半导体及集成电路范文
时间:2023-11-02 18:04:07
导语:如何才能写好一篇半导体及集成电路,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
大家上午好。首先我代表中国半导体行业协会对各位领导、国内外嘉宾、各位同仁参加在西安举办的“2011中国半导体行业协会集成电路设计分会年会暨中国集成电路设计产业十年成就展”,表示热烈的欢迎;对陕西省、西安市有关部门,陕西省半导体行业协会等有关单位给于会议的支持,对业界积极参与会议的各项活动表示诚挚的感谢。对新一届理事会的产生与新一届理事会的工作表示热烈的祝贺和一如既往的支持。
集成电路设计业是集成电路产业发展的引擎,在此盛会开幕之时,希望设计业同仁持之以恒地做好以下两件工作:
一、不断努力,发挥好产业的引领与推动作用
2000―2010年十年间,我国集成电路产量从59亿块提高到653亿块,提高了11倍,年均增速27.2%。销售收入从186亿元提高到1440亿元,翻了三番,年均增速22.7%。其中集成电路设计业年均增速43.5%。芯片制造业年均增速25%,封装测试业,年均增速17.2%。这是否说明,推动中国集成电路产业的发展,一定要维持设计业的高位增长,或者说,只有设计业的快速增长,才能维持整个产业的发展,在目前中国的集成电路产业生态环境下,这是否有什么规律性?非常值得研究。
长三角地区,三家代工企业近三年以来,国内的加工收入逐年增长的情况,也是一个非常好的例证。一家企业国内加工量从2009年22%;增长到2010年的29%,再到2011年1-9月份的32%;一家企业从40%增长到46%,再增长到57%;另一家从2009年的15.4%,增长到2011年1-9月份的22%。封装企业情况也是如此,一家封装企业从2009年的50%左右增长到2011年70%(预期值)以上;另一家从2009年的30%,增长到2010年40%,预计2011年将达到50%。
在产业发展过程中,类似的例子还可以举出很多。目的就是要说明设计业的龙头与牵引的作用,希望大家“十二五”期间以及今后一个较长的发展时期,继续努力。
二、加强创新与整合,做大做强企业
未来集成电路产业的发展,将继续朝向人才集中,资金集中、技术密集三大趋势前进。
据有关资料,现在仅设计一颗简单的Ic可能就需要几百人的通力合作,复杂一点的Ic甚至需要动用几千人才能完成;现在兴建一座月产能三万片的十二寸厂,约需要50亿美元;技术密集方面,未来集成电路的发展除了继续迈向摩尔定律的先进制程发展,亦可投入超越摩尔定律的研发领域,持续开发各式多样化的集成电路应用。
目前我们设计业的发展现状,仅举几组数据,看看我们的差距:
2010年,工信部认定与年审通过的332家企业中,总人数在500人以上的14家,1000人以上只有5家。2010年销售额全球排名第一的为70.98亿美元,我们第一的为44.2亿人民币;全球第十名为12亿美元,我们第10名只有6.2亿元人民币。根据“中国集成电路产业知识产权年度报告(2011版)”,截至到2010年12月31日,国内几种主要集成电路产品的专利拥有数量,只有专用Ic类,国内企业及大学的专利拥有情况较好,而在处理器、存储器、通讯等几类专利拥有者大多数是外资企业。
下面所引用的数据,是来说明日本高科技公司与全球领先的高科技公司1999年-2009年平均年-收入的增长情况的:日本7家高科技公司,综合数据的结果,市场份额收益2.9%,产品增长4.2%,并购0.7%,总增长2%;全球领先的7家高科技公司,市场份额收益4.7%,产品增长8%,并购4.3%,总增长17%。在年收入中,产品与并购占有很大的比重。通-过产品创新与并购,做大做强企业,是国外大企业成功之路。值得我们集成电路设计业,以及整个的半导体产业借鉴与学习。
中国未来集成电路的市场空间巨大,战略性新兴产业规划的启动与“十二五”规划的实施,为我国集成电路产业的发展提供新的发展机遇,智能手机、平板电脑、智能电网、物联网、云计算、新能源汽车等21世纪新兴应用的兴起,急待我们开发大量的系统级集成电路产品。但同时我们又面临一系列挑战:在全球经济一体化的产业大环境下,我们的技术水平和企业规模与跨国公司相比,还有很大差距;我们占有的资源和资源整合能力,还有很大差距;我们的产业在产品定位,应用上取得领先方面,还有很大差距;唯有创新与加大整合,才是推动我们设计业的发展的关键。
篇2
关键词:知识产权 集成电路 布图设计权
中国政府为了满足Trips协议的要求,于2001年颁布了《集成电路布图设计保护条例》,该条例已于同年开始实施[2].从该条例的文字规定看,中国的集成电路布图设计的保护水平已经完全满足了Trips协议的要求。
事实上,中国政府早在1991年就开始起草《集成电路布图设计保护条例》。这一动议肇始于《集成电路知识产权条约》(以下简称《集成电路条约》)的制订。早在1986年,就召开了多次外交会议和专家会议,研究、起草《集成电路条约》,中国政府积极参与了该条约起草的全过程。1990年5月,在华盛顿召开外交会议,通过了集成电路条约,包括中国在内的多数国家投票赞成。此后,中国政府立即组织专门小组开始研究和起草《集成电路布图设计保护条例》。在起草工作初期,的《集成电路条约》是中国立法的主要参考文件。1993年,在GATT乌拉圭回合谈判中,Trips协议草案的邓克尔文本提出后,考虑到中国当时正试图恢复其GATT缔约国的地位,Trips协议成为中国起草《集成电路布图设计保护条例》所参考的最为重要的文献
由于WIPO的《集成电路条约》一直未能生效;加之中国加入WTO的进程又是一波三折,中国的《集成电路布图设计保护条例》一直没有一个适当的出台时机。直到2001 年,中国在加入WTO方面出现了转机,为配合国内外各方面的工作,中国政府颁布了《集成电路布图设计保护条例》。就在这一年,中国加入了WTO.
本文拟就中国《集成电路布图设计保护条例》的规定,同Trips协议和WIPO的《集成电路条约》以及有关国家的法律,分别从权利的保护对象、范围、内容和效力等方面,从知识产权法律理论的角度进行分析、评论和比较。
一、保护对象
中国的《集成电路布图设计保护条例》开宗明义在标题上直接采用布图设计作为中心词,这就将其保护范围限定于半导体集成电路,因为只有半导体集成电路在制造过程中对布图设计有着必然的依赖。该条例第二条在界定集成电路概念时专门指明,条例中所称集成电路为半导体集成电路。[3]
将保护范围限定在半导体集成电路范围是国际上的通例。美国是世界上第一个颁布集成电路保护法律的国家,从美国1978年首次提出集成电路保护的问题,到1984 年颁布专门立法的过程可以看出,布图设计(美国法称掩模作品)一直被作为这类法律保护的直接对象[4].应当说,这一法律的最基本的目的就是为了防止未经许可随意复制他人的布图设计。此后,日本、瑞典等国的保护集成电路的国内法均采用了这种“美国模式”。
1986年在美、日等国的提议下,WIPO开始制订保护集成电路的条约。尽管该条约在总体设计上采用了前述美国模式,但在其起草过程中,也曾经就是否明确将保护对象限定在半导体集成电路之内发生过争论。在1988年11月的草案中,对于是否在集成电路之前加上“半导体”这一文字限定,依旧是两种方案。
事实上,通过保护布图设计的手段来达到保护集成电路目的的美国模式本身,已经将保护对象限定在半导体集成电路的范围之内了。因为在目前的技术发展水平上,布图设计本身就是针对半导体集成电路的,每一种半导体集成电路都必然与一套特定的布图设计相对应。而半导体集成电路之外的混合集成电路(Hybrid IC),如薄膜或者厚膜集成电路均不直接涉及布图设计的问题。美国人甚至在其国内法的标题上或正文中就直接采用了半导体芯片或者半导体产品的提法。[5]
中国的集成电路保护条例从起草到颁布的整个过程,都一直使用半导体集成电路的提法。这种做法不仅同国际社会保持一致,而且也符合知识产权制度本身的功能分配。对于半导体集成电路之外的其他集成电路,如前述混合集成电路中并不存在像布图设计这样复杂的设计,充其量也就存在一些如同印刷电路、相对简单的金属化互联引线。严格说来,混合电路只是一种由若干分立器件(Devices)或半导体集成电路组合而成的功能性组件,完全不同于半导体集成电路将全部器件集成于单片的硅或化合物半导体材料之中。因此,对于半导体集成电路之外的其他相关产品完全可以适用专利法加以保护。不致出现如半导体集成电路所面临的与专利法之间的不和谐[6].
