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半导体制备技术

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇半导体制备技术范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

半导体制备技术

半导体制备技术范文第1篇

领先的存储解决方案

可以说目前存储业务是东芝半导体业务的基石,作为全球NAND闪存重要供应商之一,东芝半导体面对扑面而来的大数据时代所引发的对数据存储的强大需求,已经在数据中心、存储阵列、服务器、云存储和嵌入式存储等方面做好了技术储备。

此次展出的包括多种类型的存储卡、eMCP以及e·MMCTM等多种存储产品。而具有SeeQVaultTM功能的microsDHC存储卡,能防止记录在SD卡中的数据被非法复制,在存储卡中被保护的数据可在其他支持SeeQyaultTM技术的设备(智能手机、平板电脑、PC、TV、STB等)中播放。eMCP是将东芝尖端的NAND技术、NAND控制器技术、封装技术融为一体先进的多芯片层叠封装产品。该产品采用JEDEC标准接口并以丰富的存储容量组合带来最适用于移动设备的小型封装存储器。

FlashAirTM是带有无线局域网功能的SDHC存储卡,在今年六月才刚刚开始发售的新品的容量分别为8G和16G。

智能连接技术

无线连接是未来智能社会不可或缺的技术,东芝半导体此次以TransferJetTM技术为主展示了其核心无线连接解决方案和产品,包括支持该标准的LSI、模块、USB适配器、microSDIO卡和SD存储卡。还有多个基于东芝半导体TransferJetTM技术的解决方案,体现出东芝半导体独特的技术优势,世界最小尺寸的LSI和模块可以降低移动设备基板面积,同时配套产品无需对硬件、软件进行改动,就能直接支持设备的TransferTetTM功能。另外,现场还有多款基于NFC、BluetoothTM和Wi-FiTM组合无线模块产品进行了集中展示。

智能多媒体技术

此次东芝半导体特别提出了针对图像和音频为重点的智能化技术。

半导体制备技术范文第2篇

1、行业佼佼者客户覆盖广泛;

2、受益半导体行业规模的扩张;

3、强势研发团队掌控核心技术。

上海新阳半导体材料股份有限公司(以下简称“上海新阳”,代码300236)专业从事半导体行业所需电子化学品的研发、生产和销售服务,并致力于为客户提供化学材料、配套设备、应用工艺、现场服务一体化的整体解决方案。产品主要包括半导体封装领域所需的引线脚表面处理电子化学品,晶圆镀铜、清洗电子化学品及与它们配套的设备。

财务数据显示,2008年-2010年,上海新阳净利润分别为1956.73万元、2887.79万元、3337.22万元,体现了良好的成长性。此次公司拟公开发行2150万股,募集资金1.75亿元用于原有产品产能的扩张及技术研发中心的建设。项目实施后,预计将年增半导体专用化学品产能3600万吨,发展前景广阔。

行业佼佼者客户覆盖广泛

截至2010年年底,上海新阳已经具备了3000吨/年的电子化学品产能,下游拥有超过120家的客户,遍布华东、华南、东北、西北等全国各地。同时,公司还通过了多家国内以及国际知名的半导体封装企业严格的供应商资格认证,知名企业如长电科技、通富微电等都是上海新阳的固定客户群体,在新产品的研发和产业化方面都建立了长期的合作伙伴关系。

以上仅仅是在半导体封装领域的客户,在芯片制造领域,公司也同如中芯国际、江阴长电等高端芯片制造企业建立了合作关系。

上海新阳是中国集成电路封测产业链技术创新联盟理事单位,国家02重大科技专项科研任务的承担单位之一,在国内的半导体材料业内具有突出的行业地位。行业佼佼者加上与各领域的知名企业的长期合作将极大得保障公司未来稳定的收入来源。

受益半导体行业规模扩张

半导体行业作为电子信息高新技术产业的核心,未来仍将会有较快的发展,而对电子化学品的需求也将随着半导体行业规模的扩大而增加。根据中国半导体协会的预测,2013年引线脚表面处理所需的电子化学品的市场规模可达10亿元,而据Yole Development2009年10月的预测,2015年晶圆镀铜、清洗电子化学品市场规模可达10亿美元。

未来,在国家相关产业政策的支持下,利用本土竞争优势,公司产品对进口产品的替代以及相关产品技术储备的市场推广进程的加速,上海新阳的市场地位将进一步突出、稳固。在此背景下,上海新阳未来将极大得受益于行业规模的扩大。

