中国芯是如何炼成的

‘壹’ 集成电路芯片有哪些 造"中国芯"有多难

集成电路芯片有哪些 造"中国芯"有多难?制造一颗芯片就需要5000道工序
近日，越来越多的人关注中国自主研发的芯片进展。若想炼成一颗中国“芯”，需要怎样的步骤？
集成电路正在扮演科技多元化应用的智能核心。在中国台湾半导体产业协会理事长、钰创科技董事长卢超群认为，实时视频流、VR/AR、无人机、3D打印、智能汽车、智能家居，在这些应用革命的背后，是功能更加强大、体积更小、功耗更低的集成电路。
全球生物识别芯片领先龙头企业是科技；国内存储芯片的龙头是；我国嵌入式处理器芯片领先龙头企业是；我国半导体分立器件龙头是科技。
其中，最典型的是ADC芯片，中国目前还无法生产出可替代产品。ADC芯片是模数转换芯片，负责将天线接收的连续的模拟信号转换为通话或上网的数字信号。目前ADC主要依赖亚德诺、德州仪器等公司供应。
有说法认为，集成电路是比航天还要高的高科技
半导体芯片进口花费
富瀚微：国内安防芯片供应商，涉及人工智能算法，成为海康威视的合格稳定的供应商。
以运营商业务为例，通信基站设备是其最主要的产品之一，而在一台通信基站中就有上百颗芯片负责实现不同功能。“简单来说，基站发射并回收信号，收回信号后首先要有芯片滤波，稳定信号;然后还有芯片将这种特别小的信号放大;再有芯片进行解析、处理;然后是芯片负责传输、分发。基站核心跟电脑类似，可以实现各种功能，但它可以支持多个手机，因而速度更快，芯片更复杂。”上述人士表示。
2017年中国集成电路进口量高达3770亿块，同比增长10.1%;进口额为2601亿美元(约合17561亿元)，同比增长14.6%。2017年中国货物进口额为12.46万亿元，也就是说集成电路进口额占中国总进口额的14.1%，而同期中国的原油进口总额仅约为1500亿美元。中国在半导体芯片进口上的花费已经接近原油的两倍。
有上百颗芯片
材料有塑料和陶瓷两种。塑料QFJ多数情况称为PLCC(见PLCC)，用于微机、门陈列、DRAM、ASSP、OTP等电路。引脚数从18至84。陶瓷QFJ也称为CLCC、JLCC(见CLCC)。带窗口的封装用于紫外线擦除型EPROM以及带有EPROM的微机芯片电路。引脚数从32至84。46、QFN(quadflatnon-leadedpackage)
制造一颗芯片
调查
芯片，是指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他电子设备的一部分。芯片组，是一系列相互关联的芯片组合。它们相互依赖，组合在一起能发挥更多作用，比如，计算机里的中央处理器(CPU)及手机中的射频、基带和通信基站里的模数转换器(ADC)等，就是由多个芯片组合在一起的更大的集成电路。而集成电路是非常精密的仪器，其单位为纳米。一纳米为十万分之一毫米。这就对设计、制造工艺都有非常严格、高标准的要求。
根据前瞻研究院的报告显示，目前，全球芯片仍主要以美、日、欧企业产品为主，高端市场几乎被这三大主力地区垄断。在高端芯片领域，由于国内厂商尚未形成规模效应与集群效应，所以其生产仍以“代工”模式为主。
中国集成电路A股市场上市企业据中商产业研究院大数据库数据显示，中国A股市场共有23家集成电路上市企业，2017年前三季度中国集成电路行业主营业务收入达到642.65亿元，净利润为20.29亿元。有5家企业主营业务收入超过40亿元，其中，科技位居榜首，2017年前三季度主营业务收入为168.60亿元，净利润达到1.65亿元；达排名第二，2017年前三季度主营业务收入为162.53亿元，净利润亏损5.07亿元；实业排名第三，主营业务收入为83.04亿元，净利润达到2.97亿元；排名第四的是科技，2017年前三季度主营业务收入为53.24亿元，净利润为3.88亿元；排名第五的是微电，前三季度主营业务收入为48.52亿元，净利润为1.25亿元。1.江苏科技股份有限公司江苏科技股份有限公司是一家主要从事研制、开发、生产销售半导体,电子原件,专用电子电气装置,销售本企业自产机电产品及成套设备的公司。公司是中国半导体封装生产基地,国内着名的三极管制造商,集成电路封装测试龙头企业,国家重点高新技术企业。数据显示，2012-2016年科技在波动中增长，年均复合增长率达44%，增长迅速。2017年前三季度科技主营业务为168.60亿元，同比增长26.9%，净利润为1.65亿元，同比增长176.6%。
芯片有几十种大门类
追访
上千种小门类
从软件方面来说，EDA仿真软件是另一个典型。利用该软件，电子设计师才可以在电脑上设计芯片系统，大量工作可以利用计算机完成，并可以实现多个产品的结合试验等。如果没有EDA仿真软件，则需要人工进行设计、试验，耗费的人力、时间等成本不计其数。目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件有十几种，基本都来自于美国。
几乎被美日欧垄断
现状
也许不是人人都了解集成电路，但许多人听说过摩尔定律。摩尔定律是指，当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。在半个世纪前，由英特尔创始人之一的摩尔提出的这一推测，已经延续了50多年。
集成电路布图设计是指集成电路中有一个是有源元件的两个以上和部分或者全部互连线路的三维配置，或者为制造集成电路而准备的三维配置。
海关总署公开信息显示，集成电路进口额从2015年起已连续三年超过原油，且二者进口差额每年都在950亿美元以上。其中，2017年中国集成电路进口量高达3770亿块，同比增长10.1%;进口额为2601亿美元(约合17561亿元)，同比增长14.6%。2017年中国货物进口额为12.46万亿元，也就是说集成电路进口额占中国总进口额的14.1%，而同期中国的原油进口总额仅约为1500亿美元。中国在半导体芯片进口上的花费已经接近原油的两倍。
集成电路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。它的英文（integratedcircuit）用字母“IC”表示。集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术，主要体现在加工设备，加工工艺，封装测试，批量生产及设计创新的能力上。
焦点
需要5000道工序
芯片的种类很多，芯研究首席分析师顾对北京青年报记者表示：“仅从产品种类来说，芯片的种类就有几十种大门类，上千种小门类;如果涉及设备流程的话就更多了。美国是整体式、全方位处于领先地位，而我们只是在某些领域里面有所突破，并且这些领域也并非核心、高端的领域，比如中国在存储器、CPU、FPG及高端的模拟芯片、功率芯片等领域，几乎是没有的。如果中国发力研发，在某些小的门类中可能会有所突破。”
首先，在这里可以将红色的部分比拟成高楼中的一楼大厅。一楼大厅，是一栋房子的门户，出入都由这里，在掌握交通下通常会有较多的机能性。因此，和其他楼层相比，在兴建时会比较复杂，需要较多的步骤。在IC电路中，这个大厅就是逻辑闸层，它是整颗IC中最重要的部分，借由将多种逻辑闸组合在一起，完成功能齐全的IC芯片。
一位芯片制造领域的专家向北青报记者介绍，一颗芯片的制造工艺非常复杂，一条生产线大约涉及50多个行业、2000-5000道工序。就拿代工厂来说，需要先将“砂子”提纯成硅，再切成芯片，然后加工芯片。芯片加工厂包含前后两道工艺，前道工艺分几大模块——光刻、薄膜、刻蚀、清洗、注入;后道工艺主要是封装——互联、打线、密封。其中，光刻是制造和设计的纽带。