尽管世界各国在其立法模式上普遍采用了保护布图设计的美国模式,但对布图设计的称谓却各不相同。世界上最早立法保护集成电路的三个国家中就分别采用了三种不同的叫法:美国人称其为掩模作品(Mask work);日本人则使用了线路布局(Circuit Layout)的提法;瑞典人使用的是布图设计(Layout Design)。但这并不算结束,随后跟进的欧共体指令[7]却又使用了形貌结构(Topography,也有译作拓朴图或者构型的)。在这多个术语中,中国与WIPO的《集成电路条约》保持一致,采用了布图设计的称谓。
美国法所使用的“掩模作品”,虽然在产业界十分流行,但在技术层面上显然已经落后。如今,相对先进的制造商已经完全可以不再使用传统的掩模板来制造集成电路。所有掩模图形均可以存储于计算机中,通过控制电子束扫描进行表面曝光,或者通过低能加速器进行离子注入等技术均可将掩模图形集成于半导体材料之中。而日本人所使用的线路布局一词则很容易同印刷电路 (Printed Circuit)混淆,在产业界也少有人这样称呼布图设计。相比之下,布图设计和形貌结构则是较为通行的用法,其中形貌结构(Topography)原本为地理学中术语,指起伏不平的地貌,后微电子产业借用了这一术语,用以指代布图设计。但在汉语环境中,布图设计的用法更为普遍,故中国的相关规定采用了布图设计一词[8].
从上面分析可知,中国的国内法在保护对象方面采取了与国际上相关国际条约或者有关国家的国内法完全相同的模式,即通过直接赋予布图设计以专有权的方式,来实现保护采用该布图设计的集成电路的目的。
二、权利内容的设定
各国在集成电路保护问题上都采用了设权方式,即在传统的知识产权体系中新设立一种既不同于专利权,也不同于著作权等传统知识产权形式的新型权利—布图设计权 [9].就中国而言,考虑到中国立法的直接目的,自然不可能另外闭门自造一套与众不同的制度。根据中国《集成电路布图设计保护条例》,布图设计权人享有 (l)对受保护的布图设计的全部或者其中任何具有独创性的部分进行复制的专有权,和(2)将受保护的布图设计、含有该布图设计的集成电路或者含有该集成电路的物品投入商业利用的专有权。[10]这一规定同wTO的Trips协议相比,仅仅在文字表述方式上存在差异,其权利内容是完全相同的。[11]
从前述规定中可以发现,所谓布图设计权在内容上包含两个方面,即复制权和商业实施权。而这两项内容在原有的知识产权种类中,分别属于著作权和专利权中的权能。布图设计权则兼采二者内容于一身,这反映出集成电路保护法在原有的知识产权体系中介于专利权和著作权之间的特殊地位,这一特性同样在布图设计受保护的条件上得到突出反映。受著作权法保护的作品必须具备独创性,被授予专利权的发明则必须具备创造性,即只有相对比现有技术水平有较大提高的发明才能获得专利权,这是各国专利法的通行做法。而从目前国际社会对于独创性的解释可知,作品只需具备最低限度的创造性即被认为具备了独创性。由此可以推知,专利法中的创造性在创造高度方面的要求显然高于著作权法中的独创性。而各国的集成电路保护法及相关国际条约在保护条件方面的规定,一方面借用了著作权法中关于独创性(originality)的概念,另一方面又要求受保护的布图设计不能是平庸或者司空见惯的。[12]可见在法律上对受保护布图设计在创造性方面所提出的要求正好介于著作权法和专利法之间。
布图设计权之所以在内容上兼采著作权和专利权中的内容,根本原因还是布图设计本身同时具有著作权法和专利法保护对象的双重属性。布图设计在外在形式上,表现为一系列的图形。如欧共体集成电路保护指令中就直接将布图设计定义为一系列的图形,[13]当这些平面图形按照一定的规则被固化在硅片表面下不同深度中后,便可形成三维的立体结构,实现特定的电子功能,也就是说这种外在表现为图形的布图设计有其内在的实用功能,其最终的价值是通过特定的电子功能得以实现的,正是因为布图设计的这种属性导致了布图设计权在内容上的设计也具备了类似著作权和专利权的属性。
三、权利效力和限制
在各类知识产权中,受法律保护的条件存在高下之分。这必然导致权利效力也存在强弱不同。著作权的效力仅限于作品的表达(expression),而专利权所能延及的层面则比著作权法中的表达更为抽象。专利权的效力不仅延及于某一技术方案的某种具体实现方式,而且可以延及该技术方案本身。从前述布图设计权的内容的介绍中可以看出,中国法规中所规定的布图设计权,在效力上同专利权的设计并无差异。然而,回顾WIPO起草《集成电路条约》的过程可知,参与起草的各国曾就布图设计权的效力发生过极大的争议,发展中国家希望将布图设计权的效力限定在复制布图设计和利用布图设计制造集成电路这两个层面上;而以美、日为代表的集成电路技术强国则并不满足这两个层面,还打算将布图设计权的效力延伸至安装有受保护的布图设计集成电路的物品上。美、日两国的主张即是将布图设计权的效力延伸到第三个层次上,这在效力上就完全等同于专利权。由于发展中国家的强烈反对,致使WIPO的条约在布图设计权的效力上采取了模棱两可的做法,即在该条约的第3条(1)(h) 和第6条(1)(a)(ii)中分别采用了不同的表述方式。
然而,在1994年WTO的Trips协议通过之后,由于Trips 协议就布图设计权的效力作了专门规定,[14]致使WIPO条约中遗留的问题在Trips协议中不复存在,Trips协议完全采取了美、日等国的立场,将权利效力延伸到了第三层次。中国为了能加入WTO,自然只能采用跟进的态度,在中国的《集成电路布图设计保护条例》第7条中,有关布图设计权的效力与 Trips协议在实质上完全一致。
应该说,在Trips协议通过之后布图设计权的效力问题在立法上已经解决,但是Trips协议的这种做法在知识产权法律理论上是存在问题的,知识产权的效力从来都同该权利产生的条件高低相关。通常,权利产生的条件越苛刻,权利效力也就越强,这在前述著作权和专利权的效力差异上已经表现得尤为明显,不仅如此,对于同类知识产权也是这样,比如商标必须具备显著性才能受到法律保护,因此显著性即为商标权产生的条件。如果一个商标的显著性强,则依附于该商标上的商标权的效力也相应较强,而布图设计权在创造性要求方面显然低于专利法的要求,因此其权利效力理所当然地应当低于专利法,而不应当与专利权相同,即不应当延伸到第三层次上。当然,布图设计权的创造性要求比起著作权又远高于独创性要求,因此布图设计权的效力应当强于著作权。具体地讲,著作权效力只能及于对作品的复制;而布图设计权的效力则不仅可及于对布图设计的复制,还可以延伸到对布图设计本身的商业利用,即第二层次。所以,当年发展中国家在WIPO《集成电路条约》谈判中的主张在理论上应当是成立的。中国虽然一直都不赞同美、日等国的主张,但为了同 WTO的相关规定保持一致,只得将布图设计权的效力强化到用集成电路组装的物品的商业利用,即第三层次。
无论是著作权,还是专利权在法律上都受到一定的限制,布图设计权也不例外。中国的相关法律对于布图设计权的限制同国际上其他国家的规定并无大异。为个人目的或者单纯为评价、分析、研究、教学等目的而复制受保护的布图设计,比如为前述目的实施反向工程的行为;或者在前述反向工程的基础上,创作出具有独创性的布图设计的行为;以及对自己独立创作的与他人相同的布图设计进行复制或者将其投入商业利用的行为等均不属于侵犯布图设计权的行为等。[15]这类行为等同于著作权法中合理使用行为。此外,中国《集成电路布图设计保护条例》还就权利用尽等知识产权法中通行的权利限制类型作出了规定。[16]
在中国《集成电路布图设计保护条例》中还明确规定了非自愿许可的相关条件和性质[17].即不仅将实施非自愿许可限定在国家处于紧急状态或者作为不正当竞争行为的救济措施的条件上,而且将这种许可方式界定为非独占的、有偿的。并且,当实施非自愿许可的条件一旦消失,该许可就应当被终止。这些规定同Trips协议以及《巴黎公约》中关于强制许可的规定基本一致[18].