强势研发团队掌控核心技术

长期以来,上海新阳通过积极从外部引进和内部培养等方式,在半导体化学材料领域,已建立了一支专业门类配套、行业经验丰富、研发能力较强的复合型研发团队。研发带头人孙江燕总工程师有近二十年半导体化学材料研发与应用经验,现为中国集成电路封测产业链技术创新联盟专家委员会成员。

半导体制备技术范文第3篇

关键词:zno;模板制备法; pvd; pld; 金属有机化合物气相沉积

        随着科学和商业的飞速发展,人们对纳米半导体材料有了更加深入的认识,对其在光学器件和电学器件方面的应用产生了浓厚的兴趣。最初人们在研究znse和gan等短波长纳米半导体材料方面取得了一定的进展, gan制备蓝绿光led的技术已经相当成熟。但是,由于znse稳定性较差,一直使之无法商品化生产。在长期的对宽带半导体材料的科学研究中,人们发现zno半导体纳米材料具有更多的优点。zno是一种新型的宽禁带半导体氧化物材料,室温下能带宽度为3.37ev,略低于gan的3.39ev,其激子束缚能(60 mev)远大于gan(25 mev)的激子束缚能。由于纳米zno在紫外波段有较强的激子跃迁发光特性,所以在短波长光子学器件领域有较广的应用前景。此外,zno纳米半导体材料还可沉积在除si以外的多种衬底上,如玻璃、al2o3、gaas等,并在 0.4-2μm 的波长范围内透明,对器件相关电路的单片集成有很大帮助,在光电集成器件中具有很大的潜力。本文阐述了近年来zno纳米半导体材料的制备技术,并对这些技术的优缺点进行了分析。

        zno 是一种应用较广的半导体材料,在很多光学器件和电学器件中有很广泛的应用,由此也产生了多种纳米半导体器件的制备方法,主要有以下几种:

        1模板制备法

        模板制备法是一种用化学方法进行纳米材料制备的方法,被广泛地用来合成各种各样的纳米棒、纳米线、纳米管等。此种方法使分散的纳米粒子在已做好的纳米模板中成核和生长,因此,纳米模板的尺寸和形状决定了纳米产物的外部特征。科学家们已经利用孔径为40 nm和20 nm左右的多孔氧化铝模板得到了高度有序的zno纳米线。郑华均等人用电化学阳极氧化-化学溶蚀技术制备出了一种新型铝基纳米点阵模板,此模板由无数纳米凹点和凸点构成,并在此模板上沉积出zno纳米薄膜。此外,李长全、傅敏恭等人以十二烷基硫酸钠为模板制备出zno纳米管。该方法优点:较容易控制纳米产物的尺寸、形状。缺点:需要模板有较高的质量。

        2物理气相沉积(pvd)

        物理气相沉积可以用来制备一维zno纳米线和二维zno纳米薄膜,原理是通过对含zn材料进行溅射、蒸发或电离等过程,产生zn粒子并与反应气体中的o反应,生成zno化合物,在衬底表面沉积。物理气象沉积技术已经演化出三种不同的方法,它们是真空蒸发法,真空溅射法和离子镀,离子镀是目前应用较广的。离子镀是人们在实践中获得的一种新技术,将真空蒸发法和溅射法结合起来,在高真空环境中加热材料使之汽化后通入氢气,在基体相对于材料间加负高压,产生辉光放电,通过电场作用使大量被电离的材料的正离子射向负高压的衬底,进行沉积。张琦锋、孙晖等人用气相沉积方法已经制备出了一维zno纳米半导体材料。优点:所得到的纳米产物纯度高,污染小;薄膜厚度易于控制;材料不受限制。但是这种方法对真空度要求较高。

        3脉冲激光沉积(pulsed laser deposition)

        脉冲激光沉积也称pld,常用于纳米薄膜的制备。其工作原理就是用特定波长和功率的激光脉冲聚焦光束,溅射真空状态下特定气压中的加热靶材,激光束与靶材相互作用而产生的粒子团喷射到衬底表面,通过控制气流速度控制材料在衬底表面的沉积速度。牛海军等人用一种新颖的垂直靶向脉冲激光沉积(vtpld)方法,在常温常压空气环境下,在玻璃基底上得到zno纳米薄膜。该方法优点:制备的薄膜物质比例与靶材相同;实验控制条件较少,易于控制;衬底温度要求较低。缺点:薄膜杂志较多;单纯溅射产生的粒子团密度不易控制,因此无法大面积生长均匀的薄膜。

