導語：如何才能寫好一篇集成電路解決方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：機電工程 監控改造 收費改造 難點重點

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

改革開發以來，迅速帶動了國民經濟的發展，同時也帶動了我國高速公路的發展，20年來，高速公路的通車里程迅猛增長，達到一個前所未有的高度，在帶動當地經濟發展的同時，隨著時間的積累，通車較早的公路暴露出了越來越多的問題，技術落后、設備落后、管理落后，對于交通量猛增的今天，這些公路已經不能滿足日益增長的交通流，在一定程度上暫緩了經濟發展，因此，在滿足道路服務的前提下，對原有公路進行改造，不僅可以造福一方民眾，還可節約大量資金，實現資源在利用。

1.早期通車的高速公路機電系統運營狀況及現狀。

眾所周之，近年高速公路的發展日新月異，各種技術設備也緊隨潮流，迅猛發展，幾年前通車的高速公路的監控、收費系統各自相互獨立、設施分散，單獨收費，沒有形成聯網收費模式，而如今聯網收費模式已經普及，當初的設計已不能滿足現有“以中心為管理核心，以站級管理為輔助，建立統一的綜合管理平臺”的運營管理模式，且機電設備日益老化，系統零散且項目擴展能力差，明顯落后于目前國內高速公路機電系統的主流技術，在管理和技術上暴露出越來越多的問題，嚴重妨礙了管理運營的進一步發展。

2.早期通車的高速公路監控、收費系統存在的問題。

①信息無法共享

高速公路各子系統相對獨立，信息難以共享，系統運行的基礎數據不能充分利用，車流量數據、收費業務數據查詢統計困難，收費稽核業務工作難度大，難以利用三大系統進一步提高運營管理效率。

②設備面臨老化

機電系統從安裝、使用到現在已有多年時間，多數設備、線纜已經老化，如：監控系統的錄像機、矩陣、地圖墻、監視器等監控設備已嚴重老化，特別是矩陣，早期生產矩陣的廠商因市場競爭如今已有許多退出了市場，尤其是外國一些品牌，目前市場上很難買到這些品牌的備品、配件，維修困難，再加上部分線纜老化，監控系統特別是收費監控系統已處于半癱瘓狀態。

③監控手段不足

無論監控外場還是收費車道，早期建設的設備多按理想模式進行布設，限于供電及傳輸等原因，對于重點路段的監控較少，無論是選點位置還是監控目的越來越難滿足現在精細化管理的要求，對收費稽查的監視手段欠缺也直接影響到公司運營的效益。

④誘導手段不足

隨著周邊接續路段的建設和開通，路網的交通流量勢必會有大幅增加。道路沿線的情報標志不能為車輛提供更多的誘導信息，對進一步提高道路通行能力有所阻礙。

⑤數據大量增加

因收費系統的服務器及網絡設備老化，故障發生的頻率也比較高。隨著聯網收費系統新項目的增加，現在系統在通信業務、收費業務、監控稽核業務，以及數據、圖像的傳輸、存儲、查詢統計報表等諸多功能上已不能滿足聯網收費系統的管理工作需求。

3.監控系統改造的目標

①完全開通監控系統數據、視頻圖像業務，支持收費流量數據單項匯集至監控中心，實現監控和收費系統的整合，積累路段管理的數據和視頻資料。

②加強對路段內主線及出入道口的監視，包括在巡邏車上設置監控設備，建立和完善交通誘導系統，最大限度的提高本路段通行能力及服務水平。

③提高監控中心管理水平，保障監控信息的完整性、及時性，提高監控中心發現、處置意外事故的能力，加快事故和意外情況的處理速度，及時疏導交通流，減少交通延誤及損失。

④整合統一的系統操作平臺，實現子系統間的資源共享；結合高速公路機電系統技術的發展和聯網收費系統的管理要求，使系統的技術水平得以提升，為系統的進一步擴展打下基礎。

⑤硬件設備及配件的性能、規格、技術指標應完全滿足道路本身及聯網監控的要求；應為國內外高速公路機電三大系統中已實際應用的成熟產品；軟件上應與聯網監控、收費（含通行、計重）軟件相匹配，并能通過聯網監控、收費（含通行、計重）軟件的調試等。

4.改造中所遇到難點、重點與解決方案。

①系統設備老化的問題

解決辦法：

因系統設備老化，部分設備已不能正常工作，且維修難度較大，需要對設備進行更換，其更換設備的技術標準應為現今已經在國內外高速公路機電三大系統中實際應用的成熟產品，且應滿足項目自身監控的需要以及聯網監控的需要，同時，需要與部分不更新的設備相互兼容。

②監控手段及誘導手段不足等問題

解決辦法：

監控系統：根據交通量的增長確定監控等級來布設監控設備，尤其對事故多發地段、危險路段（如連續長下坡路段）、特殊路段（如特大橋、隧道、避險車道等）等進行重點監控，確保事故少發生及在發生事故后第一時間內作出反應，及時實施救援。

收費系統：在替換所有收費車道、亭、廣場攝像機的前提下，并在所有收費亭增加拾音器，將語音對話與視頻圖像疊加的方式進行錄像，同時在入口收費車道安裝車牌照識別系統，為收費稽查提供有效的稽查手段。

③無法滿足各種業務的數據量傳輸需求

隨著聯網收費系統新項目的增加，現在監控稽核業務，以及數據、圖像的傳輸、存儲、查詢統計報表等諸多功能上已不能滿足聯網收費系統的管理工作需求。

解決辦法：

造成這些問題主要是因為早期通信系統配置較低，不能完成大量數據及視頻圖像的傳輸，且技術與當前主流的IP技術相比比較落后，因此，在通信系統改造升級后，由通信系統提供當前流行的以太網傳輸通道，各機構通過10/100M以太網口構成廣域網，此傳輸方式更加穩定可靠，可實現車流量數據和收費業務數據信息的共享，也便于將來系統的升級與擴容。

④信息無法共享

各子系統相對獨立，信息難以共享，系統運行的基礎數據不能充分利用，監控數據、車流量數據、收費業務數據難以查詢統計，給收費稽查的工作難度較大，運營管理效率難以提高。

解決辦法：將視頻和數據整合到一個平臺上進行管理控制，結合聯網收費的管理要求和技術發展趨勢，將車流量、收費業務等數據通過網絡傳輸到收費站和收費中（分中）心，通過軟件手段將監控系統需要的信息數據共享，保證收費系統運行的基礎數據能夠被監控系統充分的利用，使收費稽查手段豐富全面，達到信息共享，統一管理的需求，從而提高系統的運營管理效率。

⑤施工期間對正常業務的影響

道路改造施工期間，收費與監控業務需要正常運行，施工帶來了影響。

解決辦法：針對上述情況，在改造施工期間，收費站需對車道采用輪流改造的方案，即關閉部分車道進行施工，并開放部分車道保證收費業務的正常運行，在最大程度上減小施工對收費業務的影響，同時利用靜態、動態或可移動式標志對通行車輛進行正確引導，避免造成混亂。

小結

高速公路機電工程在改造過程中所遇到的問題會相當的繁瑣復雜，所涵蓋的范圍貫穿整個機電系統，如何協調好各系統之間的銜接與過度，將是改造是否順利的關鍵所在，同時，也要把握好項目所在區域的特點與當前的技術動態，做到和諧統一。

作者簡介：

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關鍵詞：微電子；集成電路；課程群；親產業

中圖分類號：G642.0文獻標志碼：A文章編號：1674-9324（2019）19-0163-02

一、引言

微電子（集成電路）被稱為現代信息社會的“食糧”，是一個國家工業化和信息化的基礎。自2014年我國《國家集成電路產業發展推進綱要》，設置千億級的集成電路發展基金以來，南京、合肥、重慶、成都、武漢、廈門等地相應出臺了區域性的集成電路發展政策。廈門依據毗鄰臺灣的區位優勢，設立了500億人民幣的集成電路產業基金，并陸續了《廈門市加快發展集成電路產業實施意見》和《廈門集成電路產業發展規劃綱要》，擬形成區域性的集成電路產業集聚地，打造集成電路千億產業鏈，最終形成我國集成電路的東南重鎮。