四、实施效果的评价
中国的《集成电路布图设计保护条例》从起草到颁布大约经历了10年的历程,应该说在立法方面基本遵循了国际上的通行做法,但在该条例实施的头15个月里,国家知识产权局总共接到的布图设计权申请数量为245件[19],平均每月不足17件。到目前为止,中国尚未见有依照该条例判决的案件。这种情况同专利法、著作权法等其他知识产权相关法律门庭若市的状态相比显然呈门可罗雀之状。但如果从世界范围着眼,这一现象并非中国特色。美国作为集成电路的制造大国,在其《半导体芯片保护法》颁布20年后的今天,诉至法院的案件也屈指可数。德国作为欧洲的技术大国,每年在其专利商标局登记的布图设计数量较之专利、商标的申请量也可谓小巫见大巫。所以中国的现状完全是正常状态。
这种状态从反面提出了一个问题,即我们是否应当对现行知识产权立法的合理性进行反思?近20年来,国际知识产权立法可谓突飞猛进。第一个十年,完成了知识产权立法的总体框架;第二个十年,完全在立法上达到发达国家的立法水平。如此发展速度固然有国内经济技术进步在宏观上带来的动力,但在微观上这些年的立法似乎过分地强调一时一事的需求,而忽略了知识产权法内在的逻辑联系和产业发展的长远需求。比如,近10余年中发生在著作权法中的一系列事件,如计算机程序、技术措施、MP3、P2P等无不反映出这种倾向。如今,在集成电路新产品遍布于世的信息时代,集成电路布图设计的立法似乎只具有一种象征意义,人们并没有踊跃地选择这种保护模式。这并非因为大家不看重集成电路本身,相反产业界对于集成电路的重视程度与计算机程序完全相当。因为集成电路是计算机硬件的核心,人们不可能对集成电路技术漠不关心。人们冷落集成电路布图设计保护法的原因还在于现实的需求和已有的法律框架间存在差距。
进入20世纪80年代后期,由于集成电路产品更新速度大大地加快,这从计算机CPU芯片的更新上得到充分地反映。面对如此更新速度,即使是简单地复制这类超大规模芯片的布图设计也难以跟上技术的更新速度。随着计算机辅助设计技术的普及,设计工作不再单纯采用人工设计,大量的设计工作通过工具软件直接生成。换言之,单纯复制布图设计未必能立即给复制者带来丰厚的利益。此外,集成电路产品的设计不再仅仅取决于布图设计图形,相关工艺设计在产品制造中也发挥着越来越重要的作用。这些技术因素的变化致使原有的法律保护模式有隔靴搔痒之感。这必然导致集成电路布图设计保护法被打入冷宫。当然,事物的发展是呈螺旋状态的,当技术发展到一定程度后还会呈现新的瓶颈。这时技术更新的速度会大大放慢。到这时复制布图设计在诸多因素中或许又会重新回到主导地位,到那时这种以前述“美国模式”为基础的法律的作用或许又会重新显现出来。
五、结论
中国的集成电路保护法在现阶段只具有象征意义,因为在中国现在的土壤中保护集成电路布图设计的需求尚不十分强烈。这一方面是因为中国的集成电路产业尚不够发达,另一方面也是因为目前的保护模式并不完全适应产业界的需求。但中国作为国际社会的一员,为了保持与国际社会的一致性仍然颁布了这一法规。这一事实本身也说明了中国希望融入国际社会的愿望和决心。另一方面,国际社会在创设知识产权制度中的新规则时,应当从过去的实践中总结经验教训,更全面、更客观地根据长远需求,而不是眼前利益决定制度的发展和进步……
注释
[1]本文根据2004年10月10日在中德知识产权研讨会上发言稿修改而成。
[2]见中华人民共和国国务院令第300号。
[3]中国《集成电路布图设计保护条例》第二条第一项规定:“集成电路,是指半导体集成电路,即以半导体材料为基片,将至少有一个是有源元件的两个以上元件和部分或者全部互连线路集成在基片之中或者基片之上,以执行某种电子功能的中间产品或者最终产品”。
[4] 见Morton David Goldberg,Computer software and Chips(protection and Marketing) 1985一Volume one,Practising Law Institute,page 203;又见Alfred P.Meijboom International Semiconductor Chip Protection,International Computer Law Adviser Dec.1988;以及美国法典第17编第9章第901、902条。
[5]见美国法典第17编第9章。
[6]见郭禾,《半导体集成电路知识产权保护》载《中国人民大学学报》2004年第1期,总103期。
[7]见欧共体《关于半导体产品形貌结构法律保护的指令》(87/54)。
[8]早在约20年前编写的《中国大百科全书??电子学与计算机》就以布图设计作为主词条。见《中国大百科全书??电子学与计算机》第55页。
[9]见郭禾,《集成电路布图设计权—一种新型的知识产权》,载《知识产权》杂志,1992年第6期。
[10]见中国《集成电路布图设计保护条例》第7条。
[11]见TriPs第35、36条。见wIPO集成电路条约第3条第2项(a)、(b),美国《半导体芯片产品保护法》第902条(b)款。
[12]见wIPO集成电路条约第3条第2项(a)、(b),美国《半导体芯片产品保护法》第902条(b)款。见欧共体《关于半导体产品形貌结构法律保护的指令》(87/54)。
[13]见欧共体《关于半导体产品形貌结构法律保护的指令》(87/54)。
[14]见TriPs协议第36条。
[15]见中国《集成电路布图设计保护条例》第23条。
[16]见中国《集成电路布图设计保护条例》第24条。
[17]见中国《集成电路布图设计保护条例》第25一29条。
[18]见Trips协议第37条第2款、第31条,巴黎公约第5条。
篇3
1、集成电路产业是信息产业的核心,是国家基础战略性产业。
集成电路(IC)是集多种高技术于一体的高科技产品,是所有整机设备的心脏。随着技术的发展,集成电路正在发展成为集成系统(SOC),而集成系统本身就是一部高技术的整机,它几乎存在于所有工业部门,是衡量一个国家装备水平和竞争实力的重要标志。
2、集成电路产业是技术资金密集、技术进步快和投资风险高的产业。
80年代建一条6英寸的生产线投资约2亿美元,90年代一条8英寸的生产线投资需10亿美元,现在建一条12英寸的生产线要20亿-30亿美元,有人估计到2010年建一条18英寸的生产线,需要上百亿美元的投资。
集成电路产业的技术进步日新月异,从70年代以来,它一直遵循着摩尔定律:芯片集成元件数每18个月增加一倍。即每18个月芯片集成度大体增长一倍。这种把技术指标及其到达时限准确地摆在竞争者面前的规律,为企业提出了一个“永难喘息”,否则就“永远停息”的竞争法则。
据世界半导体贸易统计组织(WSTS)**年春季公布的最新数据,**年世界半导体市场销售额为1664亿美元,比上年增长18.3%。其中,集成电路的销售额为1400亿美元,比上年增长16.1%。
3、集成电路产业专业化分工的形成。