        4分子束外延(molecular beam epitaxy)

        分子束外延(mbe)技术可以制备高质量薄膜。mbe技术可以在特定超高真空条件下较为精确的控制分子束强度,把分子束入射到被加热的基片上,可使分子或原子按晶体排列一层层地“长”在基片上形成薄膜。分子束外延设备主要包括超高真空系统、分子束源、样品架、四极质谱计qms和反射式高能电子衍射装置rheed。周映雪等人利用分子束外延(mbe) 和氧等离子体源辅助mbe方法分别在三种不同衬底硅(100)、砷化镓(100)和蓝宝石 (0001)上先制备合适的缓冲层,然后在缓冲层上得到外延生长的zno薄膜。该方法优点:生长速度极慢,每秒1~10;薄膜可控性较强;外延生长所需温度较低。缺点:真空环境要求较高;无法大量生产。目前常用于生长高质量的zno薄膜分子束外延有两种:一种是等离子增强,另一种是激光,两种方法均已生长出高质量的zno 薄膜。

        5金属有机化合物气相沉积( metal organic chemical vapor deposition):

        金属有机化合物气相沉积(mocvd)是一种利用有机金属在加热衬底上的热分解反应进行气相外延生长薄膜的方法。反应室是mocvd 的核心部分,它对外延层厚度、组分均匀性、异质结界面梯度、本底杂质浓度以及产量有极大的影响。按反应室形状的不同,可分为水平式反应室和立式反应室,同时根据反应室的压力又可分为常压 mocvd 和低压mocvd。刘成有利用mocvd方法制备出高质量的zno薄膜。在一定衬底温度及压强下,制备出zno纳米管。该方法优点是: 薄膜可控性较强;适合大批量生产。其缺点有:需精确控制;传输气体有毒性。但目前不仅利用 mocvd 法已生长出较高质量的 zno 薄膜,而且还获得了 mgzno 三元系薄膜。

        除上述纳米材料的常用制备技术,还有很多其他方法。随着科技的发展和高质量纳米产品的需求,人们对纳米半导体材料的研究会更加深入,对其生长机理理解的更为透彻,随之纳米半导体材料制备技术将不断地发展和完善。高质量纳米半导体产品会不断出现,并被广泛的应用于人们的生活中。

参考文献:

[1]谢自力,张荣,修向前,等.gan纳米线材料的特性和制备技术[j].纳米技术与精密工程,2004,2(3):187-192.

[2]张利宁,李清山,潘志峰.模板合成法制备zno纳米线的研究[j].量子电子学报,2006,(4).

[3]李长全,傅敏恭.十二烷基硫酸钠为模板制备zno纳米管新方法的研究[j].无机化学学报, 2006,(9). 

[4]张琦锋,孙晖,潘光虎,等.维纳米结构氧化锌材料的气相沉积制备及生长特性研究[j].真空科学与技术学报,2006,26(1).

[5]牛海军,樊丽权,李晨明,等.垂直靶向脉冲激光沉积制备zno纳米薄膜[j].光电子•激光  2007,18(3).

[6]周映雪,俞根才,吴志浩,等.zno薄膜的分子束外延生长及性能[j].发光学报,2004,(3).

半导体制备技术范文第4篇

改革开放以来,经过大规模引进消化和90年代的重点建设,目前我国半导体产业已具备了一定的规模和基础,包括已稳定生产的7个芯片生产骨干厂、20多个封装企业,几十家具有规模的设计企业以及若干个关键材料及专用设备仪器制造厂组成的产业群体,大体集中于京津、沪苏浙、粤闽三地。

我国历年对半导体产业的总投入约260亿元人民币(含126亿元外资)。现有集成电路生产技术主要来源于国外技术转让,其中相当部分集成电路前道工序和封装厂是与美、日、韩公司合资设立。其中三资企业的销售额约占总销售额的88%(1998年)。民营的集成电路企业开始萌芽。

设计:集成电路的设计汇集电路、器件、物理、工艺、算法、系统等不同技术领域的背景,是最尖端的技术之一。我国目前以各种形态存在的集成电路设计公司、设计中心等约80个,工程师队伍还不足3000人。2000年,集成电路设计业销售额超过300万元的企业有20多家,其中超过1000万的约10家。超过1亿的4家(华大、矽科、大唐微电子和士兰公司)。总销售额10亿元左右。年平均设计300种左右(其中不到200种形成批量)。