在此背景下，廈門政府在集成電路設計、生產制造、封測以及人才儲備，全方位進行布局和規劃。設計方面：紫光集團投資40億元設立紫光展銳產業園、研發中心項目，引進展訊等國內通信芯片設計的龍頭企業。廈門優訊、矽恩、科塔等集成電路設計企業也在高速、射頻芯片領域取得可喜進展，僅2016年，廈門就新增加60余家集成電路設計企業。2017年整體產值達到140億元；生產制造方面：與臺灣集成電路巨頭聯華電子合資設立了聯芯12寸晶圓廠項目，總投資達62億美元，已于2016年12月正式投產；三安集成電路有限公司和杭州士蘭微電子股份有限公司，主攻三五族化合物半導體芯片生產；泉州晉華12寸存儲器廠則著眼于動態存儲器的生產和銷售；封測方面則引入通富微電子股份有限公司，力爭打造一小時產業生態圈；人才儲備方面：廈門政府與中國科學院微電子所共建中國科學院大學廈門微電子工程學院，輔以廈門大學、廈門理工學院、華僑大學等微電子學科，為廈門集成電路的生產和設計輸送人才。

在此背景下，我校于2016年12月建立微電子學院，聯合臺灣交通大學、元智大學等微電子老牌名校，共同探索適合廈門及周邊地區的微電子人才培養策略，力求建立較為完善的課程群體系，為在閩的微電子企業培養專業人才。

二、微電子工程專業特點

首先，微電子專業與傳統的機械、化工、電子等專業不同，是一門交叉性很強的學科，需要該專業學生系統地學習數字、物理、電子、半導體器件、集成電路設計、電路封裝、計算機等多方面的知識理論，并且能夠將各門學科融會貫通，熟練運用。其次，微電子專業入門門檻高、知識體系更新速度快，貼近產業。這就要求學生在具有堅實理論基礎的同時，實踐動手能力較強，才能在短時間內將所學理論和實踐結合，迅速融入工業界或者科學研究。第三，微電子是一個龐大的系統專業。從大類上可以分成工藝、器件、設計、封裝、測試五個大方面。但每一個大類又可分為幾個甚至數十個小門類。如設計類又可細分為模擬集成電路、數字集成電路、射頻集成電路、混合信號集成電路等四個門類。而例如數字集成電路，又可繼續分為數字前端、數字后端、驗證、測試等小方向。各個方向之間知識理論差異較大，對學生素質提出了極高的要求[1]。

三、微電子工程課程群實踐

（一）微電子工程專業培養策略

結合廈門微電子產業特點，以市場需求為導向，同時充分利用海峽兩岸交流方面的優勢，立足于我校“親產業、重應用”的辦校原則，我校微電子工程專業設置為工藝和設計兩大類方向，應對周邊產業需求，對該專業學生進行差異化培養。在本科前兩年公共課的基礎上，大三學年，根據學生興趣及教師雙向篩選，確定學生未來兩年的學習方案，分別在器件/制造、模擬/數字集成電路設計兩方面進行課程教授和實踐鍛煉，培養專業門類細化、適應企業實用化需要的高素質、實踐型人才。同時，在一些專業課程講授上，聘請臺灣方面有經驗的教師和工程師，結合產業現狀進行教授和輔導。

（二）微電子工程專業培養目標

對于我校應用型本科院校的定位，區域產業經濟和行業的發展是重要的風向標，因此在微電子專業人才培養上必須突出“工程型、實用型和快速融入型”的特點。主要培養目標如下：（1）掌握半導體器件及工藝的基本理論基礎、電子線路的基本理論與應用、計算機使用、電子系統信號處理的基本知識、集成電路及板級設計的基本技能。（2）具備半導體及集成電路設計、制造，PCB板級設計、制造、測試的基本能力，工程項目管理、品質管理、設備維護的基本素養。（3）能在半導體、集成電路設計、制造行業，從事集成電路設計、制造、研發、測試、品質管理、廠務管理、設備維護等相關工作，畢業三到五年后通過自身學習逐步成長為本領域的骨干技術人員和具有較強工作能力的核心工程師[2]。

（三）微電子工程專業課程群制定實踐

基于我校應用型本科“親產業”的學校定位，在微電子專業課程群建設中，我們首先引入CDIO的教學理念。CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，即構思—設計—實施—運作）工程教育是以理論教學為基礎，工程實際反饋互動為主要形式的培養方案[3，4]。基于此，課程群制定從知識邏輯（課程環節）和項目實施（工程實踐）兩個角度，對學生的綜合素質進行培養、鍛煉。

篇3

據了解，深圳市中興微電子技術有限公司（簡稱中興微電子）成立于2003年，是中興通訊控股子公司，其前身是中興通訊于1996年成立的IC設計部。中興微電子現有研發人員約2000人，其中80%的研發人員具有碩士及以上學歷，在深圳、西安、南京、上海、美國設有研發機構。截至目前，共申請IC專利超過2000件（其中PCT國際專利超過600件）。

國家集成電路產業基金具有豐富的產業資源和資本運作渠道，通過與國家集成電路產業基金的戰略合作，將有助于中興微電子增強研發實力和核心專利儲備，提升高端技術水平，進而顯著提高中興微電子集成電路綜合解決方案的競爭力，中興微電子將獲得更多發展機遇。

中興微電子加碼4G終端芯片

中興微電子經過多年的發展和技術積累，已成為國內集成電路產業中不可忽視的力量。據介紹，中興微電子現已經掌握了大規模深亞微米級數字集成電路設計技術、SoC設計技術、模擬和數模混合集成電路設計技術。目前設計的芯片最大規模超過1億門，量產工藝已達28納米，設計條件包括所用EDA工具以及硬件運行平臺的性能處于業界領先水平。

尤其是在4G通信領域，中興微電子LTE芯片經歷了從無到有、規模外場到現在的批量商用28nm LTE多模芯片三個主要階段。

中興微電子副總經理倪海峰表示，早在2011年，中興微電子就推出了第一代四模芯片ZX297500；隨后的2012年3月，中興微電子多模商用芯片ZX297502率先通過工信部組織的TD-LTE/TDS多模室內、外場功能性能測試，并且在中國移動的“上下行速率并發”及“TD-LTE/TD-SCDMA互操作”關鍵技術攻關測試中表現優異。

而中興微電子芯片真正取得突破是在2013年，當時中興微電子成功研發出基于28nm工藝的ZX297510多模芯片，“是首款獲得中國移動LTE多模芯片平臺認證的28nm LTE多模數據類芯片，在功耗、成本、面積上面更具優勢，已實現批量發貨。”倪海峰表示。特別是，到了2014年11月，中興微電子具備支持5模19頻能力的芯片ZX297520完成入網測試并商用。

當前中興微電子研發的4G終端芯片產品在數據卡、MIFI、路由器、平板電腦、行業終端等數據類產品上實現商用，目前已覆蓋國內LTE數據終端60%份額，360、大唐、烽火等都是中興微電子的大客戶。

倪海峰強調，未來中興微電子將繼續加大研發投入，保持數據類終端芯片領先的同時，增強在物聯網芯片、智能終端芯片上研發實力，確保該公司將來在移動通信領域核心技術和知識產權的主導地位。

在國內取得良好成績的同時，中興微電子在海外亦有布局。倪海峰表示，中興微電子從2014年就開始海外推廣，其中搭載中興微手機芯片的中興MBB終端已經在歐洲、南美、亞太、東南亞等地區推廣，同時中興微電子與外部多家客戶合作的多款產品也分別在東南亞、亞太、巴西等市場陸續出貨。

未來布局智能平臺

未來中興微電子在4G終端芯片的規劃布局將更加全面和具備持續性。倪海峰表示，中興微電子希望在LTE數據終端產品、物聯網、智能平臺同時發力。

首先，針對一直專注的4G數據終端市場，中興微電子將持續提升LTE Cat.4解決方案的競爭力，打造具有較高性價比的芯片平臺，同時還將推出性價比更高的LTE-A Cat.7商用芯片平臺，為客戶提供最佳的4G+終端平臺。據介紹，中興微電子目前已經啟動pre-5G的高吞吐量芯片平臺的研發，后續將陸續推出支持Cat.10、Cat.12、Cat.14的系列高端數據類芯片，最終推出5G的終端芯片，保持整體產品的持續性。

其次，隨著物聯網市場的快速發展，特別是基于LTE的物聯網將在2017年后進入爆發階段，中興微電子將推出基于LTE的Cat.1、Cat-M、NB IoT等系列物聯網專用芯片，不斷降低芯片成本、芯片功耗，提供優質的物聯網芯片平臺解決方案。

最后，中興微電子還會利用已經成熟的4G modem技術，打造智能手機的SoC芯片平臺，進入安全智能手機市場。對此，中興微電子有著比較清晰的規劃。倪海峰表示，針對國內對網絡安全環境越來越重視，以及安全智能終端產品的需求不斷攀升的現狀，中興微電子將推出定制化的具有自主知識產權的安全智能手機芯片，提升智能手機的硬件安全等級。

國產芯片也有出頭天

當今，集成電路產業正在發生深刻的變化，集成電路市場正在加速向中國遷移，中國占據全球集成電路43%以上市場，但中國大量集成電路仍然依賴于進口，國產供給率仍很低。

特別是在國內智能終端市場上，高通、聯發科仍牢牢占據著較大的市場份額，究其原因，倪海峰認為主要有兩個，一個原因是高通、聯發科很早便進入這一市場，積累了大量的技術專利，擁有較強大的研發實力，贏得良好的市場口碑；另一個原因則是智能芯片的研發需要大量資金的支持，是一個耗資巨大、風險極高的資本密集型產業，尤其是資金不足對國產智能芯片的研發影響很大。

篇4

關鍵詞:內嵌式;非揮發性內存;NEOBIT;NEOFLASH;SONOS

Technology and Application o

f Embedded Logic Non-Volatile Memory

Steve Tung-Cheng Kuo, Rick Shih-Jye Shen, Charles Ching-Hsiang Hsu

(eMemory Technology Inc.)

