微電子技術論文
微電子技術是隨著集成電路,尤其是大規模集成電路發展起來的一門新技術。下面是由學習啦小編整理的微電子技術論文,謝謝你的閱讀。
微電子技術論文篇一
微電子技術與產業群研究
【摘要】微電子技術進步促進了微電子產業的發展,同時,以微電子產業為基礎的許多領域也正在形成產業群發展浪潮。本文旨在探討微電子技術與產業群的關系,研究微電子產業群,區分微電子相關性產業群和微電子產業集群,揭示其產業群的特殊性,深化我們對微電子產業群的認識,促進其健康、快速發展。
【關鍵詞】微電子技術;集成電路;產業群;產業集群;相關性產業群
微電子技術的不斷進步促進了微電子產業的快速發展,同時,也在以微電子產業為基礎的許多領域產生了極富創造性的變革,從而引領了新一輪的產業群發展浪潮。本文旨在通過對微電子技術與產業群發展關系的研究,探討微電子產業群的分類以及它們的特征,把握微電子產業群發展的基本要求,促進微電子產業群健康有序發展。
一、微電子技術的發展
微電子技術是隨著集成電路,尤其是超大規模集成電路而發展起來的一門新的系列技術,它包括系統和電路設計、器件物理、工藝技術、材料制備、自動測試以及封裝、組裝等一系列專門的技術。微電子技術除集成電路外,還包括集成磁泡、集成超導器件和集成光電子器件等。為便于分析,我們設定:研究的微電子技術主要限于集成電路的器件、工藝技術等領域。
微電子技術始于1947年晶體管的發明,到1958年前后已研究成功以這種組件為基礎的混合組件,1962年生產出晶體管―晶體管邏輯電路和發射極耦合邏輯電路。上個世紀70年代,由于單極型集成電路(MOS電路)在高度集成和功耗方面的優點,微電子技術進入了MOS電路時代。從1958年TI研制出第一個集成電路觸發器算起,到2003年Intel推出的奔騰4處理器(包含5500萬個晶體管)和512Mb DRAM(包含超過5億個晶體管),集成電路年平均增長率達到45%。
目前,微電子技術正在快速發展,其發展表現在三點:一是縮小芯片中器件結構的尺寸,即縮小加工線條的寬度;二是增加芯片中所包含的元器件的數量,即擴大集成規模;三是開拓有針對性的設計應用。其中微電子前沿技術包括:微電子制造工藝(元器件的生產、測試和封裝等);微電子材料的研究;超大規模集成電路/混合信號/射頻集成電路設計技術;微機電系統(MEMS)技術等。例如,微電子制造工藝中的微加工技術是制造微機電系統(MEMS)的主要手段。微加工技術包括IC制造技術(如光刻、薄膜淀積、注入擴散、干法和濕法刻蝕等)、微機械加工技術(如犧牲層技術、各向異性刻蝕、反應離子深刻蝕、雙面光刻、鍵合,以及軟光刻技術等)和特殊微加工技術。
綜觀微電子技術發展,主要趨勢表現在三個方面:一是器件的特征尺寸繼續縮小。國外發達國家和地區正在向0.1微米以下階段進軍。二是重點發展系統集成芯片(SOC)。SOC進一步發展,可以將各種物理的、化學的和生物的敏感器和執行器與信息處理系統集成在一起,從而完成從信息獲取、處理、存儲、傳輸到執行的系統功能,這是一個更廣義上的系統集成芯片。三是微電子技術與其他學科的結合將誕生新的技術和產業增長點。微機電系統技術(MEMS)和生物芯片等便是這方面的典型例子。前者是微電子技術與機械、光學等領域結合而誕生的,后者則是與生物工程技術結合的產物。
二、微電子產業群的類型
可以看出與上述微電子技術發展相伴生的是微電子產業群,該產業群的形成、發展和變革主要就是微電子技術促成的,微電子技術的發展在許多方面突破了資源環境的約束,不斷創造出新的市場需求,全方位地拓展新的產業疆域。