现主要利用外商提供的EDA工具,运用门阵列、标准单元,全定制等多种方法进行设计。并开始采用基于机构级的高层次设计技术、VHDL,和可测性设计技术等先进设计方法。设计最高水平为0.25微米,700万元件,3层金属布线,主线设计线宽0.8-1.5微米,双层布线。[1]目前,我国在通信类集成电路设计有一定的突破。自行设计开发的熊猫2000系列CAD软件系统已开发成功并正在推广。这个系统的开发成功,使我国继美国、欧共体、日本之后,第四个成为能够开发大型的集成电路设计软件系统的国家。目前逻辑电路、数字电路100万门左右的产品已可以用此设计。

前工序制造:1990年代以来,国家通过投资实施“908”、“909”工程,形成了国家控股的骨干生产企业。其中,中日合资、中方控股的华虹NEC(8英寸硅片,0.35-0.25微米,月投片2万片),总投资10亿美元,以18个月的国际标准速度建成,99年9月试投片,现已达产。该工程使我国芯片制造进入世界主流技术水平,增强了国内外产业界对我国半导体产业能力的信心。

在前8家生产企业中,三资企业占6家,总投资7.15亿美元,外方4.69亿美元,占66%.目前芯片生产技术多为6英寸硅片、0.8-1.5微米特征尺寸。7个主干企业生产线的月投片量已超过17万片,其中6~8英寸圆片的产量占33%以上。

目前这些企业生产经营情况良好。2000年,七个骨干企业总销售额达到56亿元人民币,利润7.5亿元,利润率达到13%.同年全国电子信息产业总销售额5800亿元人民币,利润380亿,利润率6.5%.

封装:由于中国是目前集成电路消费大国,同时国内劳动力、土地资源价格相对便宜,许多国外大型集成电路生产企业在中国建立了合资或独资集成电路封装厂。

国内现有封装企业规模都不大,而且所用芯片、框架、模塑料等也主要靠进口,因此大量的集成电路封装产品也只是简单加工,技术上与国际封装水平相差较远。主要以DIP为主,SOP、SOT、BGA、PPGA等封装方式国内基本属于空白。

集成电路封装业在整个产业链中技术含量最低,投入也相对较少(与芯片制造之比一般为10:1)。我国目前集成电路年封装量,仅占世界当年产量的1.8%~2.5%,封装的集成电路仅占年进口或消耗量的13%~14.4%,即中国所用85%以上的集成电路都是成品进口。

2000年,我国集成电路封装业的销售收入超过130亿元,其中销售收入超过1亿元的14家,全年封装电路近45亿块,其中年封装量超过5亿块的5家。

材料、设备、仪器:围绕6英寸芯片生产线使用的主要材料(硅单晶、塑封料、金丝、化学试剂、特种气体等)、部分设备(单晶炉、外延炉、扩散炉、CVD、蒸发台、匀胶显影设备、注塑机等)、仪器(40MHz以下的数字测试设备、模拟测试设备及数模混合测试设备)、部分仪器(40MHz以下的数字测试设备、模拟测试设备及数模混合测试设备)国内已能提供。

芯片制造设备,我国只具备部分浅层次设计制造能力,如电子45所已有能力制造0.5微米光刻机等。

半导体分立器件:2000年,全年分立器件的销售额60亿,产量341亿只。

供需情况和近期发展形势

20世纪90年代,我国集成电路产业呈加速发展趋势,年均增长率在30%以上。2000年,我国集成电路产量达到58.8亿块,总产值约200亿人民币(其中设计业10亿,芯片制造56亿,封装130亿)。如果加上半导体分立器件,总产值达到260亿元。预计2001年,集成电路产量可达70亿块。

2000年,全球半导体销售额达到1950亿美元,我国半导体生产从价值量上看,占世界半导体生产的1.6%(含封装、设计产值),从加工数量看占全世界份额不足1%(美国占32%,日本占23%)。

从需求方面看,据信息产业部有关人员介绍,2000年,国内集成电路总销售量240亿块,1200亿人民币。业内普遍估计,今后10年,半导体的国内需求仍将以20%的速率递增,估计2005年,我国集成电路国内市场的需求约为300亿块、800亿元人民币;2010年,达到700亿块、2100亿元人民币。