Abstract:NVM IP can provide features of high production yield、precision SPEC and system parameters adjustable function for IC. The development of embedded NVM IP can be separated to traditional type and logical type. The process of traditional NVM IP (floating gate structure) is more complex than logical NVM IP, it needs extra 7~9 mask layers to produce NVM cell and peripheral circuit. Logical NVM IP uses normal I/O cell of general logical process to produce NVM cell and peripheral circuit. Based on the maturity of logical process and production cost, logical NVM IP is the most popular NVM IP solution for chip manufactured by normal logical process. It can be embedded in general digital, analog or mix mode IC. Logical NVM IP will become a standard IP solution for logical process, and embedded on the chips of each consumer electronics system in the future.

Key word:Embedded; Non-Volatile Memory; NEOBIT; NEOFLASH; SONOS

1簡介

自半導體工業發展以來,扮演推進制程能力演進的終端應用產品已由消費性電子產品取代了個人計算機。消費性電子產品種類繁多,若以需求量大者定義,則泛指:

家用視訊產品:液晶電視,數字機頂盒,DVD 播放機, 家用游樂器;

個人化娛樂產品:MP3 播放機,MP4 播放機,手持式游樂器;

個人化通訊產品:手機, 手持式導航系統。

目前個人計算機之發展不再只單純追求運算速度,亦趨向包含視訊/ 娛樂/ 通訊功能,換個角度來看,個人計算機亦屬于消費性電子產品!觀察消費性電子產品在銷售市場的特色,其一貫的銷售模式為“隨著時間而降低價格”。最快速提品上市的廠商往往能賺取最高利潤。因此,下列因素決定消費性電子產品的競爭力與獲利率:開發時程、開發成本、生產良率、生產成本。

進一步對消費性電子產品進行分析,其中的關鍵零組件,如核心控制芯片、模擬輸出或接收芯片與內存芯片等,需具備高良率、高精準度與配合系統做參數調效的特性,方能使整體系統具最短開發時程與生產成本。內嵌式非揮發性內存的功能,可提供其所在芯片達到此目標。內嵌式非揮發性內存的主要功能可分為:微調集成電路模擬信號、集成電路功能設定、系統參數設定、指令集或系統數據儲存、信息保密設定、系統序號或個人身分設定。

目前在半導體業界中,內嵌式非揮發性內存的發展可分為傳統型與邏輯型。傳統型內嵌式非揮發性內存的制造過程相當復雜,相對于一般邏輯制程來說,需額外增加7 ~ 9道光罩,以產生HV n/p MOS,NVM cell與其所需之VT I/I。邏輯型非揮發性存儲器則不同于傳統型,其利用一般邏輯制程中之I/O組件來組成非揮發性內存之核心存儲單元,且其周邊電路并不需使用高壓組件(HV n/p MOS。相較于傳統型內嵌式非揮發性內存,其可大幅降低IC的生產成本與生產良率,并提供相等之產品功能。邏輯型非揮發性內存可依讀寫次數區分為:

單次寫入型(OTP):1次寫入;

多次寫入型(MTP):1 ~ 1000次寫入;

閃存型(Flash):大于1000次寫入。

邏輯型非揮發性內存之特點為(圖1):

2基本組件架構

目前邏輯型非揮發性內存,依結構與供貨商之不同大致上可分為(表1)

NEOBIT:利用單層浮柵架構,提供OTP與MTP功能。利用CHE機制達到數據寫入目的,使用UV光照射以達到擦除數據之功能。在制程方面則與一般邏輯IC完全相同。

NEOFLASH:使用SONOS架構,提供大于1000次寫入功能。利用CHE機制達到數據寫入目的。以FN機制達到數據擦除。相較于一般邏輯制程只需額外增加2道光罩。

AE Fuse:使用單層浮柵架構提供MTP功能。其利用CHE機制達到數據寫入,FN機制達到數據擦除。

XPM:提供OTP功能,其較為特殊處為利用破壞柵級氧化層方式去偵測是否有柵電流達到寫入目的。其架構無法達到數據擦除。

以下就其中具代表性結構進行探討:

2.1 NEOBIT

NEOBIT的優點為在不同代工廠與制程間,非常容易移轉。低操作電壓與高的速度。高效率寫入,低于100μs。

2.1.1 組成結構

NEOBIT可作為OTP(單次寫入),或MTP(多次寫入)內嵌式邏輯型非揮發性內存使用,其結構特點為使用2T PMOS架構 (圖2)。其中可分為SG(選擇柵)與SL(源級線),用以組成選取存儲單元功能。另有一FG(浮柵)與BL(位線),用以作為存儲單元儲存數據的功能。

2.1.2 資料寫入與擦除

數據寫入時,外加寫入電壓狀態于Neobit的各端點。先將PMOS開啟,并于其通到底端形成高電場,使通過之熱空穴碰撞原子,產生高能電子空穴對。此時,浮柵因感應基底電壓,本身會呈現正電壓狀態。下方因碰撞而生的高能電子,受上方柵極正電壓吸引,形成柵極電流穿越氧化絕緣層進入浮柵中。(如圖3所示)

數據擦除時,需照射UV光(紫外光)。其目的為使浮柵中所儲存的電子,能吸收UV光(紫外光)能量再度成為高能電子穿越出氧化絕緣層,以達到數據擦除動作(如圖4所示)。

2.1.3 數據讀取

當存儲單元中的浮柵儲存電子時,則此單元為開啟狀態,對外輸出一高讀取電流(~50μA)。當存儲單元中的浮柵未儲存電子時,則此單元為關閉狀態,對外幾乎無輸出電流(< 1 pA)(圖5)。

2.2 NEOFLASH

NEOFLASH的優點為易于在不同代工廠與制程間進行轉移,只需額外2層非關鍵光罩,具有低操作電壓與高存取速度,以及低功耗與高均勻式數據擦除(可提升讀取正確率)。

2.2.1 組成結構

NEOBIT可作為OTP(單次寫入),MTP(多次寫入)或FLASH(大于1000次寫入)的內嵌式邏輯型非揮發性內存使用,其結構特點為使用1 PMOS + 1 PMOS(ONO層替代氧化層)的2T架構 。其中可分為SG(選擇閘)與SL(源級線),用以組成選取存儲單元之功能。另有一CG(控制閘)與BL(位線),用以作為存儲單元儲存數據的功能(如圖6所示)。

2.2.2 資料寫入與擦除

數據寫入時,外加寫入電壓狀態于NEOFLASH之各端點。先將PMOS開啟,并于其通到底端形成高電場,使通過之熱空穴碰撞原子,產生高能電子空穴對。此時,外加一寫入電壓于控制柵,下方因碰撞而生的高能電子,受上方柵極電壓吸引,形成柵級電流穿越第一氧化絕緣層進入Nitride(氮化物)中(如圖7所示)。

數據擦除時,需外加擦除電壓狀態于NEOFLASH的各端點。其目的為使儲存于Nitride(氮化物)中的電子,利用FN tunneling機制,穿越出氧化絕緣層,以達到數據擦除動作(如圖8所示)。

2.2.3 數據讀取

當存儲單元中的Nitride(氮化物)儲存電子時,則此單元為開啟狀態,對外輸出一高讀取電流(~50μA)。當存儲單元中的Nitride(氮化物)未儲存電子時,則此單元為關閉狀態,對外幾乎無輸出電流(< 1 pA),如圖9所示。

2.2.4 數據重復讀寫

觀察NEOFLASH輸出電流的變化,當數據重復讀寫達10,000次時,寫入與非寫入的存儲單元輸出電流差仍大于50μA。由此可知NEOFLASH操作可靠度,相較于傳統型非揮發性內存(Floating Gate Flash)已相差無幾。(如圖10所示)

