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集成电路

集成电路，英文为Integrated Circuit，缩写为IC；顾名思义，就是把一定数量的常用电子元件，如电阻、电容、晶体管等，以及这些元件之间的连线，通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。

为什么会产生集成电路？我们知道任何发明创造背后都是有驱动力的，而驱动力往往来源于问题。那么集成电路产生之前的问题是什么呢？我们看一下1942年在美国诞生的世界上一台电子计算机，它是一个占地150平方米、重达30吨的庞然大物，里面的电路使用了17468只电子管、7200只电阻、10000只电容、50万条线，耗电量150千瓦[1]  。显然，占用面积大、无法移动是它**直观和突出的问题；如果能把这些电子元件和连线集成在一小块载体上该有多好！我们相信，有很多人思考过这个问题，也提出过各种想法。典型的如英国雷达研究所的科学家达默，他在1952年的一次会议上提出：可以把电子线路中的分立元器件，集中制作在一块半导体晶片上，一小块晶片就是一个完整电路，这样一来，电子线路的体积就可大大缩小，5V3A适配器ic，可靠性大幅提高。这就是初期集成电路的构想，晶体管的发明使这种想法成为了可能，1947年在美国贝尔实验室制造出来了一个晶体管，而在此之前要实现电流放大功能只能依靠体积大、耗电量大、结构脆弱的电子管。晶体管具有电子管的主要功能，并且克服了电子管的上述缺点，因此在晶体管发明后，很快就出现了基于半导体的集成电路的构想，也就很快发明出来了集成电路。杰克·基尔比（Jack Kilby）和罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）在1958~1959期间分别发明了锗集成电路和硅集成电路[2-3]  。

讲完了历史，我们再来看现状。集成电路已经在各行各业中发挥着非常重要的作用，是现代信息社会的基石。集成电路的含义，已经远远超过了其刚诞生时的定义范围，但其**核心的部分，仍然没有改变，那就是“集成”，其所衍生出来的各种学科，大都是围绕着“集成什么”、“如何集成”、“如何处理集成带来的利弊”这三个问题来开展的。硅集成电路是主流，就是把实现某种功能的电路所需的各种元件都放在一块硅片上，所形成的整体被称作集成电路。对于“集成”，想象一下我们住过的房子可能比较容易理解：很多人小时候都住过农村的房子，那时房屋的主体也许就是三两间平房，发挥着卧室的功能，门口的小院子摆上一副桌椅，就充当客厅，旁边还有个炊烟袅袅的小矮屋，适配器ic，那是厨房，而具有独特功能的厕所，需要有一定的隔离，有可能在房屋的背后，要走上十几米……后来，到了城市里，或者乡村城镇化，大家都住进了楼房或者套房，一套房里面，有客厅、卧室、厨房、卫生间、阳台，也许只有几十平方米，却具有了原来占地几百平方米的农村房屋的各种功能，这就是集成。

当然现如今的集成电路，其集成度远非一套房能比拟的，或许用一幢摩登大楼可以更好地类比：地面上有商铺、办公、食堂、酒店式公寓，地下有几层是停车场，停车场下面还有地基——这是集成电路的布局，模拟电路和数字电路分开，处理小信号的敏感电路与翻转频繁的控制逻辑分开，电源单独放在一角。每层楼的房间布局不一样，走廊也不一样，有回字形的、工字形的、几字形的——这是集成电路器件设计，低噪声电路中可以用折叠形状或“叉指”结构的晶体管来减小结面积和栅电阻。各楼层直接有高速电梯可达，为了效率和功能隔离，还可能有多部电梯，每部电梯能到的楼层不同——这是集成电路的布线，电源线、地线单独走线，负载大的线也宽；时钟与信号分开；每层之间布线垂直避免干扰；CPU与存储之间的高速总线，相当于电梯，各层之间的通孔相当于电梯间。

集成电路

集成电路

功率集成电路器件的产地正发生着重大改变。过去10年来，中国、欧洲和东南亚地区的功率器件制造业取得迅猛发展，而北美地区则逐渐走下坡路。

在市场机遇方面，随着电池供电与互联消费产品及电动车的涌现，功率器件需求预计将更加强劲。如下方图片所示，中国的智能手机需求增长与功率集成电路消费趋势相符。未来，中国有望成为半导体器件包括功率器件主要的设计与制造来源。

目前，中国的功率器件制造产业尚处于早期阶段。在初始阶段，中国制造的主要是简单的二极管和功率MOSFET。批量制造如IGBT等更加复杂精细的功率器件，预计还要等到晚些时候。待产业发展至后期阶段，可能还会出现宽能隙器件。事实上，中国目前已经在碳化硅衬底业务领域扮演起了重要的角色。

在中国，24V1A适配器ic，功率集成电路制造产业的发展离不开200mm晶圆厂的遍地开花。目前，大部分智能手机设备内容与分立元件/功率、MEMS、和模拟芯片都使用200mm设备制造，因此，预计200mm晶圆厂的产能还将持续提升。过去几年间，随着行业对200mm设备的需求急剧增加，应用材料公司的设备销售额也随之取得强劲增长。针对客户对高良率设备的需求，我们已经对200mm设备进行了升级改造，以期更好地满足各种技术和生产力要求。

在中国，快充适配器ic方案，提升国内半导体行业的产能已是迫在眉睫，并成为国家战略优先事项。根据世界半导体贸易统计协会（World Semiconductor Trade Statistics）2015年数据显示，中国购买的半导体产品占到当年全球销售总量的一半。据VLSIresearch报告显示，中国国内生产的集成电路产品仅占到集成电路市场总量的3%左右。随着中国市场的发展，将有一系列战略性举措出台，弥补供需差距，提升业内投资水平。

为了给国内企业及跨国企业打造极具前景的良好投资环境，中国**制定了一系列计划，在取得不俗反响的同时，也成功改变了市场格局。近期，中国**推动设立了国家集成电路产业投资，帮助行业吸引更多投资并为行业发展注入原始资本；此外，中国**还出台了《国家集成电路产业发展推进纲要》，为指导和推进先进包装、存储器和其他技术的发展设定了里程碑目标。中国计划投入数十亿美元推动国内半导体行业的发展，随着该计划的启动，中国集成电路制造产业正在不断加快发展脚步。