為了準確劃分微電子產業群的類型,首先需要清楚產業群和產業集群的區別和聯系。產業集群是美國學者邁克爾波特(Michael E.Porter)在1990年《國家競爭優勢》一書中正式提出的,按照他給其所下的定義,是在特定領域中,一群在地理上臨近、有交互關聯性的企業和相關法人機構,并以彼此共通性和互補性相聯結。而產業群則是在產業鏈關系上、在地理領域上都有密切聯系的企業和其他組織的聯結共生體。因此,產業群和產業集群的區別是明顯的,不應當把它們混同。當然,它們的聯系在于產業群包含產業集群,產業集群是產業群的一種類型。按照產業鏈關系和地理區域關系,我們可以把產業群劃分為相關性產業群和產業集群兩種類型。同理,微電子產業群應當劃分微電子相關性產業群和微電子產業集群。
微電子相關性產業群就是涉及到系統和電路設計、器件物理、工藝技術、材料制備、自動測試以及封裝、組裝等一系列產業共生體。這些產業的形成和發展不是由于地理區域因素帶來的,而是以技術聯系、產業關系和產業結構為動因的。例如,集成電路產業的發展可以極大地推動航空技術、遙測傳感技術、通訊技術、計算機技術、網絡技術及家用電器產業的迅速發展,己成為世界各國極為重要的主導產業和戰略產業之一。同時,該產業還有著極強的滲透性,幾乎所有的傳統產業只要與微電子技術結合,用集成電路進行智能化和信息化改造,就會使傳統產業得到變革。
微電子產業集群則是圍繞城市區域、制造業園區和微電子園區等發展起來的的微電子企業和其他組織等的群體。例如,重慶西永微電子產業園區有惠普、微軟、DBM、NTT、中國移動等世界500強企業落戶,基本形成了半導體、PC制造、軟件與服務外包、電子元器件配套的四大產業格局。在這些企業集群發展的同時,一些與之適應的社會中介機構如專利代理所、技術交易中心、行業協會、科技情報研究所等也應運而生。
按照產業群形成的原因,把微電子產業群劃分為微電子相關性產業群和微電子產業集群,研究其各自的特征,根據這些特征制定相應的政策措施、設計科學的戰略和策略,對微電子產業和整個區域經濟的發展有著重要意義。
三、微電子產業群的特征
比較微電子相關性產業群和產業集群,我們可以看出如下的具體特征:
1.微電子相關性產業群產生是以產業關系和產業結構為動因,而微電子產業集群產生的原因主要是以地理區域因素為動因。微電子產業群的發展歸根于社會分工的日益深化和經濟結構的日趨復雜,各個產業、部門、企業之間的交換關系和相互依賴程度的提高。但是,不同類型的微電子產業群其產生的主要因素是存在差異的。微電子相關性產業群是圍繞微電子產業,提供產業上下鏈關系或者支持、協助微電子產業發展的產業群,這個產業群不會受地理、區域因素的較大影響,而是取決于產業關系和產業結構的狀況;微電子產業集群是圍繞某一地理區域,這一區域有明顯的優勢,眾多的微電子企業集聚起來形成的產業群,這個產業群受產業關系和產業結構的影響較小,而是取決于地理區域的優勢狀況。 2.微電子相關性產業群主要以縱向和橫向的關系為主,微電子產業集群主要以空間關系為主。所有微電子產業群都存在縱向、橫向和空間的關系即微電子產業上下鏈、產業之間的協作和區域位置等,其關系是十分復雜的。但微電子相關性產業群是以微電子產業上下鏈、微電子產業與相關產業之間的關系為主。微電子產業集群以空間關系為主,在同一區域中,若干產業的不同企業組織群集,既配合又競爭,使其具有生產和銷售規模大、專業化分工程度高、生產和交易成本比較低的特點。
3.微電子相關性產業群的發展主要依靠宏觀產業政策引導,微電子產業集群發展則主要依靠區域發展戰略布局。由于微電子相關性產業群形成的動因和縱向、橫向關系的特征,使得這一產業群的發展不是區域性和局部性的發展能推動,必須置于全國甚至全球的產業關系和產業結構的變化和調整的體系之中,因而必須依靠國家的宏觀產業政策來實現。而微電子產業集群則有區域性和空間關系的特征,使得這一產業群的發展是在微電子相關性產業群發展基礎上,可以在區域性和局部性中實現。其發展有賴于特定區域發展戰略的制定和實施。