2.2.5制程優點

觀察NEOFLASH結構,相較于傳統型非揮發性內存(Floating Gate Flash)具有較低生產成本,且易于在不同代工廠與制程間進行轉移。只需額外下列2層非關鍵光罩。(圖11)

非存儲單元區ONO 蝕刻: 為使ONO層能只在SONOS單元上形成;

存儲單元區ONO 蝕刻: 移除在存儲數組中不需使用之NON層,并進行LDD I/I以增強存儲單元中之短信道效應。

3主要功能

消費性電子產品的發展日新月異,其中關鍵型集成電路的復雜度也日益提升。觀察邏輯型內嵌式非揮發性內存在關鍵型集成電路之主要功能可分為:微調集成電路模擬信號、集成電路功能設定、系統參數設定、指令集或系統數據儲存、信息存取保密設定、系統序號或個人身分設定。以下將就各主要功能詳細說明。

3.1 微調集成電路模擬信號

在一般集成電路中,常具有內部傳遞或對外輸出的模擬信號。但隨終端產品復雜度的提升,此類信號的傳輸速度,消耗功率與精準度的規格要求也日趨嚴謹。此時,集成電路設計工作者需使用一可微調電路,以解決模擬信號精準度不足,或因制程漂移而造成的模擬信號失真問題。

傳統型可微調電路為金屬熔斷式。在晶圓階段測試時,由外部輸入一大電流將預計熔斷電之金屬線燒斷,以達微調之目的。此類方式最主要之缺點為需由外部輸入一大電流,若內部其它電路安排不慎,則非常容易被波及,造成良率或可靠度問題。另一次要問題為某些模擬信號異常敏感,集成電路包裝后所形成的新應力,亦會對此類信號造成指標漂移(圖12)。金屬熔斷式微調電路,針對集成電路包裝后所形成的應力干擾問題無法調整。

邏輯型內嵌式非揮發性內存使用一小型內存數組,記錄微調信息(圖13)。使用時輸出相關信息于開關式微調電路(圖14),利用不同開關點之開啟與關閉,調正信號的精準度。相較于熔斷式微調電路,其微調信息可于集成電路包裝前或完成后進行微調,可使最終集成電路的模擬信號精準度不受各階段制程或包裝變量影響。

3.2 集成電路功能設定

整合型集成電路規劃時,常將未來所有可能之規格納入設計規范中。當產品進入量產后,此一集成電路需依不同的功能與規格需求,制定不同的營銷策略與定價方式。為了在同一集成電路上產生不同的功能與規格需求,集成電路本身須對各項功能具有開啟或關閉的選擇能力。傳統做法是在集成電路設計時,在周邊保留額外的PAD,連接于內部功能選擇電路。在進行集成電路包裝時,將這些額外的PAD打線,連接于輸入電壓處或接地處,以完成集成電路的功能選擇。邏輯型內嵌式非揮發性內存可使用一小型內存數組,記錄集成電路之功能選擇信息。其功能選擇信息可于集成電路包裝前或完成后進行記錄,此彈性可將整合型集成電路的生產庫存壓力降至最低,有效幫助供貨商降低成本。

3.3 系統參數設定

集成電路銷售后,需先系統廠商端進行系統組裝。單一系統中不同的關鍵零組件互相搭配組裝時,若要最佳化系統性能需做系統參數的設定與調整。較復雜的系統,需在消費者使用時,周期性地記錄系統隨使用時間而變化的程度,如老化等。以小尺寸液晶驅動集成電路為例(圖15),小尺寸液晶面板通常使用于可攜式電子產品,因其體積限制,所以必須將液晶面板所需要的各類集成電路功能整合為單一集成電路方案。此集成電路中包含了大尺寸面板系統中的許多功能,如液晶面板驅動集成電路/液晶面板控制集成電路/時序控制集成電路等。其最大特點為配合液晶面板特性,儲存相關參數設定于內部存儲器中,如 OD LUT,Gamma curve內部頻率與時間參數。

3.4指令集或系統數據儲存

一般微控制器內部之組成架構,如圖16所示,其中邏輯型非揮發性內存所扮演的角色為指令集之儲存,簡單型微控制器所需儲存指令集的空間約為16k×8,高階微控制器需更復雜的指令集,其所需之空間在32 k×32以上。假使微控制器在系統操作過程中需周期性偵測或記錄系統狀態的話,則需使用多次寫入型的邏輯型非揮發性內存,亦需更大的儲存空間以記錄系統狀態。

3.5 信息存取保密設定

關于使用于付費內容存取的集成電路,其內部需邏輯型內嵌式非揮發性內存,作為保密金鑰的設定。如部份數字機頂盒系統具有付費功能,以達到接收付費視訊內容的功能。因此其內部的主要控制集成電路會使用邏輯型非揮發性內存,記錄付費內容供貨商所特有的序號或保密金鑰,以達到保護付費內容的目的(如圖17所示)。

3.6 系統序號或個人身分設定

關于具有系統序號或身分識別功能的集成電路,其內部需邏輯型內嵌式非揮發性內存,作為系統序號或身分識別功能的設定。如以太網絡卡中的MAC address(網絡識別碼)、手機IMEI code (手機身分識別碼)或者是智能卡集成電路的識別碼。

4終端系統應用分析

消費型電子產品中,由許多不同集成電路搭配組合而成。邏輯型非揮發性內存在這些關鍵集成電路中,常同時提供數種功能。以下將以液晶電視、觸控面板與小尺寸面板等三種系統應用為范例,分析邏輯型非揮發性內存在系統中所扮演的角色。

4.1 液晶電視應用

在液晶電視系統中使用一顆整合型核心控制集成電路,負責管理大部分液晶電視所需的功能,另有一顆電源管理集成電路作為液晶電視系統電源管理用。對于面板之管理方面則有時序控制集成電路(T-CON)、液晶面板管理集成電路、液晶面板驅動集成電路與LED光源驅動集成電路,在這些種類的集成電路中,邏輯型非揮發性內存的所扮演的功能為:

整合型核心控制芯片(DTV controller):

作為模擬信號接口的調整;

HDCP保密金鑰與序號的設定。

電源管理芯片(PMIC):內部模擬信號與輸出電壓/電流調整。

液晶面板管理芯片: 與液晶面板相關的參數設定。

LED驅動芯片:內部模擬信號與輸出電壓/電流調整。

時序控制芯片(T-CON):內部頻率與時間參數調整。

4.2 觸控型面板之應用

在觸控面板中,需一顆具微控制器功能的觸控集成電路作為計算觸摸點的坐標,因此在此觸控集成電路中需要使用邏輯型非揮發性內存來達成以下功能:

儲存內部微控制器指令集與坐標計算方式;

儲存觸控面板的環境參數,如觸控點坐標校正值;

觸控芯片內部模擬信號與電信/電阻/振蕩頻率之精確度微調。

4.3 小尺寸液晶面板之應用

在小尺寸液晶面板通常使用于可攜式電子產品,因其體積限制,所以必須將液晶面板所需要的各類芯片功能整合為單一集成電路方案。如圖所示,此單芯片中包含了大尺寸面板系統中許多集成電路的功能,如液晶面板驅動集成電路/液晶面板控制集成電路/時序控制集成電路等。分析邏輯型非揮發性內存在此功能為:模擬信號微調(集成電路內部)、液晶面板相關參數設定: OD LUT,Gamma curve、內部頻率與時間參數調整等。

5制程平臺

力旺電子(eMemory Technology Inc.)為服務許多集成電路設計界的客戶,多年來努力開發本身邏輯型非揮發性內存的服務范圍,將其產品推廣至全世界各主要制程代工廠,并于每家代工廠中垂直推廣于各世代不同的制程上。其最終目標為提供一最完善邏輯型非揮發性內存使用平臺,使各種消費型電子產品中所需之芯片有最佳邏輯型非揮發性內存使用方案。

目前在客戶端使用力旺電子(eMemory Technology Inc.)所提供之邏輯型非揮發性內存生產的集成電路,以晶圓(Wafer)方式計算,總量已超過150萬片(如圖18所示)。

6未來挑戰

隨著制程持續微縮,邏輯型非揮發性內存必須面臨超低電壓操作的環境,此時在電路設計與組件操作特性上會直接產生的可能問題為:

使用相同之CHE機制作為數據寫入速度是否能滿足系統需求?

使用相同之FN機制作為數據擦除方式是否效率不足?