90年代,随着因特网的兴起,IC产业跨入以竞争为导向的高级阶段,国际竞争由原来的资源竞争、价格竞争转向人才知识竞争、密集资本竞争。人们认识到,越来越庞大的集成电路产业体系并不有利于整个IC产业发展,分才能精,整合才成优势。
由于生产效率低,成本高,现在世界上的全能型的集成电路企业已经越来越少。“垂直分工”的方式产品开发能力强、客户服务效率高、生产设备利用率高,整体生产成本低,因此是集成电路产业发展的方向。
目前,全世界70%的集成电路是由数万家集成电路设计企业开发和设计的,由近十家芯片集团企业生产芯片,又由数十家的封装测试企业对电路进行封装和测试。即使是英特尔、超微半导体等全能型大企业,他们自己开发和设计的电路也有超过50%是由芯片企业和封装测试企业进行加工生产的。
IC产业结构向高度专业化转化已成为一种趋势,开始形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行的局面。
二、苏州工业园区的集成电路产业发展现状
根据国家和江苏省的集成电路产业布局规划,苏州市明确将苏州工业园区作为发展集成电路产业的重点基地,通过积极引进、培育一批在国际上具有一定品牌和市场占有率的集成电路企业,使园区尽快成为全省、乃至全国的集成电路产业最重要基地之一。
工业园区管委会着眼于整个高端IC产业链的引进,形成了以“孵化服务设计研发晶圆制造封装测试”为核心,IC设备、原料及服务产业为支撑,由数十家世界知名企业组成的完整的IC产业“垂直分工”链。
目前整个苏州工业园区范围内已经积聚了大批集成电路企业。有集成电路设计企业21户;集成电路芯片制造企业1家,投资总额约10亿美元;封装测试企业11家,投资总额约30亿美元。制造与封装测试企业中,投资总额超过80亿元的企业3家。上述33家集成电路企业中,已开业或投产(包括部分开业或投产)21家。**年,经过中国半导体行业协会集成电路分会的审查,第一批有8户企业通过集成电路生产企业的认定,14项产品通过集成电路生产产品的认定。**年,第二批有1户企业通过集成电路生产企业的认定,102项产品通过集成电路生产产品的认定。21户设计企业中,有3户企业通过中国集成电路行业协会的集成电路设计企业认定(备案)。
1、集成电路设计服务企业。
如中科集成电路。作为政府设立的非营利性集成电路服务机构,为集成电路设计企业提供全方位的信息服务,包括融资沟通、人才培养、行业咨询、先进的设计制造技术、软件平台、流片测试等。力争扮演好园区的集成电路设计“孵化器”的角色。
2、集成电路设计企业。
如世宏科技、瑞晟微电子、忆晶科技、扬智电子、咏传科技、金科集成电路、凌晖科技、代维康科技、三星半导体(中国)研究开发中心等。
3、集成电路芯片制造企业。
和舰科技。已于**年5月正式投产8英寸晶圆,至**年3月第一条生产线月产能已达1.6万片。第二条8英寸生产线已与**年底开始动工,**年第三季度开始装机,预计将于2005年初开始投片。到今年年底,和舰科技总月产能预计提升到3.2万片。和舰目前已成功导入0.25-0.18微米工艺技术。近期和舰将进一步引进0.15-0.13微米及纳米技术,研发更先进高阶晶圆工艺制造技术。
4、集成电路封装测试企业。
如三星半导体、飞索半导体、瑞萨半导体,矽品科技(纯代工)、京隆科技(纯代工)、快捷半导体、美商国家半导体、英飞凌科技等等。
该类企业目前是园区集成电路产业的主体。通过多年的努力,园区以其优越的基础设施和逐步形成的良好的产业环境,吸引了10多家集成电路封装测试企业。以投资规模、技术水平和销售收入来说,园区的封装测测试业均在国内处于龙头地位,**年整体销售收入占国内相同产业销售收入的近16%,行业地位突出。
园区封装测试企业的主要特点:
①普遍采用国际主流的封装测试工艺,技术层次处于国内领先地位。
②投资额普遍较大:英飞凌科技、飞利浦半导体投资总额均在10亿美元以上。快捷半导体、飞索半导体、瑞萨半导体均在原先投资额的基础进行了大幅增资。
③均成为所属集团后道制程重要的生产基地。英飞凌科技计划产能要达到每年8亿块记忆体(DRAM等)以上,是英飞凌存储事业部最主要的封装测试基地;飞索半导体是AMD和富士通将闪存业务强强结合成立的全球最大的闪存公司在园区设立的全资子公司,园区工厂是其最主要的闪存生产基地之一。
5、配套支持企业
①集成电路生产设备方面。有东和半导体设备、爱得万测试、库力索法、爱发科真空设备等企业。
②材料/特殊气体方面。有英国氧气公司、比欧西联华、德国梅塞尔、南大光电等气体公司。有住友电木等封装材料生产企业。克莱恩等光刻胶生产企业。
③洁净房和净化设备生产和维护方面。有久大、亚翔、天华超净、MICROFORM、专业电镀(TECHNIC)、超净化工作服清洗(雅洁)等等。
**年上半年,园区集成电路企业(全部)的经营情况如下(由园区经发局提供略):
根据市场研究公司iSuppli今年初的**年全球前二十名半导体厂家资料,目前,其中已有七家在园区设厂。分别为三星电子、瑞萨科技、英飞凌科技、飞利浦半导体、松下电器、AMD、富士通。
三、集成电路产业涉及的主要税收政策
1、财税字[2002]70号《关于进一步鼓励软件产业的集成电路产业发展税收政策的通知》明确,自2002年1月1日起至2010年底,对增值税一般纳税人销售其自产的集成电路产品(含单晶硅片),按17%的税率征收增值税后,对其增值税实际税负超过3%的部分实行即征即退政策。
2、财税字[**]25号《关于鼓励软件产业的集成电路产业发展有关税收政策问题的通知》明确,“对我国境内新办软件生产企业经认定后,自开始获利年度起,第一年和第二年免征企业所得税,第三年至第五年减半征收企业所得税”;“集成电路设计企业视同软件企业,享受软件企业的有关税收政策”。
3、苏国税发[**]241号《关于明确软件和集成电路产品有关增值税问题的通知》明确,“凡申请享受集成电路产品税收优惠政策的,在国家没有出台相应认定管理办法之前,暂由省辖市国税局商同级信息产业主管部门认定,认定时可以委托相关专业机构进行技术评审和鉴定”。
4、信部联产[**]86号《集成电路设计企业及产品认定管理办法》明确,“集成电路设计企业和产品的认定,由企业向其所在地主管税务机关提出申请,主管税务机关审核后,逐级上报国家税务总局。由国家税务总局和信息产业部共同委托认定机构进行认定”。
5、苏国税发[**]241号《关于明确软件和集成电路产品有关增值税问题的通知》明确,“对纳税人受托加工、封装集成电路产品,应视为提供增值税应税劳务,不享受增值税即征即退政策”。
6、财税[1994]51号《关于外商投资企业和外国企业所得税法实施细则第七十二条有关项目解释的通知》规定,“细则第七十二条第九项规定的直接为生产服务的科枝开发、地质普查、产业信息咨询业务是指:开发的科技成果能够直接构成产品的制造技术或直接构成产品生产流程的管理技术,……,以及为这些技术或开发利用资源提供的信息咨询、计算机软件开发,不包括……属于上述限定的技术或开发利用资源以外的计算机软件开发。”
