¿Qué es un chip de circuito integrado y qué tan difícil es crear un “chip chino”?
Recientemente, cada vez más personas están prestando atención al desarrollo de los chips desarrollados independientemente en China. ¿Qué pasos se necesitan para forjar un "núcleo" chino?
Los circuitos integrados son el núcleo inteligente de diversas aplicaciones de la ciencia y la tecnología. Lu Chaoqun, presidente de la Asociación de la Industria de Semiconductores de Taiwán y presidente de Yuchuang Technology, cree que detrás de estas revoluciones de aplicaciones hay funciones más potentes como la transmisión de vídeo en tiempo real, VR/AR, drones, impresión 3D, coches y hogares inteligentes. Circuitos integrados más pequeños y con menor consumo de energía.
La empresa líder en chips biométricos a nivel mundial es Technology; la empresa líder en chips de memoria nacionales es; la empresa líder en chips de procesadores integrados nacionales es: Technology, el dispositivo semiconductor discreto líder en el país.
Entre ellos, los chips ADC son los más típicos y actualmente China no puede producir productos alternativos. El chip ADC es un chip de conversión de analógico a digital, responsable de convertir las señales analógicas continuas que recibe la antena en señales digitales para realizar llamadas o navegar por Internet. En la actualidad, los ADC son suministrados principalmente por empresas como Yardino y Texas Instruments.
Se dice que los circuitos integrados son incluso superiores a los aeroespaciales.
Costos de importación de chips semiconductores
Fu: Los proveedores nacionales de chips de seguridad, que involucran algoritmos de inteligencia artificial, se han convertido en proveedores calificados y estables de Hikvision.
Tomemos el negocio del operador como ejemplo. El equipo de estación base de comunicación es uno de sus productos más importantes. Una estación base de comunicación tiene cientos de chips para implementar diferentes funciones. "En pocas palabras, la estación base transmite y recupera la señal. Una vez recuperada la señal, primero debe haber un filtrado de chip para estabilizar la señal; luego hay un chip para amplificar esta señal muy pequeña; luego el chip se usa para análisis y procesamiento; luego, el chip es responsable de la transmisión y distribución. La estación base es similar a una computadora y puede implementar varias funciones, pero puede admitir múltiples teléfonos móviles, por lo que es más rápido y el chip es más complejo", dijo. la persona de arriba.
En 2017, el volumen de importación de circuitos integrados de mi país alcanzó 377 mil millones de piezas, un aumento interanual del 101%, el volumen de importación fue de 260,1 mil millones de dólares (aproximadamente 1,756,1 mil millones de yuanes), un año después; incremento interanual del 14,6%. En 2017, las importaciones de bienes de mi país ascendieron a 12,46 billones de yuanes, lo que significa que las importaciones de circuitos integrados representaron el 14,1% de las importaciones totales de mi país, mientras que las importaciones totales de petróleo crudo de mi país ascendieron a solo unos 15.000 millones de dólares estadounidenses. China gasta casi el doble en importaciones de chips semiconductores que en petróleo crudo.
Hay cientos de chips
Hay dos materiales: plástico y cerámica. En la mayoría de los casos, los QFJ de plástico se denominan PLCC (ver PLCC) y se utilizan en microcomputadoras, pantallas de puerta, DRAM, ASSP, OTP y otros circuitos. El número de pines oscila entre 18 y 84. La cerámica QFJ también se conoce como CLCC y JLCC (ver CLCC). El paquete con ventana se utiliza para EPROM borrable por UV y circuitos de chips de microcomputadoras con EPROM. El número de pines varía de 32 a 84. 46. QFN (Paquete sin plomo)
Fabricación de chips
Investigación
Un chip se refiere a un chip que contiene un circuito integrado. Un chip de silicio, muy pequeño, que generalmente forma parte de una computadora u otro dispositivo electrónico. Un chipset es una colección de chips interconectados. Los dos son interdependientes y pueden desempeñar más funciones cuando se combinan. Por ejemplo, la unidad central de procesamiento (CPU) en la computadora, la radiofrecuencia y la banda base en el teléfono móvil y el convertidor analógico a digital (ADC) en la estación base de comunicación, etc. Es un circuito integrado más grande formado por múltiples chips. Los circuitos integrados son instrumentos muy precisos, medidos en nanómetros. Un nanómetro es una milésima de milímetro. Esto tiene requisitos muy estrictos y de alto nivel en cuanto a tecnología de diseño y fabricación.
Un informe del Instituto de Investigación Qianzhan muestra que los chips globales todavía son fabricados principalmente por empresas estadounidenses, japonesas y europeas, y que el mercado de alta gama está casi monopolizado por estas tres principales regiones. En el campo de los chips de alta gama, dado que los fabricantes nacionales aún no han formado economías de escala y efectos de cluster, su producción todavía está dominada por el modelo "OEM".