在半導體工業/學術界,亦有許多單位嘗試去開發不同架構的非揮發性內存,使用新材料作為非揮發性內存單元,如MRAM,PCRAM,PRAM。其共同特色是可低電壓操作,但需大電流。此類新式非揮發性內存架構在進入真正大量量產前勢必會遭遇下列主要問題:

與一般邏輯制程的兼容性;

制造成本相較于一般邏輯IC的增加幅度;

生產良率;

輸出的信號/噪聲比;

是否能跟隨一般邏輯制程微縮。

需真正克服上述問題,新的非揮發性內存能擴展其應用范圍。

7總結

基于技術成熟度與生產成本因素,邏輯型非揮發性內存成為在邏輯制程中使用度最高的解決方案。其可應用之范圍包含所有使用兼容于一般邏輯制程的數字/模擬芯片。未來邏輯型非揮發性內存解決方案會成為一標準化設計,并被廣泛使用于各類消費型電子產品中。

作者簡介

徐清祥博士,董事長,力旺電子股份有限公司;1981年畢業于臺灣新竹清華大學電機工程學系,旋后于美國伊利諾大學電機工程學系取得碩士與博士學位,于半導體領域已發表超過200篇專利與120篇論文。

成立力旺電子之前,徐清祥博士在美期間擔任IBM T.J.Watson實驗室研究員。1992年回到母校新竹清華大學電機系擔任副教授一職,于1996年成為教授,1998擔任清大電子所所長。其間并曾擔任自強中心主任及創新育成中心主任。徐清祥博士于2000年起擔任力旺電子總經理,帶領團隊從事嵌入式非揮發性內存之制裁及開發,現為力旺電子之董事長。

篇5

自動售貨機等嵌入設備的安全隱憂

為什么要召集大隊人馬來保護汽水自動售貨機?因為汽水自動售貨機存在安全隱憂，而且世界各地的機器制造商都感受到了這種實際存在的問題。通過機器固件提高安全性呈現出日益上升的趨勢，雖然乍一看來，這些機器似乎并不需要這樣的安全性能。汽水自動售貨機是本文所選取的一個例子，你不難想到其他這樣的例子：例如停車計時器、自助洗衣房里的洗衣機和烘干機、收費亭和售票機等。

目前的售貨機正在實現聯網，以便提供有助于削減運營成本和增加收益的直觀實時信息。現在，機主可以知道哪臺機器需要維修，而且掌握著相關資料，可以選擇最適合的產品組合并安裝機器。實時信息是對抗競爭和盜賊的有利武器。利用這一信息流的競爭者可以利用這些信息來提高產品的競爭攻勢，也可隱藏機主信息(例如，拒絕服務攻擊)。同樣，現在盜賊也知道可以搶劫哪臺機器或者何時進行搶劫。

如何實施保護

上面做了簡要的介紹，得出的結論是：產品設計者必須保護由自動售貨機發送的信息。一種相當簡單的方法就是對網絡上的信息進行加密，并防止自動收貨機內的密鑰和固件被非法訪問。

網絡信息的加密簡單而直接。首先，確定一種良好的加密算法，最佳候選算法是那些公開算法而非私密性算法，因為公開算法已經通過了公眾檢驗，高級加密標準(AES)算法便是一個很好的例子；接著，在自動售貨機的MCU中應用該算法。為了實現這一點，您可以通過在固件中嵌入該算法，也可以選擇在硬件中固化該算法的MCU。

最后但同樣重要的是，按照推薦模式使用算法。為了通過加密算法實現信息的安全性，所需的不僅僅是將明文順序全部打亂以獲得密文。大部分公開的算法都有運行的推薦模式，以此來保證它們加密數據的保密性。

AES可用的樣例模式包括密碼段鏈接(CBC)、密碼反饋(CFB)、填充密碼塊鏈接(PCBC)、輸出反饋(OFB)和計數器(CTR)，可將他們按照不同組合方式來加以使用，從而提高加密強度。有關這些算法類型和使用的深入討論不屬于本文討論的范圍。需要知道的一點是，僅僅擁有這些算法并不能保障安全。

防止無正當理由獲悉密鑰或未經授權訪問固件，這種做法不是那么直接，因此理解起來難度較大。對于許多安全措施而言，這往往最容易產生弱點。這一弱點源自對攻擊者資源的低估和對硬件防入侵篡改的集成電路價值的低估。通常，人們把加密等同于安全，因此，沒有看到防篡改保護集成電路的投資價值。

選擇安全MCU，還是采用其他方法

您作為一名受人尊重的電子工程專業人士，通過閱讀本雜志保持與當前業界趨勢同步，您能夠快速分析事實，并提出十分簡單的解決方案：利用安全MCU替換自動售貨機中的MCU，并增加少量的額外固件。安全MCU可以保護固件和密鑰，加密通信，并實現硬件防篡改和防侵入。

事實上，它們可以檢測到多種復雜的攻擊，并采取從簡單的延遲應答到關機的各種措施。安全MCU是銀行用來運營ATM機的IC芯片。現在讓您設計一個解決方案，方案中不采用安全MCU，能辦到嗎?

事實是，安全MCU成本更高，而且，您的公司也許要堅持使用它們的標準處理器。安全MCU的編寫代碼也比較難，導致更高的工程成本。

現實世界中的工程解決方案

當市場營銷、采購乃至工程師同事們集體投票，對一個看上去具有絕對把握的解決方案進行表決，作為一名工程師，您該怎么做?重新設定您的期望。我們的做法是，這意味著，不必依賴安全MC，不必期望固件的更大內存，也不要忽視任何改變。

重新評估您的策略。不是把一切都集成一團，以放入安全MCU的單個保護外殼中，而是以不損害安全性能的方式，把系統分解成非安全的和安全的部分。非安全的部分將包含售貨機的核心業務(銷售)邏輯，而安全的部分將包括兩個子組件，一個用于保護密鑰，另一個用于驗證系統完整性。

密鑰保護需要在物理保護之下進行存儲和使用，這種物理保護與安全MCU所提供的安全保護相類似。這需要采用一種集成電路，這種集成電路須與安全MCU一樣具備較強的物理性能，此外，無須其他東西。

您也必須保護系統的完整性，防止系統運行中受到流氓固件的攻擊，這些流氓固件可繞過加密，篡改數據或向未經授權的接收端發送數據。系統完整性的最好保護是，利用哈希算法檢測固件內未經授權的改變，并采取相應措施。

哈希算法生成一種被稱為給定信息摘要的壓縮指紋。就像人類的指紋一樣，這個摘要是唯一的。被廣泛采用的著名的安全哈希算法(SHA)就是一個哈希算法的范例。為檢測固件篡改，在使用中，您需要定期地產生它的現場摘要，并與出廠時生成的參考進行比較。您也許已經在問，是什么能保證任何人都無法偽造摘要或參考。

我們的做法是，我們需要保證摘要和它的參考不被偽造。在輸入哈希算法生成出廠參考之前，我們通過向固件中追加一條任意長度的附加信息的辦法實現這一點。如果您保證附加信息是保密的，那么，只有您才能夠重新生成相同的摘要，這就是您能保證摘要不被偽造的方法。

在使用中，保證參考不被現場偽造的方法是：將它存儲在安全存儲器中。若要知道摘要沒有被偽造這一事實，必須進行身份驗證，本例中，要實現這一點，需要知道嵌入在安全集成電路中的密鑰。

所以，加密僅僅是對數據加擾而已，與此相比，身份認證是安全系統的真正基礎。明白了這一點，值得注意的是：哈希密碼算法本身很適合身份認證，這是由于好的哈希算法必須具有3個基本特征。

首先，它們的運算是不可逆的。這意味著，不可能從摘要中恢復出原始信息，所以，私密信息是安全的。第二點是非沖突性，即各種不同的輸入必須生成獨一無二的摘要。在驗證時，唯一的摘要可提升對固件完整性的信任。第三個同時也是最終的性質被稱為雪崩，是指哈希算法輸入的任何改變，無論多么小，都會產生摘要的顯著變化。

存在一些經過仔細分析的公開方法，這些方法可允許使用加密算法，以實現傳統上由哈希算法實現的功能。這類系統可同時實現身份驗證和加密。同樣，加密算法本身很適合數據加擾，由它們所帶來的安全性與密鑰一樣強大。哈希算法的身份認證特點具有互補性，可實現安全系統中密鑰的安全管理。

不同的密碼算法可保護系統的不同層面的安全，在對它們的微妙作用、強度、差異和相互影響有了清晰的了解之后，就可以使用更少的算法組合來實現牢靠的安全性能。對于像我們所面臨的這樣的挑戰而言，這尤其重要，因為我們的代碼空間十分有限。