科技：公司持续高研发投入在保证现有产品技术迭代维持较高毛利率的同时，也将加速公司在研探针台产品推出并实现进口替代，进一步完善公司产品结构。此外，公司股东国家集成电路产业基金具备强大产业资源，在丰富公司客户资源、提升公司产业整合能力方面或将发挥重要作用。
其中许多工艺都在独立的工厂进行，而使用的设备也需要专门的设备厂制造;使用的材料包括几百种特种气体、液体、靶材，都需要专门的化工工业。另外，集成电路的生产都是在超净间进行的，因此还需要排风和空气净化等系统。
摩尔定律揭示了集成电路领域的发展速度。在这样的高速创新发展中，集成电路的产品持续降低成本、提升性能、增加功能。也是在这样的高速发展中，各国集成电路技术的差距越拉越大。有业内人士表示，中国若想在主要集成电路领域追赶上顶级公司，需要的不止时间，而是整个系统性提升。
有说法认为，集成电路是比航天还要高的高科技。该业内人士表示，这种说法也不无道理，“航天的可靠性估计也就4个9、5个9的样子(X个9表示在软件系统一年时间的使用过程中，系统可以正常使用时间与总时间之比)。现在硅晶圆材料的纯度就要6个9以上。”
从2004年开始，集团开始稳定盈利，8寸生产线实现了自主经营。时至今日，业务逐步发展为芯片制造、集成电路集成和应用服务、电子元件贸易等，其生产线的工艺技术从0.35微米，演进到了28纳米，申请的发明专利达到1万项。