从近几年统计数字分析看,国内生产芯片(包括外商独资企业的生产和在国内封装的进口芯片)占国内需求量的20%~25%,但国内生产部分的80%为出口,按此计算,我国集成电路产业的自给率仅4%~5%.但是,有两个因素影响了对芯片生产自给率的准确估计。首先是我国集成电路的产品销售有很大一部分通过外贸渠道出口转内销,据信息产业部估计,出口转内销约占出口量的一半。如此推算,国内半导体生产满足国内市场的实际比重在12%~15%.实际上,国内生产的芯片质量已过关,主要是缺乏市场信任度,而销售渠道又往往掌握在三资企业外方手中。

但芯片走私的因素,可能又使自给率12%~15%的估计过分夸大。台湾合晶科技公司蔡南雄指出:官方统计,1997年中国大陆进口集成电路和分立器件约50亿美元,但当年集成电路进口实际用汇达95.5亿美元。[2]近几年大力打击走私,这一因素的作用可能有所减弱。但无论如何,我国现有半导体产业远远落后于国内需求的迅速增长则是不争的事实。

由于核心部件自给能力低,我国的电子信息产业成了高级组装业。著名的联想集团,计算机国内市场占有率是老大,利润率仅3%.我国电子信息制造业连年高速增长,真正发财的却是外国芯片厂商。

由此,进入1990年代以来,我国集成电路进口迅速增长。1994~1997年,集成电路进口金额年均递增22.6%;97年进口金额为36.48亿美元,96.06亿块。[3]1999年,我国集成电路进口75.34亿美元,出口(含进料、来料加工)18.89亿美元。

2000年6月,国家发布《软件产业和集成电路产业的发展的若干政策》(国发18号文件)。在国家发展规划和产业政策的鼓舞下,各地政府纷纷出台微电子产业规划,其中上海和北京为中心的两个半导体产业集中区,优惠力度较大,投资形势也最令人鼓舞。目前累计已开工建设待投产的项目,投资总额达50亿美元,超过我国累计投资额的1.5倍,未来2-3年这几条线都将投入量产。

·天津摩托罗拉:外商独资企业,总投资18亿美元,在建。2001年5月试投产,计划11月量产。

·上海中芯:1/3国内资金,2/3台资(第三国注册)。投资14亿美元。2001年11月将在上海试投产。

·上海宏立:预计2002年一季度投入试运行,16亿美元。

·北京讯创:6寸线,投资2亿美元。

·友旺:在杭州投资一条6寸线,10亿人民币左右,已打桩。

目前我国半导体产业和国际水平的差距

总体上说,我国微电子技术力量薄弱,创新能力差,半导体产业规模小,市场占有率低,处于国际产业体系的中下端。

从芯片制造技术看,和国际先进水平的差距至少是2代。[4]尽管华虹现已能生产0.25微米SDRAM,接近国际先进水平(技术的主导权目前基本上还在外方手中),国内主流产品仍以0.8-1.5微米中低端低价值产品为主。其中80%~90%为专用集成电路,其余为中小规模通用电路。占IC市场总份额66%的CPU和存储器芯片,我国无力自给。

我国微电子科技水平与国外的差距,至少是10年。[5]现有科技力量分散,科技与产业界联系不紧密。产业内各重要环节(基础行业、设计、制造工艺、封装),尚未掌握足以跨国公司对等合作的关键技术专利。

半导体基础(支撑)行业落后:目前硅材料已有能力自给,各项原料在不同程度上可以满足国内要求(材料半数国产化,关键材料仍需进口)。

但如上所述,几乎所有尖端设备,我们自己都不能设计制造,基本依赖进口。业内认为我国半导体基础行业和国际水平差距约20年。

一般地说,西方对我引进设备放松的程度和时机,取决于我国自身的技术进展,所以我国半导体设备技术的进步,成为争取引进先进设备的筹码(尽管代价高昂)。如没有这方面的工作,设备引进受到限制,连参与设备工艺的国际联合研制的资格也没有(韩台可以参与)。

已引进的先进生产线,经营控制权不在我手中,妨碍电路设计和工艺自主研发现有较先进的集成电路生产线(包括华虹NEC、首钢NEC),其技术、市场和管理尚未掌握在中国人手中。其原因是“自己人”管理,亏损面太大。现有骨干企业不是合资就是将生产线承包给外人,技术和经营的重大决策权多在外方代表手中。经营模式还没有跳出“两头在外”模式。

这也说明,我国现有国有企业经济管理机制,尽管有了很大进步,但还没有真正适应高科技产业对管理的苛刻要求,高级技术人才和营销人才更是缺乏。

“某厂…最赔钱的×号厂房,包出去了。这也怪了。台湾人也没有带多少资金技术,还是原来的设备和技术,就赢利。

“我问承包人,人还是我们的人,厂房技术还是我们的,为什么你们一来就行了?他说”体制改变了“。我问体制改了什么,是工资高了?也不是。他们几个人就是搞市场。咱们中国市场之大,是虚的。让人家占领的。