四、当前税收政策执行中存在的问题
1、集成电路设计产品的认定工作,还没有实质性地开展起来。
集成电路设计企业负责产品的开发和电路设计,直接面对集成电路用户;集成电路芯片制造企业为集成电路设计企业将其开发和设计出来的电路加工成芯片;集成电路封装企业对电路芯片进行封装加工;集成电路测试企业为集成电路进行功能测试和检验,将合格的产品交给集成电路设计企业,由设计企业向集成电路用户提供。在这个过程中,集成电路产品的知识产权和品牌的所有者是集成电路设计企业。
因为各种电路产品的功能不同,生产工艺和技术指标的控制也不同,因此无论在芯片生产或封装测试过程中,集成电路设计企业的工程技术人员要提出技术方案和主要工艺线路,并始终参与到各个生产环节中。因此,集成电路设计企业在集成电路生产的“垂直分工”体系中起到了主导的作用。处于整个生产环节的最上游,是龙头。
虽说IC设计企业远不如制造封装企业那么投资巨大,但用于软硬件、人才培养的投入也是动则上千万。如世宏科技目前已积聚了超过百位的来自高校的毕业生和工作经验在丰富的技术管理人才。同时还从美国硅谷网罗了将近20位累计有200年以上IC产品设计经验、拥有先进技术的海归派人士。在人力资源上的投入达450万元∕季度,软硬件上的投入达**多万元。中科集成电路的EDA设计平台一次性就投入2500万元。
园区目前共有三户企业被国家认定为集成电路设计企业。但至关重要的集成电路设计产品的认定一家也未获得。由于集成电路设计企业的主要成本是人力成本、技术成本(技术转让费),基本都无法抵扣。同时,研发投入大、成品风险高、产出后的计税增值部分也高,因此如果相关的增值税优惠政策不能享受,将不利于企业的发展。
所以目前,该类企业的研发主体大都还在国外或台湾,园区的子公司大多数还未进入独立产品的研发阶段。同时,一些真正想独立产品研发的企业都处于观望状态或转而从事提供设计服务,如承接国外总公司的设计分包业务等。并且由于享受优惠政策前景不明,这些境外IC设计公司往往把设在园区的公司设计成集团内部成本中心,即把一部分环节研发转移至园区,而最终产品包括晶圆代工、封装测试和销售仍在境外完成。一些设计公司目前纯粹属于国外总公司在国内的售后服务机构,设立公司主要是为了对国外总公司的产品进行分析,检测、安装等,以利于节省费用或为将来的进入作准备。与原想象的集成电路设计企业的龙头地位不符。因此,有关支持政策的不能落实将严重影响苏州工业园区成为我国集成电路设计产业的重要基地的目标。
2、集成电路设计企业能否作为生产性外商投资企业享受所得税优惠未予明确。
目前,园区共有集成电路设计企业23家,但均为外商投资企业,与境外母公司联系紧密。基本属于集团内部成本中心,离产品研发的本地化上还有一段距离。但个别公司已在本地化方面实现突破,愿承担高额的增值税税负并取得了一定的利润。能否据此确认为生产性外商投资企业享受“二免三减半”等所得税优惠政策,目前税务部门还未给出一个肯定的答复。
关键是所得税法第七十二条“生产性外商投资企业是指…直接为生产服务的科技开发、地质普查、产业信息咨询和生产设备、精密仪器维修服务业”的表述较为含糊。同时,财税[1994]51号对此的解释也使税务机关难以把握。
由于集成电路设计业是集成电路产业链中风险最大,同时也是利润最大的一块。如果该部分的所得税问题未解决,很难想象外国公司会支持国内设计子公司的独立产品研发,会支持国内子公司的本土化进程。因此,生产性企业的认定问题在一定程度上阻碍了集成电路设计企业的发展壮大。
3、目前的增值税政策不能适应集成电路的垂直分工的要求。
在垂直分工的模式下,集成电路从设计芯片制造封装测试是由不同的公司完成的,每个公司只承担其中的一个环节。按照国际通行的半导体产业链流程,设计公司是整条半导体生产线的龙头,受客户委托,设计有自主品牌的芯片产品,然后下单给制造封装厂,并帮助解决生产中遇到的问题。国际一般做法是:设计公司接受客户的货款,并向制造封装测试厂支付加工费。各个制造公司相互之间的生产关系是加工关系而非贸易关系。在财务上只负责本环节所需的材料采购和生产,并不包括上环节的价值。在税收上,省局明确该类收入目前不认可为自产集成电路产品的销售收入,因此企业无法享受国家税收的优惠政策。
而在我国现行的税收体制下,如果整个生产环节都在境内完成,则每一个加工环节都要征收17%的增值税,只有在最后一个环节完成后,发起方销售时才会退还其超过3%的部分,具体体现在增值税优惠方面,只有该环节能享受优惠。因此,产业链各环节因为享受税收政策的不同而被迫各自依具体情况采取不同的经营方式,因而导致相互合作困难,切断了形式上的完整产业链。
国家有关文件的增值税政策的实质是侧重于全能型集成电路企业,而没有充分考虑到目前集成电路产业的垂直分工的格局。或虽然考虑到该问题但出于担心税收征管的困难而采取了一刀切的方式。
4、出口退税率的调整对集成电路产业的影响巨大。
今年开始,集成电路芯片的出口退税税率由原来的17%降低到了13%,这对于国内的集成电路企业,尤其是出口企业造成了成本上升,严重影响了国内集成电路生产企业的出口竞争力。如和舰科技,**年1-7月,外销收入78322万元,由于出口退税率的调低而进项转出2870万元。三星电子为了降低成本,贸易方式从一般贸易、进料加工改为更低级别的来料加工。
集成电路产业作为国家支持和鼓励发展的基础性战略产业,在本次出口退税机制调整中承受了巨大的压力。而科技含量与集成电路相比是划时代差异的印刷线路板的退税率却保持17%不变,这不符合国家促进科技进步的产业导向。
五、关于促进集成电路产业进一步发展的税收建议
1、在流转税方面。
(1)集成电路产业链的各个生产环节都能享受增值税税收优惠。
社会在发展,专业化分工成为必然。从鼓励整个集成电路行业发展的前提出发,有必要对集成电路产业链内的以加工方式经营的企业也给予同样的税收优惠。
(2)集成电路行业试行消费型增值税。
由于我国的集成电路行业起步低,目前基本上全部的集成电路专用设备都需进口,同时,根据已有的海关优惠政策,基本属于免税进口。调查得知,园区集成电路企业**年度购入固定资产39亿,其中免税购入的固定资产为36亿。因此,对集成电路行业试行消费型增值税,财政压力不大。同时,既体现了国家对集成电路行业的鼓励,又可进一步促进集成电路行业在扩大再生产的过程中更多的采购国产设备,拉动集成电路设备生产业的发展。
2、在所得税方面。
(1)对集成电路设计企业认定为生产性企业。
根据总局文件的定义,“集成电路设计是将系统、逻辑与性能的设计要求转化为具体的物理版图的过程”。同时,集成电路设计的产品均为不同类型的芯片产品或控制电路。都属中间产品,最终的用途都是工业制成品。因此,建议对集成电路设计企业,包括未经认定但实际从事集成电路设计的企业,均可适用外资所得税法实施细则第七十二条之直接为生产服务的科技开发、地质普查、产业信息咨询和生产设备、精密仪器维修服务业属生产性外商投资企业的规定。
(2)加大间接优惠力度,允许提取风险准备金。