‘贰’ 砥砺奋进的五年 “中国芯”是怎样炼成的

“通过吸收、消化、再转化，用时6年逐步完成了8英寸生产线的设计与建设。”中车时代电气股份有限公司半导体事业部副主任潘昭海回忆，每次工艺提出需求，设备部门进行单机采购，采购回来后进行短流程实验，短流程再慢慢串联成长流程，反复实验，不断经历失败与取舍，才一步步走向生产线的全线拉通，并最终全面掌握从IGBT芯片、模块、组件到应用的全套技术。

‘叁’ 我的“中国芯”：应该怎样走向“中国创造”

“中国芯”的快速发展态势令人瞩目，但目前与世界先进水平仍有较大差距却也是不争的事实。仍处于起步阶段的“中国芯”，何以冲破外国技术成熟企业的重重包围，实现由“中国制造”向“中国创造”的转变呢？
所有的芯片都可以分为两大类：一是主要用于工作站和高性能个人计算机系统的通用型芯片，例如IBM公司的“奔腾”芯片、AMD芯片等，此类芯片中最着名的“中国芯”当属由中科院等7家单位共同研制的龙芯系列；二为主要用于运行面向特定领域的专用程序，配备轻量级操作系统的嵌入式芯片。它的应用极其广泛，像手机、VCD、机顶盒都是应用这类处理器。
就中国目前IC产业的实际情况而言，以嵌入式芯片为突破口，逐步提高设计水平和生产工艺，扩大市场份额，然后争取在通用型芯片领域有所作为，也许是时下比较现实的选择。目前在市场领域运行的最好的“中国芯”当属由中星微电子公司生产的星光系列芯片。由于其在数字多媒体领域尤其是在PC图像输入技术和市场领域均以绝对的优势领先国际先进水准，从而使“中国芯”第一次成功打入并占据国际市场

‘肆’ 如何打造最强“中国芯”

自己建发找人才把中国的高材生研究生最有能力的请到一起来打造最靓最强的中国芯

‘伍’ 他骗取11亿研发资金，让“中国芯”停滞13年，后来如何

《巴甫洛夫选集》：“我无论做什么，始终在想着，只要我的精力允许我的话，我就要首先为我的祖国服务。”

陈进的事件被国人知晓后，引起国人的众怒，这个被金钱蒙蔽双眼的人，全然将国家利益与民族道义抛弃。国家中的人民也要“以其人之道还治起身”，将他从国家抛弃，不再让这样可耻的罪人回国。而他更是靠着当初骗取的资金，在国外过上潇洒的日子。

但我国从不缺少优秀的爱国人才，一个陈进或许会让“中国芯停滞13年”，但我们的人才最终崛起，不少企业已有自主研发芯片的能力。而我国的中芯国际已具备14nm的芯片生产工艺，这一成就相比于多年前的中国而言是质的突破，相信终有一日我们的芯片研发技术能达到世界顶端。

“热爱自己的祖国是理所当然的事。”而陈进这样眼中只有钱财的人，他的行为受到人们的唾弃，为人不耻。爱国是我们每个人的义务，像陈进这样将个人利益凌驾于国家利益至上的人是少数，但同样是接受教育的中国人，每一个人都应该做到以国家整体利益为重。

‘陆’ 追梦青年如何创业研发“中国芯”

在国外取得了博士学位，又接到了国外多家着名公司和高校抛出的橄榄枝，原本可以在国外拿着高薪做一个学者、科学家，然而他却选择了回国，回到家乡西安从零开始。张博的家人和朋友想不明白，为什么他会放弃高起点的发展机遇，回到西安当了一名教师、还得自己开公司创业？