4.微電子相關性產業群和微電子產業集群都具有非獨立性即它們的都必須相互一致、協調發展。微電子產業集群的發展雖然是區域性的,但其發展與微電子相關性產業群緊密聯系。一方面,微電子產業集群的發展有賴于制造業、農業、商貿業等微電子相關性產業群的發展。另一方面,微電子產業集群的發展能夠極大地推動其他產業的調整和結構優化,促進企業專注核心業務,降低微電子成本,提高微電子效率,提高產業的核心競爭力,通過進一步推廣現代微電子管理、努力擴大微電子市場需求、推進微電子服務社會化和專業化的同時,加強微電子相關性產業群與微電子產業集群的聯動發展,推動微電子業與其他產業協調發展。
微電子相關性產業群和微電子產業集群的四個特征中,前面三個是反映了它們的差異性,后一個反映了它們的聯系性。從這些特征中我們發現,劃分微電子相關性產業群和微電子產業集群是必要的,這是因為,通過區別微電子相關性產業群和微電子產業集群,使我們清楚微電子產業群發展的基本結構,深化了對微電子產業群的認識。
四、促進微電子產業群發展的建議
微電子產業群的發展已成趨勢,加快微電子產業群的發展對于優化我國總體的產業結構,提高中國經濟的運行質量和效率、提高企業、地區的競爭能力,有著十分重要的現實意義。因此,有必要根據微電子產業群類型和特征,制定積極的微電子產業群發展政策,以有效地引導和促進我國微電子產業的發展。
1.制定我國微電子產業群發展規劃,充分考慮微電子產業群類型和特征,制定微電子相關性產業群和微電子產業集群分類的發展戰略。近幾年我國已經制定了若干微電子產業發展的總體和區域性發展規劃,有效促進了微電子業發展。但微電子產業群發展規劃則顯得不夠,表現在雖然開始重視微電子產業群的發展,也制定了許多微電子產業園的發展規劃,然而從微電子產業群,特別是從微電子相關性產業群和微電子產業集群角度制定的規劃較少。所以,需要在微電子產業群發展規劃中,按照微電子相關性產業群和微電子產業集群的劃分,根據它們的差異性和聯系性,分別從宏觀和區域性兩個層面制定微電子產業群發展規劃,確定微電子相關性產業群和微電子產業集群各自的并且相互緊密聯系的發展戰略。只要這樣,整個微電子產業群的發展才能夠健康、有序發展。
2.加強政府部門的協調,制定規范的微電子產業群發展政策措施,為微電子產業群發展營造良好的制度環境。加強政府部門之間的協調,制定規范的微電子產業群發展政策,為微電子產業群的發展創造良好的制度環境,建立必要的政府部門間協調機制。同時要避免政出多門和確保政府部門間政策的協調一致,有必要建立起政府部門間的協調機制。要對微電子管理制度和相關政策的調整。首先要對現行政策中影響微電子產業群發展的相關活動的規章制度進行必要的清理,特別是對妨礙公平競爭、限制市場準入等方面的政策進行清理,為微電子產業群發展創造相對寬松的政策環境。要研究和制定適應社會主義市場經濟體制和現代微電子產業發展的微電子管理制度和有關政策,以保障微電子產業群在規范管理制度環境中健康發展。
3.調整產業結構,優化微電子產業群發展的區域布局。在發展微電子產業群的過程中,首先必須從全國產業結構入手,按照產業結構變化的客觀要求,科學制定產業發展規劃。在此基礎上,調整產業結構,引導微電子相關性產業群的形成。然后,充分考慮各地區的發展條件和發展要求,即根據產業布局、市場需求、商品流向、資源環境、交通條件、區域規劃等因素,提出了微電子區域、微電子通道和微電子節點城市的布局,并強調要加快重點區域和微電子節點城市的微電子產業集群發展。
參考文獻
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[2]邁克爾.波特(Michael E.Porter).國家競爭優勢[M].北京:華夏出版社,2002.
[3]許正中,李歡.我國微電子技術及產業發展戰略研究[J].中國科學基金,2010,03.
作者簡介:趙海翔,現就讀于電子科技大學微電子與固體電子學院。
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