配套的安全集成電路

對于您的任務而言，您需要固件空間以及來自防篡改和侵入的安全集成電路的資源。可以通過配套的安全集成電路來解決這一問題。這些安全集成電路與安全MCU一樣，具有硬件防篡改和侵入的功能，但做了一些簡化，可為各種具體應用提供相應的功能，因而成本更低。

篇6

關鍵詞：20nm 集成電路

中圖分類號：TN405 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）01-0196-01

1 引言

從第一片集成電路誕生開始，遵循摩爾定律，集成電路技術向前高速發展。如今，已經發展到20nm工藝。 最大的IDM廠商英特爾已經投產22nm芯片，最大的晶圓代工TSMC也已進入20nm時代，14nm預計最早在2014年投產。不同于以往，在20nm以后，集成電路技術的發展將是一場由全行業共同參與推動的產業革命。

2 FINFET

晶體管是集成電路的基本單元，是工藝縮減的主要對象，通過簡單的等比例縮小尺寸來開發晶體管的時代已過去。科學家不斷開發新材料和新結構的器件，以提供更小的尺寸，滿足人們對高密度、高性能和低能耗的需求。

FinFET是一種互補式金氧半導體晶體管，柵可小于25nm，未來預期可以進一步縮小至5nm，是業界提出的多種新型晶體管中的佼佼者。

在傳統平面晶體管結構中，柵只在一側控制電路通斷，這種結構在尺寸縮減時會遇到極限。隨著溝道長度減小，溝道中由柵壓控制的電荷將變少，而且隨著漏電壓加大，漏端反偏空間電荷區會更嚴重地延伸到溝道區，從而柵壓控制的體電荷會變得更少。在FinFET架構中，柵被設計成類似魚鰭的叉狀三維架構，可以在電路兩側或三側控制電路通斷。這種設計可以大幅改善電路控制并減少漏電流，也可以大幅縮短晶體管溝道長度。

FinFET器件極其衍生的諸多立體雙門，三門晶體管已經被業界認可，會成為器件的發展方向。

3 EUV

要制造小線寬器件，就要提到核心的工藝技術—光照（lithog raphic）。通常，光源波長越短，可以得到越小尺寸的圖形。波長只有13.5nm的EUV（Extreme Ultraviolet）光刻技術漸漸被推到了光照技術的前沿。

EUV的光源是在真空條件下，激光等離子源產生的極紫外射線。在光學系統上，因為在極紫外光波段所有材料的折射率都接近于1，已無合適的透射材料，EUV必須使用反射鏡聚光。其基本工作原理為氙氣被激光擊中后，變熱并產生等離子體，此時電子開始逃逸，產生13.5nm的光。光經過光學系統匯聚并照到掩膜版上，經光學系統處理，在反射鏡上形成芯片平面圖案，再通過反射鏡的多次反射，掩膜版上的圖案最終被微縮，并呈現到晶圓上。

EUV所使用光源的波長是現有的十分之一，可使技術節點達到10nm以下，它是未來十年支撐摩爾定律的脊梁。

4 450mm wafer

先進工藝設備非常昂貴，相應晶圓產品的價格也會很高。如何有效利用生產線，減低芯片成本，成為在先進工藝下晶圓廠要面臨的首要問題。450mm晶圓可以降低約30%的生產成本和50%的生產周期。因此20nm以后，450mm晶圓將會被引入工廠。450mm晶圓的生產將是整個產業鏈共同努力的結果。設備供應商，單晶硅提供商，和晶圓廠等單位都將參與其中。Fab的投資在百億美元以上，其中70%資金將會投入到設備上。建設450mm Fab，以及學習新技術的費用也將占有相當的比例。晶圓廠的激烈競爭和終端市場降低價格的需求，都將驅動450mm晶圓投入量產。

英特爾和TSMC是450mm晶圓技術的積極推動者。英特爾的D1X有可能成為世界上第一家投產450mm晶圓的工廠。TSMC也計劃在Fab15建設一條14nm的450mm生產線。2016年左右，市場上就會有14-20nm工藝的450mm晶圓了。

5 3DIC

20nm以后，傳統平面封裝結構已經不能滿足需求， 3DIC將成為封裝的趨勢。 3DIC （3D封裝或疊層封裝）是指在同一個封裝體內縱向疊放多個芯片的封裝技術。3DIC為改善封裝的集成度，功耗和系統帶寬提供了一個有效的解決方案。

在所有的3DIC技術中，硅穿孔（TSV）能實現最短、最豐富的互連。TSV（Through Silicon Via）是在芯片之間制造出垂直導通，實現互連的技術。TSV能夠使芯片在外形尺寸不增加的情況下，利用堆疊實現三維空間密度最大。

通孔是TSV的核心，有“先通孔”和“后通孔”兩種方案。先通孔指做前道工藝時，在硅襯底上先形成通孔，這需要在設計時就考慮好，一般在晶圓廠完成。后通孔指在后道所有工藝完成后再制作通孔，其可以在封裝廠完成。TSV堆棧技術已被應用。高縱橫比的硅刻蝕，好的絕緣襯底和金屬勢壘，以及有效地鍍銅是TSV技術的關鍵。

基于TSV的3DIC解決方案縮短了互連長度，通過減小信號延遲，降低功耗，減小外形尺寸，提高了性能，提供了性價比更高的封裝方案。此外，3DIC還可以使不同功能的芯片堆疊在一起，實現一個系統的功能。

6 DFP，DFM，DFA，DFC

伴隨線寬減小，新的設計規范大量出現。設計人員要審視新器件對性能的影響（Design for Performance，DFP），考慮設計方案是否適合生產（Design for Manufacturability，DFM），在設計初期將封裝統籌計劃（Design for Assembly，DFA），并更加關注成本（Design for Cost， DFC）。

新的立體結構器件與傳統平面結構器件有很大差異，在器件模型和電路仿真時要認真研究。以FinFET為例，因為Fin結構特殊，Vt對于fin的厚度敏感，每1nm的厚度變化影響30mv的Vt，使得設計人員在設計時就要計算好fin的寬度來達到不同的Vt。設計人員頭腦中要有DFP的概念。

20nm以后，設計師必須學習掌握更多的知識和技能，做到為性能，封裝，可生產性，和成本而設計。

7 結語

20nm以后的集成電路技術發展，是整個產業的革命。需要科學家，電路設計師，工藝研究人員，工廠工程師，材料開發人員，設備供應商，投資人等共同參與和創新。更先進的技術，更優質的產品，更低的成本是半導體人的始終追求，也是摩爾定律的真諦。

參考文獻

篇7

同一天，中國集成電路行業單體投資最大的項目――總投資240億美元的國家存儲器基地項目也在武漢東湖高新區正式動工建設。

中國正在掀起建設集成電路產業園的新。

集成電路或其載體芯片，是信息化時代的“工業糧食”。國際咨詢機構IDC的數據顯示，2015年，中國集成電路市場規模達11024億元，占全球市場的一半，已成為世界最大的集成電路市場，但銷售收入僅3618.5億元，自給率最大值僅3成左右。

2014年6月，國務院印發《國家集成電路產業發展推進綱要》，提出當前和今后一段時期是中國集成電路產業發展的重要戰略機遇期和攻堅期。加快推進集成電路產業發展，對轉變經濟發展方式、保障國家安全、提升綜合國力具有重大戰略意義。這也點燃了各地興建芯片產業園的熱情。據不完全統計，目前已有北京、上海、合肥等20多個城市已建或者準備建設集成電路產業園。

但集成電路全球市場已趨于飽和。2015年，全球三大行業咨詢機構公布的數據均顯示，當年集成電路市場增長率為負數，2016年的增長預測雖非負數但增長緩慢。世界半導體貿易協會（WSTS）預測，增長率僅為0.3%。

中國還在跟跑階段

地方政府建設集成電路產業園最大優勢，是能批復百畝、千畝甚至萬畝的園區用地。但集成電路是一個國際化程度很高的產業，集成電路產業園建設要遵循產業發展規律，不能有認識盲區。

從產業規律看，集成電路產業是資金密集型、技術密集型和高端人才密集型的產業。長期以來，它遵循摩爾定律，即當價格不變時，集成電路上可容納的元器件數目，約每隔18?24個月增加一倍，性能也提升一倍。三維集成電路等新技術的出現，使集成電路產業發展路徑出現了一些新變化，但摩爾定律還將是集成電路產業鏈中低端遵循的主要規律。

