2023年4月19-21日
上海世博展览馆

IC展会——芯片产业简介

美国商务部在2018年对中国的中兴通讯公司进行制裁,不准美 国相关企业向该公司出售包括芯片在内的零部件。紧接着在2019年 将禁购令扩大到华为及其子公司。中国在2019年对芯片的进出口比 为3.7,再结合近五年的进出口数据,可以看出芯片贸易逆差在加大。原因在于国内芯片自给率太低。总的来说,中低端芯片产品发展迅速,核心芯片产业发展严重不足。

芯片是信息化的基础原件,在现代社会生活中占据重要地位, 手机、计算机、智能家用电器、交通工具、军事领域都离不开芯片。所谓芯片,就是一种集成电路,把电路中的元器件和布线都集中在一块半导体晶片上,然后封装起来行使经典的电路功能,同时还实现了小型化低功耗的目的。

中国的芯片业界早先是想通过龙芯或飞腾之类国产芯片取代英特尔,但事实证明这条路是行不通的,因为英特尔和微软绑定在一 起,只要还使用windows操作系统,就绕不开英特尔芯片。

2018年著名芯片公司中天微被阿里巴巴收购,推出了基于RISC-V架构芯片的玄铁910,应用场景局限在各种物联网设备上,还不能成为服务器的芯片。据推测随着计算能力的大幅增长,五年之内基于RISC-V的芯片就有可能用到服务器上。这样,如果美国禁止英特尔卖芯片给中国,中国相关厂商就有了应急替代品。

由于量子效应,芯片技术的升级会遇到不可逾越的困难,这些年英特尔的芯片技术发展速度就已经显著放慢了。在这种情况下,提高计算能力的方法就是发展人工智能芯片,现在国内开发此种芯片的有阿里巴巴、百度和华为。

以上所述的都属于芯片设计领域,光设计出来还不行,这只是产业链的开始阶段,重要的是要把设计好的芯片制造出来。制造芯片的核心工具是光刻机,光刻机是多种尖端技术集成的产物,涉及到多种基础学科以及精密仪器的生产技术。光刻机利用紫外激光在晶圆上雕刻,做成一个芯片大约需要3000多个步骤,光刻机本身的零部件数超过十万。目前,全球水平前列的三家制造商分别是荷兰ASML公司,日本的尼康以及佳能。其中荷兰的ASML一枝独秀,占据全世界光刻机售卖市场的八成以上份额。

中国大陆直到2020年夏季之前还没有能力制造7纳米制程的芯 片,但现在一些电子产品,比如华为的手机芯片所使用的芯片已经是纳米制程的,如果中国遭遇禁售,就会对国内企业产生很大影响。       上海微电子公司能让光刻机的加工精度达到22纳米,这个成果距离5纳米仍然有很大距离,但也算有了一个很好的基础,有希望进一步缩小与顶尖水平的差距。

2020年6月,华为海外光电子研究项目获得批准,机构位于英国剑桥园区。华为从2016年起在该领域投资了80亿美元,申请了光刻机方面的专利。但是要想自主研发和生产芯片这些还远远不够。     光刻机的研制是一个漫长的过程,存在着形形色色的技术壁垒和专利限制,供应链的零部件供给也存在封锁。日本的尼康公司就因为这些困难才衰落的。光刻机的光源波长在上世纪曾达到193纳米,再难以缩短。鉴于这种情况,尼康把攻关目标定在157纳米,倾注大量人力物力用于研发,因此失去研究远紫外线波段的机会。荷兰的ASML公司借机发力,一举攻克了远紫外线波段这个难关,成为世界上远紫外线波段光刻机唯一的供应商。

ASML本质上是一个集成商,远紫外波段光刻机集成了世界上顶尖的技术,九成的零部件和技术都来自其它公司,这样ASML就能集中力量来整合这些技术并能针对顾客的具体要求进行调整。目前该公司在高端市场份额占到90%,至于10纳米以下的市场则完全是ASML的天下。对于中国而言,想要复制这种模式是不可能的。中国只有下定决心,走自主研发的道路,才能不再受制于人。

以上便是IC展会小编为大家整理的相关内容,如果大家对这方面比较感兴趣,可以到IC展会参观交流。2022年5月24-26日,IC展会将于国家会展中心(上海)隆重开幕。届时,全球领先的700个电子制造专用设备供应商及品牌参展将空降上海,展示覆盖PCBA制程、3C自动化专用设备及技术解决方案,诚邀您莅临参观,为您解读更多行业发展新趋势。