“10多年前我在美国参观,他们的工厂成品率是90%多,我们研究室4K最高时成品率50%多,当时这个成绩,全国轰动。我参观时问,你们有什么诀窍做到90%多?美国人说没有什么诀窍,就是经常换主管,新主管要超过上一任,又提高一步。主管到了线里,就是general,…说炒就炒。咱们国家行吗?我们这些领导都是孙子…半导体的生产求非常严格的纪律。没有这个东西绝对不行。你想100多道工艺,每一道差1%,成品率就是零。所以这个体制,说了半天没有说出来,一是市场,一是管理。”[6]但无论如何,我们半导体产业的“管理”和“市场”这两大门坎,是必须跨过去的。深化国企改革、发挥非国有经济的竞争优势,在半导体领域同样适用。

由于没有技术和经营控制权,导致我们的半导体产业遇到两方面困难。首先,国内单位自行设计的专用电路上线生产,必须取得生产厂家的外方同意,有的被迫转向海外代工,又多一道海关的麻烦;关系国家机密的芯片更无法在现有先进生产线加工(或者是外方以“军品”为名拒绝加工,或者是我方不放心)。

其次,妨碍了产学研结合、自主设计和研发工艺设备。例如中国科学院微电子中心已达到0.25微米工艺的中试水平,但因先进工厂的经营权不在自己手中,无法将自有工艺研究成果应用于大线试生产。

工艺技术是集成电路制造的关键技术。如果我方没有自主设计工艺的技术能力,即使买了先进生产线也无法控制。目前合资企业中,中方职工可以掌握在线的若干产品的工艺技术,但无法自主开展工艺技术研究。5年后我方将接管华虹NEC,也面临自己的工艺技术能否顶上去的问题。工艺科研领域目前所处的困境如不能及时摆脱,则仅有的研究力量也会逐渐萎缩,如果不重视工艺技术能力的成长,我们就无法掌握芯片自主设计生产能力。

设计行业处于幼稚阶段由于专业电路市场广阔,目前国内各种类型的设计公司逐渐增加。但企业普遍规模偏小、技术水平较低,缺乏自主开发能力。转贴于

由于缺乏技术的积累,我国还远没有形成具有自主知识产权的IP库,与国外超大规模IC的模块化设计和S0C技术差距甚远。设计软件基本用外国软件,即使设计出来,也往往因加工企业IP库的不兼容而遭拒绝。

集成电路的设计与加工技术是相互依存的。因为我国微细加工工艺水平落后,人才缺乏,目前不具备设计先进电路的水平,更没有具备设计CPU及大容量存储器的水平。也有的客户眼睛向外,不愿意在国内加工,但到国外加工还要受欺负。尽管我们花了100%的制版费,板图也拿不回来。

超大规模集成电路的设计,难度最大的是系统设计和系统集成的能力,最需要的人才是系统设计的领头人,这是我国最缺的人力资源。国内现有人才多数是设计后道的能力,做系统的能力差。国内现有环境,培养这样的人才比较难。

国内的设计制造行业,就单个企业来说很难开发需要高技术含量的超前性、引导性产品。多数民营中小企业只能跟在别人后面走仿制道路(所谓反向设计)。反向设计只能适应万门以下电路的设计开发。故目前还无法与国外先进设计公司竞争。

缺乏市场信任度由于总体技术水平低,市场多年被外国产品占领,自己的供给能力还没有赢得国内市场的信任,以致出现外商一手向国内IC厂定货,再转手卖给国内用户的现象。这是当前外(台)商大举在国内投资集成电路生产线的客观背景。

国内设计、制造的产品往往受到比国外产品更严格的挑剔,要打开市场需要更多的时间和精力,这就难免被国外同行抢先。半导体市场瞬息万变,竞争十分残酷,而我国对自己的半导体产业,似取过分自由放任态度,几乎完全暴露在国际竞争中。有必要对有关政策上给以重新评估。

我国电子整机厂多为组装厂,自己设计开发芯片的极少,由于多头引进,整机品种繁多,规格不一,批量较小,成本高。另外,象汽车电子、新一代“信息家电”等产品市场很大,但需要高水平且配套的芯片产品,而我国单个电路设计企业无力完成,设计和生产能力还尚待磨合。如欲进军这方面的市场,需要高层有明确的市场战略和行业级的协调。我国微电子行业目前因技术能力所限,可适应市场领域还比较狭窄,又面临着国际市场的巨大压力。要争得技术和资本的积累期和机会,必须有政府的组织作用。