计提风险准备金是间接优惠的一种主要手段,它虽然在一定时期内减少了税收收入,但政府保留了今后对企业所得的征收权力。对企业来说它延迟了应纳税款的时间,保证了研发资金的投入,增强了企业抵御市场风险的能力。
集成电路行业是周期性波动非常明显的行业,充满市场风险。虽然目前的政策体现了加速折旧等部分间接优惠内容,但可能考虑到征管风险而未在最符合实际、支持力度最直接的提取风险准备金方面有所突破。
3、提高集成电路产品的出口退税率。
鉴于发展集成电路行业的重要性,建议争取集成电路芯片的出口退税率恢复到17%,以优化国内集成电路企业的投资和成长环境。
4、关于认定工作。
(1)尽快进行集成电路设计产品认定。
目前的集成电路优惠实际上侧重于对结果的优惠,而对设计创新等过程(实际上)并不给予优惠。科技进步在很大程度上取决于对创新研究的投入,而集成电路设计企业技术创新研究前期投入大、风险高,此过程最需要税收上的扶持。
鉴于集成电路设计企业将有越来越多产品推出,有权税务机关和相关部门应协调配合,尽快开展对具有自主知识产权的集成电路设计产品的认定工作。
(2)认定工作应由专业机构来完成,税务机关不予介入。
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1.1实验用水来源
实验用水为上海市有代表性的集成电路和印制电路板等半导体工业企业处理后的生产废水、某独立排水系统区域内的地下水、地表水(周围河水)及雨水泵站末端出流。
1.2样品采集方法
借鉴EPA针对污染特征因子的采样方法,在半导体企业正常生产时期内,每半小时在总排口进行水样采集,共采集20个批次有效水样;其它类型的水样为每小时采集一次,共采集10个批次有效水样,且水样采集前48h和采集时间内为晴天。
1.3实验仪器
分析仪器:FA2004N电子天平、Agilent720ES等离子体发射光谱仪(ICP)、紫外分光光度计、磁力搅拌器、移液枪、滴定仪、雷磁PXSJ-216型氟离子计等。
1.4分析项目及检测方法
CODCr、氨氮、硬度、表面活性剂、氰化物等采用国家标准方法进行检测,氟离子浓度采用氟离子计进行检测,铜、锌等金属离子用ICP检测。
2试验结果与分析
2.1不同类型水质中氟离子浓度比较
半导体工业企业生产废水经过物化和生化处理后,氟离子浓度虽然可以达到上海市半导体行业污染物排放标准,但其数值仍然相对较大。印制电路板企业处理后的生产废水氟离子浓度为1.55~11.64mg/L,集成电路企业废水处理后氟离子浓度为6.92~11.99mg/L,这与戴荣海等得出的集成电路产业废水处理后氟离子浓度的水平是相当的。虽然其总体已满足达标排放的要求,但相较其它类型的水体,氟离子浓度是异常的高。如图2所示,地表水、生活污水、地下水中氟离子浓度虽各在一定的范围内,但其总体水平都很低,均值浓度不超过2mg/L,远低于半导体工业企业废水中氟离子浓度。
2.2氟离子作为半导体工业废水污染特征因子的可行性分析
目前国内外关于半导体工业废水的污染特征因子研究很少或没有。美国EPA雨水系统混接调查技术指南中也只是罗列出部分工业生产过程中可能的污染特征因子。根据半导体工业企业的一般工艺过程,氟离子是可能的污染特征因子之一,同时铬、铜、锌和氰化物等也可能成为污染特征因子。但试验结果并没有检测到铜、锌等金属离子的存在,氰化物浓度也只是略高于最低检测限。由于印制电路板和集成电路企业是半导体行业的主要组成部分,因此可将印制电路板企业生产废水和集成电路企业生产废水中氟离子浓度视为半导体工业废水中氟离子浓度,且氟离子浓度指标为保守型物质,管道中基本不发生物化、生化反应;同时其在不同混接类型水中的浓度差异显著,且具体针对每一种类型,浓度相对稳定;而且具有良好的检出限、灵敏度和较高的可重复性,符合美国EPA对污染特征因子的确定标准。
3结论与建议
(1)氟离子浓度可作为以印制电路板和集成电路为主的半导体工业废水的污染特征因子,其浓度均值为7.3mg/L,远高于其它类型的水质。
(2)氟离子浓度可作为半导体工业废水污染特征因子用于雨污混接问题中混接水量的计算,但由于在混接类型的确定过程中进行了简化处理,且浓度数据是以均值代入,因此只能得到相对比较接近的混接水量比例。
(3)针对以印制电路板和集成电路为主的半导体工业废水,可应用氟离子浓度作为污染特征因子用于雨污混接的混接源诊断。若要计算混接水量比例,需事先对研究范围内的工业企业进行分析,同时还需选择相对独立的排水系统,便于水量和污染特征因子的守恒计算。
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IC芯片(IntegratedCircuit集成电路)是将大量的微电子元器件(晶体管、电阻、电容等)形成的集成电路放在一块塑基上,做成一块芯片。而今几乎所有看到的芯片,都可以叫做IC芯片。
集成电路(integratedcircuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于硅的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于锗的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路
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随着国际各大半导体制造企业进入中国,中国的半导体测试业伴随半导体设计/制造业一样进入国际化。中国的半导体测试业必须选择恰当的切入点,在满足现有低端测试服务的基础上,大力开拓中端市场;在高端市场上积极开展合作,引进技术,争取跨越式发展。
测试对设备的新要求
随着IC设计、制造业的快速发展,高速、高密度、SOC、ASIC等新型芯片不断出现,对测试设备提出了高速、高密度、通用性、高性/价比的要求。但高速、高密度、高性能的要求,必然导致测试系统的工艺、结构、器件性能、复杂性的提高,从而使得测试系统体积增加、成本提高。虽然新技术、新器件的使用,提高了测试系统的速度和性能,降低了功耗和成本,但测试性能永远要高于被测芯片的性能,新型高性能IC的速度达到几百兆甚至几千兆,通道数达到几百个到几千个。所以高端、高性能的测试系统仍然是高价格、大体积的特点。
国际上先进的测试设备制造商都针对主流测试市场推出中、高档测试设备、但任何一款测试设备都不能满足不断更新的测试需求,性能、价格的矛盾,适应性和复杂性的矛盾仍需解决。各大测试设备制造商(如泰瑞达、爱德万)都先后提出测试系统的开放性和标准化,使系统具有灵活配置、不断升级、快速编程,以适应各种测试需求。但目前国际化的测试系统开放性标准仍未形成。主要是各大测试设备制造商都希望采用各自的标准。所以目前测试系统的开放标准都有局限性。