张博的答案其实很简单：“追梦”。追逐研发“中国芯”的梦想，让每个人都能用上自主可控高品质的核心芯片。

好在，张博坚持下来了，随着西安近两年来的快速发展，张博的公司也在飞速发展。目前，他的公司已拥有一支近百人的团队，成为国内一流的专用无线通信芯片设计公司，已研发出40多款专用核心芯片，技术指标达到或超过国外同类产品，可完全替代进口芯片，并在多个型号装备中得到应用。公司也在厦门和北京设立了子公司和办事处，完成了三轮融资后，目前市场估值也接近10亿元。

今年，张博还将与着名的500强企业华讯方舟集团合作，总投资200亿元在西安落地以“太赫兹”技术为核心的产业链。张博说，“太赫兹”技术作为欧美公认的“改变未来世界的十大科学技术”之一，能够广泛应用于安检、通信、军工、生物、医疗等领域，在他眼里这就是标准的“硬科技”、核心技术，与西安未来产业发展十分匹配。整体项目将涵盖核心芯片、设备制造和行业应用等各个方面，将以“生产基地+产业基金+专业智库”的形式落地，力争在“太赫兹”这一战略技术领域尽快发出西安声音，将西安打造成本领域国际领先的研发高地、产业化高地。

说到公司今后的发展，张博很自信，着一身素色衣服坐在办公室沙发上的他，立马改变了“理工男”“技术控”满口技术术语的说话的方式。“能做硬科技的企业，在技术上和资金上其实都有强大的实力和支撑，但是想要发展，离不开外部大环境的推进以及平台的搭建。”他说，目前西安在不断提升自然环境、人文环境以及营商环境，既让大家看到了西安悠久的文化，又展示了西安的现代之美，加上人才新政的实施，为企业吸引了不少人才，也留住了人才。“三个革命”的实施更是提升了企业运行发展的速度，很明显西安发展得好，在西安的企业和创业者也能有更大的发展。

如今，35岁的张博，不仅是大学教授，也是科学家，更是企业家。他说，目前是国家军民融合发展的关键期及中国“无芯之痛”风口期，实现“让每个人都能用上自主可控的高品质核心芯片”的“中国芯”梦想，也已不单单是他自己的梦想。现阶段西安正在打造“硬科技”之都的名片，相信未来他的梦想能在西安实现。

内容来源：凤凰网

‘柒’ 中国芯片现状是怎样的

国产芯片正飞速发展。中国芯片不断加速进步，去年华为发布了首款5nm麒麟9000，今年中芯国际即将在上海建设国内第一座FinFET工艺生产线。还有清华大学也在高端EUV光刻机光源取得进步。种种迹象都表明，国产芯片正飞速发展。

“中国芯”工程：

“中国芯”工程是在工信部主管部门和有关部委司局的指导下，由中国电子工业科学技术交流中心（工业和信息化部软件与集成电路促进中心，简称CSIP)联合国内相关企业开展的集成电路技术创新和产品创新工程。

自2006年以来，该活动秉承“以用立业、以用兴业”的发展思路，旨在搭建中国集成电路企业优秀产品的集中展示平台，打造中国集成电路高端公共品牌。

芯片强国的战略已刻不容缓，然而通过对芯片行业发展的趋势分析，中国集成电路行业的破局和赶超充满了挑战。只有从全球发展的视角打通上下游产业链，营造生态圈，聚市场资本之力允许试错和失败，快速迭代，利用创新合作的模式发展才是正道。

‘捌’ 英特尔为中国芯代工，展讯是如何做到的的最新相关信息

曾经，英特尔一度占据了全球超过90%的PC市场份额，但性能强大的X86架构到了移动设备领域出现了水土不服的情况。虽然不计损失、财大气粗的投入，英特尔却没能复制PC市场的辉煌。尽管有数款Android手机选择了英特尔，但绝大多数的市场还掌控在ARM架构的手中。
中国力量的崛起，让英特尔看到了另一条重返手机芯片市场的路径。在2017MWC上，紫光集团旗下芯片设计企业展讯通信推出了基于英特尔先进的14nm工艺，采用八核X86 Airmont架构的LTE芯片SC9861G-IA。
中国电子报这篇文章分析的不错：http://cena.jia..com/article/799690