從資金門檻看，集成電路是以百億元級為投資門檻的資金密集型產業，地方政府若過于依賴土地財政，對“燒錢”的集成電路產業園很難進行持續投入。理論上說，集成電路是“1塊錢的芯片可帶動50塊錢的產業鏈”，其前提是持續的高額投入并渡過產業的爬坡期后才能實現投入產出的平衡。這是相當漫長且痛苦的過程，而土地財政無法支撐其長久穩定發展。

從技術設備上看，集成電路是技術密集型產業，技術、產業升級和產品更新快。目前，高端的集成電路制造設備和測試設備，中國還嚴重依賴進口，建設或準備建設集成電路產業園的地方政府，必須要考慮國外出口管制政策可能帶來的不利影響。

從高端人才看，有數據顯示，中國集成電路產業人才缺口逾20萬。同時，在吸引高端人才方面，一些地方尚不具備優勢條件來吸引人才，自然難以支撐當地集成電路產業的發展。

從全球價值鏈看，話語權是集成電路產業園建設容易忽視的因素。中國是全球最大的集成電路市場，但在集成電路全球產業價值鏈的話語權卻不高，大多數企業還是生產中低端產品為主，處于全球產業價值鏈中低端。

值得一提的是，集成電路是高度國際化、標準化的產品。國際上集成電路標準的主要制定者分為軍、民兩類。在民用方面，國際集成電路標準化工作代表性組織主要有國際電工委員會（IEC）、固態技術協會（JEDEC）、國際半導體設備和材料協會（SEMI）等。

目前，中國集成電路民用標準共計68項。其中，國標53項、行標15項，68項標準中有34項國標是等同、等效或非等效采用IEC標準或其他國外先進標準。等同采用IEC SC47A俗19項，采標率為31%；等效采用IEC SC47A標準7項，采標率為11%。另有幾項標準是轉化SEMI標準。民品主要采用GB/T19001質量管理體系認證體系。

簡言之，在集成電路標準化領域，中國處于跟跑階段。而集成電路產業園在全國遍地開花，容易分散寶貴資源，與產業發展規律和特點不相符。

三手段促發展

中國集成電路產業要持續健康發展，地方政府須創新發展思路和措施，以免把集成電路產業園建成“爛尾樓”，或掛著集成電路產業園的金字招牌，實際靠房地產來維持生存，與國家集成電路發展戰略背道而馳。

首先要加強對各地集成電路產業園的風險評估。要把資金、技術和人才等常規因素納入考核范圍，還要將土地財政、借集成電路金字招牌圈地等風險納入考核范圍，并制訂可量化，可操作的考核細則。在制定國家政策出臺過程中，要有量化考核的配套措施，將借機“圈地圈錢”的沖動關進制度的籠子，杜絕各地相互攀比、盲目上馬、低水平重復，避免出現物聯網產業“雷聲大、雨點小”的現象。

其次要支持鼓勵園區進行產業質量技術基礎建設。對條件較好、具有發展前景的集成電路產業園，要支持鼓勵進行產業質量技術基礎建設。質量技術基礎由計量、標準、檢測和認證構成。聯合國貿易和發展組織等多個機構在2005年就提出了“國家質量基礎”概念，將標準、計量、檢測和認證列為世界經濟可持續發展的重要支柱。而全球高科技領域競爭已上升為體系與體系之間的競爭，質量技術基礎是其中重要內容。

同時，集成電路是全球競爭最激烈的高科技領域，質量技術基礎水平高低，將決定未來集成電路的全球價值鏈和產業分工格局，影響集成電路的發展路徑和生存模式。集成電路產業園要統籌規劃，按照全鏈條設計、一體化實施的思路，形成全鏈條的“計量-標準-檢驗檢測-認證認可”整體技術解決方案并示范應用。

篇8

程:您好!在浦東新區政府和北京大學的大力支持和領導下,經過一年多的籌備,上海浦東微電子封裝和系統集成公共服務平臺已經正式開始運營。

平臺由上海北京大學微電子研究院聯合多家封裝企業和研究單位共同建設,在上海市浦東新區科學技術委員會、上海市集成電路行業協會、上海張江集成電路產業區開發有限公司、上海浦東高新技術產業應用研究院和上海張江(集團)有限公司支持下運營。平臺目標旨在通過跨地域、跨行業、跨學科的產學研用合作,集聚優勢資源,為我國微電子產業(主要是中小型企業)提供需要的封裝設計加工、測試、可靠性分析與測試等服務并開展微機械系統MEMS/微光電子機械系統(MOEMS)封裝、3-D集成等系統集成技術研發,為集成電路行業培養封裝和系統集成高端人才,逐步發展成能為全國集成電路企業提供優質技術服務的微電子封裝與系統集成公共服務平臺。

平臺服務內容包括先進封裝設計、小批量多品種集成電路封裝與測試、系統集成、可靠性分析測試和封裝人才培養等,將涵蓋封裝設計、仿真、材料、工藝和制造等多個領域。封裝設計服務將提供封裝設計及封裝模擬,封裝信號完整性分析等服務。小批量多品種封裝服務將提供中小型集成電路設計企業需要的封裝技術,為特殊應用領域(如寬禁帶半導體高溫電子封裝、高頻系統封裝、大功率器件與集成電路封裝等)提供封裝服務。系統集成技術服務將提供圓片級封裝技術(WLP)、微電子機械系統(MEMS)/微光電子機械系統(MOEMS)封裝、3-D集成等先進封裝/系統集成技術服務,同時廣泛開展技術合作、技術孵化導入活動。可靠性分析測試服務將圍繞可靠性測試技術發展需求,開發具有自主知識產權、具有廣泛應用前景的技術和產品,為自主知識產權高端芯片的設計制造項目提供技術支撐,為微電子企業提供集成電路測試、分析、驗證、老化篩選和完整的測試解決方案和咨詢服務。另外,我國封裝技術人才的嚴重短缺,成為制約集成電路封裝業進一步發展的瓶頸。依托平臺強大的封裝研發力量,充分發揮海內外專業人才示范作用,盡快培養本土IC封裝人才群,為企業作好人才梯隊儲備。

平臺擁有一支以中青年人才為科技骨干的、擁有雄厚技術力量和戰斗力的技術團隊。平臺的運營目前是以中芯國際、UTAC、58研究所、天水華天科技、772研究所、香港科技大學和上海北京大學微電子研究院為技術依托,以國內外知名封裝、微電子領域學者和資深專家為核心,主要核心科學家和技術專家包括有中國工程院院士、微電子技術專家許居衍,北京大學教授、中國科學院院士王陽元,香港科技大學教授、資深電子封裝專家、香港科大電子封裝實驗室主任、先進微系統封裝中心主任李世偉等。

另外,上海北京大學微電子研究院在平臺的技術和運營方面也有很多優勢。我院依托北京大學擁有雄厚的人才資源和學科優勢,在微電子產業戰略、基礎技術、關鍵技術、應用開發四個層面上展開工作,同時在射頻電路、混合信號集成電路、EMI、納米尺度MOS器件、MEMS技術、高壓大功率器件與電路、高可靠性封裝測試技術等領域取得了一系列研究成果。研究院具有許多在微電子主要領域和研究方向的專家、教授、研究員、工程師,同時也招收培養了一批優秀的研究生。他們在LED驅動芯片的設計與封裝、芯片級封裝、系統級封裝、三維立體封裝和可靠性封裝方面有很深入的研究,并取得了不少成果和專利。SIP封裝技術、三維立體封裝和可靠性封裝將成為北大上海微電子研究院重點發展的研究方向,這些技術基礎為封裝服務平臺的建設發展提供了可靠的保障。

記者:成立該平臺的背景是什么?它對行業有哪些積極作用?

程:隨著封裝技術不斷發展演變,IC設計公司對微型化、輕便化、多功能化、高集成化和高可靠性的需求越來越高,目前浦東新區現有封裝測試企業并不能滿足中小型IC企業的要求,該平臺可以使相關企業獲得服務便捷、形式靈活、成本合理的封裝測試服務,有利于提高產品質量,加快產品開發節奏,提高企業自身的競爭能力。

目前浦東已有100余家集成電路設計企業,隨著近幾年出現的多項目晶圓(MPW)服務的開展,進一步地降低了IC設計開發的初期投入,也大大促進了集成電路設計行業的發展。但是,中小型IC設計企業在起步階段需要以QFP、BGA等形式封裝,封裝數量較小,很難獲得大型封測企業的服務支持,導致產品開發周期加長和成本提高等諸多問題。而隨著IC設計企業的成長,產品線的不斷擴展,需要的封裝品種也將不斷增加,一般的封裝企業不能提供有效的技術服務。因此小批量、多品種封裝必然成為集成電路產業鏈中迫切的需求。

另外,很多企業和研究機構在對一些新型電路、高端產品和先進技術的探索、創新和研究上,需要有微小型、高密度、高頻、高溫、高壓、大功率、高可靠性的封裝技術來支持。而大型封測廠并不能針對這種高端的、專一的、小量的封裝服務需求給予有力的幫助,因而這些集成電路企業和研究機構只能通過其它途徑尋求提供特殊需求服務的國外封測單位,這樣無形間帶來產品開發時間和成本的壓力。建設這樣的封裝服務平臺則可以有效的解決此類問題,為他們創造便利的條件。

記者:對于解決封裝行業存在的一些問題,國外有無類似的平臺?我們建立該平臺有無借鑒國外的一些經驗?