国内测试市场正以前所未有的速度增长,随着中国CAD设计水平的提高,将会有大量的各类SOC、ASIC等国产芯片出现,贴近测试市场,提供快速、灵活配置,优良的技术服务,符合国内市场需求价位的国产测试设备,将是最受欢迎的测试设备。为此,北京自动测试技术研究所早在1998年就开展了开放性测试系统的研发,我们采用国际仪器、测控行业推行的开放性、标准化总线VXI、PXI总线,使我们的设备从低端到中高端产品都建立在统一的开放性、标准化总线结构上,保证了产品的兼容性、延续性、开放性及标准化的特点,加快了产品的升级换代。利用其开放性、标准化特点,可方便插入各仪器制造商提供的通用VXI、PXI测量,测试模块灵活配置系统。这对今后大量涌现的数模混合、SOC芯片测试提供了大量测试资源。能够根据测试需求,以最优性/价比配置系统。
测试服务业的新机遇
到2010年,全国集成电路产量将要达到500亿块,将占当时世界市场份额的5%,满足国内市场50%的需求,基本形成具有一定规模的产业群和较为完整的产业链。集成电路产业是由设计业、制造业、封装业和测试业等四业组成。测试业的生存和发展与IC产业息息相关。
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【关键词】电子信息材料;低碳经济;发展应用;集成电路和半导体材料
进入新世纪以后,节能环保的概念开始在全世界范围内普及,作为低碳环保的一项有效途径,低碳经济的发展可以有效地促进整个社会的节能环保活动。低碳经济指的就是依托于低能耗、低污染、低排放的“三低要求”来作为核心的节能环保经济模式,这是人类文明的又一伟大壮举。目前,我国在“可持续发展”的理念的指导下,在社会中大力采用“低碳经济”的生产模式,成功的实现了经济效益和环保效益的双丰收。众所周知,二十一世纪是电子信息的时代,人类社会对电子信息材料的需求量也是与日俱增,如何有效的实现电子信息材料的低碳经济,已经成为了电子信息行业发展的一项重大课题。
一、简要介绍各种可以用于低碳经济发展模式的电子信息材料
目前,在世界的电子信息行业里面,可以用来作为电子信息材料的主要材料有以下几种:光电子材料、纳米材料、宽禁半导体材料等等。目前,为了响应电子信息材料的低碳经济发展,可以根据这些原料的特性研制出以下这些电子信息材料:
1、电子信息材料中的光电子材料
电子信息材料的光电子材料主要指的是液晶材料。目前,液晶材料已经在电子信息行业得到了广泛应用,在电子信息行业里面,液晶材料绝大部分被应用于电子显示屏等高新技术范围之内。液晶材料的特性之一便是“光线扭曲向列型”,这种特性可以使液晶材料在有电流经过的时候通过对电流的改变来实现对电子显示屏上面的液晶序列的排列顺序的改变。与此同时,再有电流经过电子显示屏的液晶材料的时候,外面的光线是不能够直接穿过电子显示屏的液晶材料的,这就使得液晶材料有成为低碳经济的特性。与传统的其他电子显示屏材料相比,液晶材料具有很多优良的特性,液晶材料的能耗低已经精确的准确性以及迅捷的反应,再加上柔和的调色功能。除此之外,液晶材料还是一种很有效的非线性光学材料,液晶材料的状态一般是维持在软凝聚的状态。因此,液晶材料可以有效地实现光折变效应,可以在电子仪器在很低的电流供应下,发挥出强劲的性能,具有很高的开发潜力。另外,根据光学原理之中的光的干涉效应,可以利用光线对液晶材料的干涉作用,使得液晶材料在反射类的光学器件里面得到广泛的应用。综上所述,一系列优良的特性使得液晶材料已经逐步成为应用最广泛的电子显示屏使用材料。
2、电子信息材料中的集成电路和半导体材料
目前,世界上的电子信息材料中的集成电路和半导体材料的最基础的原材料大部分都是多晶硅原料,目前最广泛采用的制作电子信息材料中的集成电路和半导体材料的技术则是经过改进的西门子法。经过改良的西门子法制作多晶硅材料的集成电路和半导体材料的原理如下所述:使用盐酸和工业使用的纯硅粉在一个规定的温度之下发生合成反应,最终生成三氯氢硅材料,然后再采用分离精馏的手段,对已经制得的三氯氢硅材料进行进一步的分离提纯工作,最后把提纯后的三氯氢硅放置进入氢还原仪器里面经行相关反应操作,最后制得高纯度的多晶硅,再进一步加工就成为了日常所使用的电子信息材料中的集成电路和半导体材料。
通过改良的西门子法提炼出来的电子信息材料中的集成电路和半导体可以有效地改进目前国际上的光伏零件问题。
二、简述电子信息材料在低碳经济中的发展应用思路
目前,根据节能环保和低碳经济的相关要求,电子信息材料在低碳经济中的发展应用的主体模式应当找寻出新型的发展趋势,其总体趋势应当是朝向电子信息材料的尺寸扩大化、电子零部件的智能化设计、电子材料的多功能作用趋势、电子材料功能的高度集中化的趋势发展。
1、发展集成电路类的电子信息材料
随着电子科学与技术的不断增长,目前的半导体材料和集成电路的主要材料已经成为了环氧模塑料,通过这样的原材料设计,可以有效地使得电子信息材料可以满足低碳经济的节能环保的要求。
2、发展光电子材料类的电子信息材料
随着电子科学与技术的不断增长,作为一种非常有效的信息传输类型的电子信息材料,光电子材料在近几年来得到了快速发展的机会,这将很有效使得电子信息材料可以满足低碳经济之中电子材料的多功能作用趋势、电子材料功能的高度集中化的要求。
3、发展新型元器件材料类的电子信息材料
随着电子科学与技术的不断增长,作为一种非常有效的降低环境污染,并可以有效的降低电子信息材料能量消耗的材料,新型元器件材料正在逐渐成为电子信息材料的重点研究项目之一,其可以有效的满足电子信息材料发展的电子信息材料的尺寸扩大化、电子零部件的智能化设计要求。
三、结语
目前,电子信息材料的低碳发展已经成为了电子信息行业要攻克的主要课题之一,随着科学技术的不断发展,越来越多的电子信息材料已经可以很好的完成节能环保的要求。在本文中,笔者将结合对低碳经济概念的解读,并简要的描述了几种新型的节能环保的电子信息材料,并通过这样的方式,具体的谈了谈研究了电子信息材料在低碳经济中的发展应用思路。但是,由于本人的知识水平有限,因此,本文如有不到之处,还望不吝指正。
参考文献:
[1]李来丙,李立波.新一代绿色无卤化覆铜板的研制开发[J],工程塑料应用,2013,32(5):42~44
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[3]侯明,衣宝廉.燃料电池技术发展现状[J],电源技术,2012,32(10):649~654
[4]苏维.多晶硅生产的节能减排措施[J],有色金属加工,2013,37(2):57~59
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ic是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构。
集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用,同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备,其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍,设备的稳定工作时间也可大大提高。集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。
