高辰

（沈陽市同澤高中，遼寧 沈陽 110000）

集成電路技術應用及其發(fā)展前景研究

高辰

（沈陽市同澤高中，遼寧 沈陽 110000）

集成電路和軟件是信息社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎和核心。集成電路是現(xiàn)代各行業(yè)智能工作的基礎和根本，也是最能展現(xiàn)知識經(jīng)濟特點的產(chǎn)品之一。當前，世界第一大產(chǎn)業(yè)已成為了以集成電路為根本的電子信息產(chǎn)業(yè)。對集成電路進行了概述，介紹了集成電路技術的應用，并通過我國集成電路產(chǎn)業(yè)與技術與國際之間的對比，對我國集成電路技術的發(fā)展前景進行了分析。

集成電路技術；元器件；半導體；系統(tǒng)設計

集成電路技術的不斷進步促進了元器件與整機之間能夠突破界限，成為了現(xiàn)代科技和產(chǎn)業(yè)的基礎，從真正意義上創(chuàng)造了硅文化，是信息時代的標志。

1 集成電路

微電子學是一門基于固體物理和電子學的交叉性技術學科，主要研究半導體等材料中微小型電子電路系統(tǒng)以及子系統(tǒng)的學科。集成電路技術是在微電子學技術之上發(fā)展的，主要包含了器件物理、半導體材料、系統(tǒng)設計原理、系統(tǒng)技術、芯片加工工藝、功能測試技術、性能測試技術等部分。集成電路是把源元件（晶體管等）與無源元件（電容、電阻等）按照相應的電路“集成”到一起，發(fā)揮出電路的特定功能和系統(tǒng)功能。集成電路能有效減小體積，在制造工藝上能實現(xiàn)一次性加工。集成電路技術從誕生到迅猛的發(fā)展經(jīng)歷的時間并不是很長，而當前逐步進入新的發(fā)展階段，在這個階段不僅要面對來自理論基礎、材料和技術等各方面的挑戰(zhàn)，還要在原有的基礎上進行突破，實現(xiàn)新的飛躍，而這一突破很可能需要集成電路技術進行大變革。

2 集成電路技術的應用

集成電路技術的具體應用范圍很廣，僅從醫(yī)用領域上來看。隨著醫(yī)用市場的不斷發(fā)展，對集成電路技術的應用需求也不斷增加，已成為推動半導體市場的重要助力之一。世界醫(yī)療電子市場在這25年來一直在持續(xù)增長，在未來很可能成為半導體市場的核心驅(qū)動。全球醫(yī)保費用每年平均達到5萬億美元，我國醫(yī)保消耗GDP的10%左右，而且這個數(shù)值每年以38%的速率增長。從全球醫(yī)用半導體的整體行業(yè)收入上看，該行業(yè)預計在未來5年里年均復合增長率達到10%左右。通過Databeans對醫(yī)用集成電路市場的數(shù)據(jù)顯示，從2009—2013年，醫(yī)用集成電路市場年增長率平均達到14%，消費集成電路增長率11%，計算機集成電路增長率9%，通過數(shù)據(jù)可以看出，醫(yī)用集成電路應用比消費類和計算機類集成電路增長都要快速。

21世紀醫(yī)用集成電路，在未來很可能會像1980年的計算機和20世紀90年代的移動通信，其變革將會成為全球半導體市場的主要推力。世界醫(yī)療電子市場的擴大，能促進我國醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，比如我國“銀發(fā)產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展，據(jù)我國國家老齡委公布的數(shù)據(jù)，我國老年人用品市場目前需求量在20多萬億元，在2010年時就已達到了10萬億元，但目前全國專門為老年人提供的產(chǎn)品占比卻低于30%，提供的產(chǎn)品與市場需求存在很大的差距。隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，在各種因素的推動下，促進了“銀發(fā)產(chǎn)業(yè)”的快速發(fā)展，醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅利于經(jīng)濟的增長，還能有效提高老年人的生活質(zhì)量，保障老年人身心健康，且憑借產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，更在一定程度上解決了老齡化問題。

圖1 無線人體區(qū)域傳感器網(wǎng)絡（WBASN）的結(jié)構(gòu)示意圖

無線人體區(qū)域傳感器網(wǎng)絡是一種能夠滿足上述醫(yī)用集成電路需求的解決方案。該傳感器網(wǎng)絡能夠?qū)θ梭w生命要素以及信息等進行控制和采集，屬于小區(qū)域傳感器網(wǎng)絡，應用的對象主要是特定的人群，比如糖尿病、癲癇、心臟病等患者，能夠?qū)颊呓】禒顩r進行長期監(jiān)測，并分析其身體健康指標等，人們就能夠結(jié)合實際需求對身體進行一個或多個數(shù)據(jù)指標的采集、監(jiān)測和分析，再根據(jù)良好人機交互界面對其進行控制，具體如圖1所示。

3 集成電路技術的發(fā)展前景

我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展在市場的推動和政策支持下得到了快速的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，其規(guī)模逐步擴大，在整體實力上得到了明顯提高。我國在集成電路的設計和制造上與國際先進水平間的差距在不斷縮小，封裝測試技術等也達到了國際先進水平，部分關鍵性材料以及裝備也被應用于國內(nèi)外生產(chǎn)線上，我國也有一些在國際上具備強勁競爭力的企業(yè)，而且產(chǎn)業(yè)的整體集聚效應越發(fā)明顯。但我國集成電路產(chǎn)業(yè)還存在許多比較突出的問題，比如創(chuàng)新能力和持續(xù)能力不足，企業(yè)融資困難，產(chǎn)業(yè)發(fā)展同市場需求不相符，各環(huán)節(jié)間產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同性不足，沒有比較完善政策環(huán)境作為支撐等。從整體上看，我國集成電路產(chǎn)品很多源于進口，與發(fā)達國家相比有著一定的差距。

4 結(jié)束語

綜上所述，集成電路在現(xiàn)代社會和經(jīng)濟發(fā)展中應用十分廣泛，是信息社會經(jīng)濟發(fā)展的核心，因此，需要了解全球集成電路技術和產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展趨勢，認識到我國在集成電路技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題，對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術進行積極探索，不斷推進多渠道、多模式的集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

［1］董云庭.2003—2004年中國電子信息產(chǎn)業(yè)回顧與展望［J］.電子產(chǎn)品世界，2004（21）.

［2］莫大康.全球半導體工業(yè)發(fā)展漫筆［J］.電子產(chǎn)品世界，2004（21）.

［3］張興，黃如，劉曉彥.微電子學概論［M］.北京：北京大學出版社，2000.

〔編輯：張思楠〕

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.24.153

2095-6835（2017）24-0153-02