程:世界半導體產業面臨波浪式發展,目前各大公司紛紛在我國建立后工序工廠及設計公司,摩托羅拉、英特爾、AMD、三星、ST、億恒、Amkor、日立、三菱、富士通、東芝、松下、三洋都在我國建有后工序工廠,飛利浦在江蘇、廣東新建兩個后工序工廠。面對蓬勃發展的IC封裝業,無論技術怎樣發展,市場需求是產業發展原動力,既有規模化生產,又有市場變化對封裝要求加工批量小、節奏快、變數大的特點,市場競爭不只是求規模,更重要的是求強,大不一定就是強,所以通過國際半導體形勢的發展來看,封裝產業的發展模式及戰略十分值得重視與探討。

該平臺就是在總結了國內外集成電路封裝產業存在的問題之后而建立的。目前國外和中國臺灣地區有企業從事類似業務,但沒有類似在政府和行業協會支持下專門從事封裝技術支持的公共服務平臺。

記者:該平臺是只面向浦東還是面向全國?

程:面向全國。

記者:與一些大型封裝測試公司相比,該平臺有哪些優勢?您認為它的前景怎樣?

答:隨著封裝技術不斷發展演變,IC設計公司提出了微型化、輕便化、多功能化、高集成化和高可靠性的需求,目前一些大型封裝公司并不能滿足中小型IC企業的要求,而該平臺的優勢在于可以使相關企業獲得服務便捷、形式靈活、成本合理的封裝服務,有利于提高產品質量,加快產品開發節奏,例如為中小型IC設計/光電器件企業提供如下的服務:晶圓凸點制備、芯片級植焊球、有機底版設計及加工、表面貼裝回流焊、BGA/FC/MCM封裝及組裝等。針對部分電子系統制造商的要求,開展特殊封裝的研發與服務,主要包括:集成電力電子模塊封裝(IPEM)、大功率LED的封裝、MEMS封裝設計與服務等。為大學與科研機構提供各種特殊封裝材料/形式的封裝、咨詢、培訓、系統集成服務,以及各種可靠性測試和分析服務。上述服務都是一些大型封裝測試公司無法做到的。所以該平臺的服務模式本身就是一種優勢。

另外,我國目前擁有良好的產業政策環境,浦東地區具有雄厚的產業基礎,豐富的人才資源儲備和較好的技術基礎,加上廣泛的市場需求和上海北京大學微電子研究院及其合作伙伴的技術和運營優勢,該平臺有著非常廣闊的發展前景。

記者:成立這樣一個平臺,您一定也在這方面有非常深的了解,站在一個行業專家的角度,您對整個封裝業的現狀有哪些看法?

程:IC封裝測試業是IC產業鏈中的一個重要環節。一直以來,外資企業在中國IC封裝測試領域占據了優勢,但內資封裝測試企業蓬勃發展,中小企業不斷涌現,內資特別是民營企業的發展為IC封裝測試業增添了活力和希望。目前在長三角地區,匯聚了江陰長電、南通富士通、安靠、優特、威宇科技、上海紀元微科、上海華嶺等眾多大型微電子封裝測試企業,在全國處于領先地位。西部地區封裝測試業包括天水華天科技也有較快的發展。另外,2007年10月,英特爾(成都)有限公司微處理器工廠順利運營并實現首枚多核處理器出口。同時,中芯國際(SMIC)、馬來西亞友尼森(Unisem)、美國芯源系統(MPS)等半導體封裝測試項目在成都相繼投產,西部封裝測試廠的產能將會進一步釋放。

目前,國內外資IDM型封裝測試企業主要為母公司服務,OEM型封裝測試企業所接訂單多為中高端產品,而內資封裝測試企業的產品已由DIP、SOP 等傳統低端產品向QFP、QFN、BGA、CSP等中高端產品發展。

綜觀目前國內整個封裝業在對中小型集成電路設計企業的服務方面存在以下不足:

(1)國內企業高端技術投資有限,產品多集中于中低端,難以在高端市場上取得突破;

(2)國內先進封裝技術的實施幾乎完全依靠從國外引入;

(3)已有封裝企業對于處于起步階段的IC設計公司小批量封裝要求能提供的服務極少,不利于整個IC產業的發展;

(4)無法滿足小批量集成電路特殊封裝的需求。

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記者:未來封測業的發展怎樣?該平臺的未來發展規劃是怎樣?

篇9

信息通信技術所激發的巨大變革之力，促使運營商業務悄然轉型。對于設備和解決方案提供商來說，順應甚至率先感知到這種轉型，不僅有助于業務發展，同時也可以對產業鏈起到支撐作用，為最終用戶交付完美體驗。

伴隨著移動數據流量的急劇增長，熱點地區可能夠會出現網絡容量的瓶頸，如果WiFi網絡與移動網絡沒有有效協調和集成，將會直接導致資源的浪費和用戶感知的下降。為此愛立信在本次展會上展示LTE/WiFi與WCDMA/WiFi智能選擇接入，可以實現在LTE和WiFi，WCDMA和WiFi直接基于性能的業務分流。

在“大寬帶”的概念下，上海貝爾在本次通信展上主推了其涵蓋終端、無線接入、回程及核心網的端到端LTE方案，目前這一方案已經在南京、青島、上海等多地成功實現了TD-LTE現網的呼叫，下行均速達到62Mbps。

上海貝爾股份有限公司市場與傳播部市場戰略與運營負責人郭彥說：“一方面，業務需求使得運營商、用戶對于網絡帶寬、移動帶寬的需求增長。另一方面，業內需要看清，在寬帶時代里面，未來的網絡和業務應該是怎樣發展的。”為了讓運營商避免淪為“啞管道”，上海貝爾將端到端的運營商級云計算解決方案CloudBand帶到了通信展上，該方案提供一個運營商級別的架構來建立和管理一個運營商云服務的環境。運營商將可以借此轉變為集網絡、計算和存儲與一體的云服務提供商。

篇10

提起青島，人們第一反應自然是青島啤酒。而就電子工業來講，只能聯想到海爾、海信等家電廠商是與電子有些靠譜。至于讓您再舉些知名的集成電路設計企業的話，恐怕難以數出幾家。即使著名的海爾的“信芯”其實也是在上海設計和研發的。可以說，青島的集成電路設計力量尚處于非常薄弱之時。可偏偏在這樣一個還沒有設計市場的地方，Cadence卻表示出了一種全方位的合作態度,這引起了編者的興趣。Cadence意欲何為呢？

對此，Cadence亞太區總裁居龍首先就表示了，“Cadence從頭到尾全程參與到青島集成電路設計產業化基地的建設。這是基于兩個方面的考慮，其一，Cadence具有業界最先進的技術與最全套的工具與解決方案。這樣縮減供應商環節以降低成本是大勢所趨；其二，青島產業基地可以說是個全新的開始，因此我們可以將其他公司和產業園區成功的經驗移植過來，避免青島產業基地走彎路。”

十年樹木，百年樹人

與北京、上海、西安相比。青島的集成電路設計人才緊缺，而集成電路設計卻是一個對人才依賴度很高的行業。“青島目前在人才方面確實處于劣勢，然而深圳當初發展之時也是不毛之地，后面通過各種優惠和鼓勵政策不是一樣召集到全國各類優秀人才？”“十年樹木，百年樹人”這是一句古訓，居龍表示，“與青島的合作，正是因其尚處發展的初期所以這個合作將是一個長期的合作計劃，對于人才的培養將是Cadence關注之重點。”

居龍表示，“Cadence為中國的一些大學和科研院所提供設計工具、流程以幫助他們開設IC設計教育課程。為了進一步幫助中國培養專業的IC設計人才，我們與科技部、教育部及著名大學和科研院所合作，共同編制了一套完整的IC設計教材，包括數字混合信號、模擬和射頻方面的專業課程。”據悉，目前青島大學已經開設采用上述教材的相關專業。

雙贏