模拟集成电路又称线性电路,用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间边疆变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等),其输入信号和输出信号成比例关系。而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号)。
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关键词:微电子工艺;创新性;实验教学
一、引言
微电子技术与国家科技发展密切相关,是21世纪我国重点发展的技术方向。在新形势下,无论军用还是民用方面都对微电子方向人才有强烈需求。高校微电子专业是以培养能在微电子学领域内,从事半导体器件、集成电路设计、制造和相应的新产品、新技术、新工艺的研究和开发等方面工作的高级应用型科技人才为目标的。因此,要求学生不仅要具备坚实的理论基础,还需具备突出的专业能力和创新能力,满足行业的快速发展和社会需求。
目前我国微电子行业中,微电子工艺研究相对于器件和集成电路设计研究工作是滞后的,处于不平衡发展状态,为使行业发展更均衡,需要加强微电子工艺人才的培养。微电子工艺是微电子专业中非常重要的专业课,主要研究微电子器件与集成电路制造工艺原理与技术。微电子器件与集成电路尺寸都是在微米甚至纳米量级,导致在理论学习过程中,学生理解有一定的困难,因此需要通过开设微电子工艺实验课程加深和巩固知识内容,使学生更加直接地接触微电子行业核心技术,了解半导体器件、集成电路生产制造加工的技术方法,从而促进学生对微电子工艺等课程的学习。因此,微电子工艺实验教学可以有效地弥补理论教学的局限性和抽象性,促进学生对理论课的理解和提高学生的动手能力。
二、课程分析
微电子工艺课程要求掌握制造集成电路所涉及的外延、氧化、掺杂、光刻、刻蚀、化学气相淀积、物理气相淀积、金属化等技术的原理与方法,熟悉双极型和M0s集成电路的制造工艺流程,了解集成电路的新工艺和新技术。微电子技术的发展是遵循摩尔定律,快速发展变化的,虽然工程教育要求教学最新最前沿的技术,但微电子设备价格昂贵,运转与维护费用很高,任何高校都很难不断升级换代;而且集成电路制造技术的更新迭代主要是在掺杂技术、光刻技术、电极制造技术方面进行了技术改进,在其他方面还都是相似的,因此,在高校中单纯追求工艺先进的实验教学是不现实的。基于此,结合实际教学资源情况,建设主流、典型工艺技术的工艺实验线,并开展理论联系实践的实验教学是微电子工艺实验室建设的重点。通过实验使学生更牢固地掌握晶体管及简单Ic的整个工艺制造技术,学会测试晶体管重要参数,以及初步了解集成电路工艺制造过程。
黑龙江大学微电子工艺实验室已建立数十年,之前受到设备的限制,所开设的实验都是分立的,不能完全按工艺流程完成器件的制作,没有形成有机整体,学生缺乏对晶体管制作工艺流程的整体认识。经过不断发展和学校的大量投入,目前该实验室拥有一条微电子平面工艺线,主要的设备包括磁控溅射设备、电子束蒸发设备、CVD化学气相淀积系统、光刻机、离子刻蚀机、扩散炉、氧化炉、超声压焊机、烧结炉等。这些设备保证了微电子工艺实验能够按晶体管制作工艺流程顺序完成制作。同时实验室配备了测试环节所必须的显微镜、电阻率测试仪、探针测试台、半导体特性图示仪等检测仪器,通过实验能进一步加深学生对微电子工艺制造过程的了解。实践证明,以上实验内容对学生掌握知识和开拓视野起到十分重要的作用,效果显著。该实验室多年来一直开展本科生教学和本科生毕业设计、研究生毕业设计、各类创新实验项目等教学、科研工作。
三、实验教学的开展
为了达到理论实践相互支撑与关联,通过实验促进理论学习,笔者根据微电子专业特点,开展了微电子工艺实验的教学改革。在原有的微电子平面工艺实验的基础上,建立由实验内容的设置、多媒体工艺视频、实际操作的工艺实验、实验考核方法和参观学习五部分组成的教学方式,形成有效的实践教学,加强了学生对制造技术和工艺流程的整体的认识,培养了学生对半导体器件原理研究的兴趣,使学生对将来从事半导体工艺方面的研究充满信心。
(一)实验内容的设置
实验内容主要包括四部分:
1.教师提供给学生难易不同的器件结构(二极管、三极管、MOS管等),学生可以自主选择;
2.根据器件结构,计算机辅助软件设计器件制作的工艺流程;
3.通过实验室提供的仪器设备完成器件制作;
4.测试器件性能参数。
通过这样设置,既能掌握微电子工艺的基本理论,又能通过实验分析完善工艺参数,使学生完全参与其中。
(二)多媒体工艺视频
为了让学生对集成电路设计和微电子制造工艺有直观的认识。结合实际的实验教学过程,制作全程相关单项工艺技术、流程及设备操作视频演示资料,同时强调工艺制作过程中安全操作和注意事项,防止危险的发生。
(三)实际操作的工艺实验
工艺实验涵盖清洗、氧化、扩散、光刻、制版、蒸镀、烧结、压焊等主要工序,为学生亲自动手制作半导体器件和制造集成电路提供了一个完整的实验条件。学生根据所学的理论知识了解器件结构、确定工艺条件、按照流程完成器件的制作。保证每名学生都参与到器件制作过程中。同时每个单项工序时间和内容采取预约制,实现开放式实验教学。
、
(四)实验考核方法
在实验教学环节中,实验考核是重要的教学质量评价手段。实验着重对动手能力和综合分析问题的能力及创新能力进行考核。主要考核内容包括:
1.器件工艺设计:考核设计器件制作流程的合理性;
2.工艺实验:考核现场工艺操作是否规范,选用的工艺条件是否合理;
3.测试结果:考核制作器件的测试结果;
4.实验分析报告:考核分析问题和解决问题能力,并最终给出综合成绩。
(五)参观学习
参观学习有助于学生全面了解本行业国内外发展的概况及先进的设备、现代化的生产车间和工艺水平。每年带领学生参观中国电子科技集团公司第49研究所、海格集团等企事业单位,安排相应技术人员进行讲座和交流,使学生学习到更多的宝贵经验和实践知识。
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1、根据世界半导体贸易协会的说法,全球半导体细分为四个领域:集成电路、光电子、分立器件、传感器。其中光电在占整个半导体产业的比例在7%~10%之间,华为在英国建立的光芯片工厂主要生产光电子通信芯片。我们关注度比较高的CPU、GPU、手机处理器等都是属于集成电路。
2、光芯片用于完成光电信号的转换,是核心器件,分为有源光芯片和无源光芯片。光芯片包括了激光器、调制器、耦合器、波分复用器、探测器等。在运营商的核心交换网设备、波分复用设备、以及即将普及的5G设备中有大量的光芯片。
(来源:文章屋网 )