还没有形成完整的产业体系从整体看,我国半导体产业还没有形成有机联系的生态群,或刚刚处于萌芽状态,产业内各环节上下游间互补性薄弱。目前少数先进生产能力,置于跨国公司的全球制造~营销体系内,外(台)商做OEM接单,来大陆工厂生产,国内芯片厂商被动打工。国家体制内的科研力量和现有生产体系的结合渠道不顺畅,国内科技型中小型民营(设计)企业和大型制造企业的互补关系正在建立中。

“集成电路设计与生产都需要有很强的队伍,能够根据国内整机的需要设计出产品,按照我们的工艺规则来生产。他的设计拿过来我们能做,做好了能够测试,测试以后能够用到整机单位去应用。这条路要把它走通。另外还有一批人能够打开市场。其他的暂时可以慢一点。”[7]所以,目前我国微电子领域与国际水平的差距,并非单项技术的差距,而是包括各环节在内的系统性的差距。单从技术和资金要素来看,“908”“909”工程的实践,可以说是试图以类似韩国的大规模投资来实现生产技术的“跨越”。但实践证明,单项发展,不足以带动一个科技-产业系统的整体进步。不仅要克服资金、人才、市场的瓶颈,也要克服体制、政策的瓶颈,非此不能吸引人才,不能调动各方面的积极性。

我国半导体产业发展的现有条件

经过20年的发展和积累,特别是近年来我国电子信息产业的高速发展,半导体产业在我国经济、国防建设中的重要地位,以及加快发展的必要性,已基本形成共识。应该说,我国已经在多方面具备了微电子大发展所必须的条件。转贴于

首先是经过多年的引进和国家大规模投资,已形成一定产业基础,初步形成从设计、前工序到后封装的产业轮廓。广义电子产业布局呈现向京津地区、华东地区和深穗地区集中的态势,已经形成了几个区域性半导体产业群落。这对信息知识的交流,技术的扩散,新机会的创造,以及吸引海外高级人才、都十分重要。

技术引进和国内科研工作的长期积累,也具备了自主研发的基础。“909”工程初步成功,说明投资机制有了巨大进步,直接鼓励了外商投资中国大陆的热情。尤其在通讯领域,国内以企业为主导的研发机制取得了可喜发展。

其次,国内投资环境大幅度改善。尤其是沿海经济发达地区,市场经济初见轮廓,法制和政策环境日益改善,人才和资金集中,信息基础设施完备,各种类型的民营企业已开始显现其经营管理能力,已有问鼎高效益高风险的微电子领域的苗头,各种类型的设计公司正在兴起。

近两年来,海外半导体产业界已经对我国大陆的半导体业投资环境表示了极大兴趣。外(台)商对大陆的半导体投资热,虽然并不能使我们在短期内掌握技术市场控制权(甚至可能对我人才产生逆向吸附作用),但有助于形成、壮大产业群,有助于冲破西方设备、技术封锁。长远看是利大于弊。

人才优势。国内软件人才潜力巨大,而软件设计和芯片设计是相通的。这是集成电路设计业的有力后盾。

再次是随着国内电子产品制造业的飞速发展,半导体产业市场潜力巨大。1990年代,我国电子产品制造业产值年均增长速度约27%,1999年为4300亿元人民币,2000年达5800亿(总产值1万亿)。其中,PC机和外部设备年增率平均40%以上,某些产品的产量已名列世界前茅;互联网用户和网络业务的年增率超过300%;公用固定通讯交换设备平均每年新增2000万线,预计2005年总量将超过3亿线;手机用户数每年增长1500-2000万户,2001年已突破1亿户。各类IC卡的需求量也猛增。据信息产业部预计,我国电子产品制造业未来5年平均增长率将超过15%(一般电子工业增长率比GDP增长率高1倍)。预计2005年,信息制造业的市场总规模达到2万亿。

最后是国家对半导体产业十分重视。官方人士多次表示:要想根本改变我国的电子信息产业目前落后状况,需要“十五”计划中,把推进超大规模集成电路的产业化作为加速发展信息产业的第一位的重点领域。并相应制定了产业优惠政策。这些政策将随着产业的发展逐步落实并进一步完善。[8]

注释:

[1]陈文华,1998年。

[2]《产业论坛》1998年第18期。

[3]陈文华,1998年。

[4]《关于加快我国微电子产业发展的建议》,工程科技与发展战略报告集,2000年。

[5]叶甜春,2000年。

[6]吴德馨院士访谈录,2001年3月。

半导体制备技术范文第5篇

关键词:半固态压铸技术;通信设备;机箱;散热设计

前言

随着技术的不断进步,室外通信设备不断向着小型化、轻量化的方向发展,这就要求室外压铸机箱的体积需要做的尽可能小,重量尽可能的轻,这对设备的散热能力提出了更高的要求,常规的压铸技术已经遇到瓶颈,在散热方面很难有更大的突破;而半固态压铸具有组织均匀、无缩孔缩松等优势,其导热率与锻造铝比较接近,可以很好的提升压铸机箱的散热效率。

1半固态压铸技术的介绍

半固态压铸技术自20世纪70年代由美国麻省理工学院的研究小组首次提出,经过40多年的研究与发展,在欧美等工业发达国家已被广泛关注和研究,一些技术已进入工业化应用阶段[1]。

1.1半固态压铸原理

半固态是指金属原料中既有液态也有固态的金属浆料。处于固液相区间的合金经过连续搅拌后呈现出低的表观粘度,此时在结晶过程中形成的树枝晶被粒状晶代替(见图1);这种浆料很容易变形,只要加很小的力就可以充填模具型腔,半固态压铸是利用压铸机强制将半固态金属熔液压入形状复杂的金属模具内的一种精密铸造方法。

1.2半固态铝合金材料

通常认为最适合半固态成形的液相率区间为30%~60%,图2是不同的合金材料在不同温度下的固相率[2]。从上图可以看出半固态压铸可选用的铝合金材料比较多,如A356、A357、2014、7010等,为了提高铸件的导热效果及方便购买材料,选择了材料A356,它的导热系数是159W/mK,远高于普通ADC12的96W/mK的导热率。

1.3半固态压铸件的特点

在传统液态压铸成形过程中,由于合金熔体通常以枝状晶组织形式凝固,流动性就会由于先凝固的固相所形成的网架结构而降低,在铸件组织中往往会形成粗大的枝状晶组织,并伴生有大量的缩松、缩孔等缺陷,影响到产品的导热性。在半固态压铸过程中,由于半固态合金浆料的浇注温度控制在固液两相区内,浆料中的固相以近球状的非枝晶组织形式悬浮在液相基体中,使熔体具有良好的流动性,可以制作壁厚较薄的零件,同时在一定强度搅拌的作用下浆料以分布均匀,细小的非枝晶、近球状的显微组织凝固;在浆料充型过程中,半固态金属的流动属于层流,避免了气体的卷人,且由于浇注温度处于固液两相区,显著降低了铸件内部的气孔含量,使铸件组织致密。两种压铸件剖开后的截面效果如图3所示。

2半固态压铸技术在通信设备中的应用

随着技术的发展,通信运营商对通信设备的体积和重量越来越关注;通信设备的体积和重量就做的越来越小了;而设备的功率却越来越高,单位体积上的热耗越来越大,普通压铸件自然散热很难满足散热要求,下文以某通信设备为例,介绍半固态压铸技术在通信设备上的应用。

2.1设备功耗

该设备需在环境温度40℃下进行工作,主要芯片功耗如下表1所示,芯片位置如图4所示。

2.2普通压铸机箱散热效果

普通液态压铸机箱安装PCB板后,设备在40℃环境中工作时各芯片的表面温度实测数据如下表2所示。

2.3半固态压铸机箱散热效果

设备机箱采用半固态技术压铸,机箱安装PCB板后,设备在40℃环境中工作时各芯片的表面温度实测数据如表3所示。从上述两张表中的数据可以看出通信设备采用半固态压铸技术后,铝合金压铸机箱的整体散热能力有了明显的提升,各主要芯片的表面温度都有较大幅度的降低。

3结语

本文给出了半固态压铸技术的一种新应用领域,利用该压铸技术,可降低压铸件中气孔的含量,使得压铸件更加密实,提高了压铸件的导热率,对室外压铸机箱自然散热能力的提升有很大的帮助,可以使压铸机箱做的更小、更轻。半固态压铸技术在通信行业中将会有很好的应用前景。

参考文献

[1]赵立津,门海豹,赵高瞻,等.半固态压铸技术的现状与前景[J].精密成形工程,2012(4):31-38.

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