Empresas que cotizan en el mercado de circuitos integrados de acciones A de China Según datos de la gran base de datos del Instituto de Investigación de la Industria Empresarial de China, hay 23 empresas de circuitos integrados que cotizan en el mercado de acciones A de China. 2065438+ En los tres primeros trimestres de 2007, los principales ingresos comerciales de la industria de circuitos integrados de China alcanzaron los 64.265 millones de yuanes, con un beneficio neto de 2.029 millones de yuanes. Hay cinco empresas con ingresos comerciales principales que superan los 4.000 millones de yuanes, entre las cuales la tecnología ocupa el primer lugar.
2065438+ En los primeros tres trimestres de 2007, los ingresos del negocio principal fueron de 168,6 millones de yuanes y el beneficio neto alcanzó los 1,65 millones de yuanes. Ocupa el segundo lugar, con ingresos comerciales principales de 162,53 millones de yuanes y pérdida de ganancias netas de 507 millones de yuanes en los primeros tres trimestres de 2017; ocupa el tercer lugar en la industria, con ingresos comerciales principales de 8,304 millones de yuanes y ganancias netas de 297 millones de yuanes; El lugar es la tecnología. En los primeros tres trimestres de 2017, los ingresos del negocio principal fueron de 5.324 millones de yuanes y el beneficio neto fue de 388 millones de yuanes. El quinto lugar es la micropotencia. En los primeros tres trimestres, los ingresos del negocio principal fueron de 4.852 millones de yuanes y el beneficio neto fue de 65.438+25 mil millones de yuanes. 1. Jiangsu Science and Technology Co., Ltd. Jiangsu Science and Technology Co., Ltd. es una empresa dedicada principalmente a la investigación, desarrollo, producción y venta de semiconductores, componentes electrónicos, dispositivos electrónicos y eléctricos especiales, así como a la venta de productos orgánicos y eléctricos propios y juegos completos de equipos. La compañía es la base de producción de empaques de semiconductores de China, un conocido fabricante nacional de transistores, una empresa líder en empaques y pruebas de circuitos integrados y una empresa nacional clave de alta tecnología. Los datos muestran que desde 2065 438+02 hasta 2065 438+06, la tecnología creció en medio de fluctuaciones, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 44%, creciendo rápidamente. En los primeros tres trimestres de 2017, el principal negocio de ciencia y tecnología ascendió a 1.686 millones de yuanes, un aumento interanual del 26,9%, y el beneficio neto fue de 1,65 millones de yuanes, un aumento interanual del 176,6%. .
Existen decenas de categorías de chips.
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Miles de categorías pequeñas
En términos de software, el software de simulación EDA es otro ejemplo típico. Con este software, los diseñadores electrónicos pueden diseñar sistemas de chips en computadoras, las computadoras pueden completar una gran cantidad de trabajo y realizar experimentos combinados de múltiples productos. Sin el software de simulación EDA, se requieren diseños y pruebas manuales, lo que cuesta una gran cantidad de mano de obra y tiempo. Actualmente son más de una decena de software EDA los que han entrado en nuestro país y tienen una amplia influencia, la mayoría procedentes de Estados Unidos.
Casi monopolizado por Estados Unidos, Japón y Europa
Estado
Puede que no todo el mundo entienda los circuitos integrados, pero mucha gente ha oído hablar de la Ley de Moore. La Ley de Moore significa que, si el precio permanece constante, el número de componentes que se pueden acomodar en un circuito integrado se duplicará cada 18 meses, y el rendimiento también se duplicará. Esta especulación planteada por Moore, uno de los fundadores de Intel, hace medio siglo se prolonga desde hace más de 50 años.
El diseño de circuito integrado se refiere a la configuración tridimensional de dos o más componentes activos y algunas o todas las interconexiones en un circuito integrado, o la configuración tridimensional preparada para la fabricación de circuitos integrados.
Información pública de la Administración General de Aduanas muestra que desde 2015, el volumen de importación de circuitos integrados ha superado al de petróleo crudo durante tres años consecutivos, superando la diferencia de importación anual entre ambos los 95 mil millones de dólares. Entre ellos, en 2017, el volumen de importaciones de circuitos integrados de mi país alcanzó 377 mil millones de piezas, un aumento interanual del 101%, el volumen de importaciones fue de 260,1 mil millones de dólares estadounidenses (aproximadamente 1,756,1 mil millones de yuanes), un aumento interanual de; 14,6%. En 2017, las importaciones de bienes de mi país ascendieron a 12,46 billones de yuanes, lo que significa que las importaciones de circuitos integrados representaron el 14,1% de las importaciones totales de mi país, mientras que las importaciones totales de petróleo crudo de mi país ascendieron a solo unos 15.000 millones de dólares estadounidenses. China gasta casi el doble en importaciones de chips semiconductores que en petróleo crudo.
Un circuito integrado es un dispositivo o componente electrónico en miniatura. Mediante un determinado proceso, los transistores, diodos, resistencias, condensadores, inductores y otros componentes y cableado necesarios en el circuito se conectan entre sí, se fabrican en una o varias pequeñas obleas semiconductoras o sustratos dieléctricos y luego se empaquetan en un paquete. Forme una microestructura con las funciones de circuito requeridas; todos los componentes forman un todo estructural, lo que hace que los componentes electrónicos sean un gran paso hacia la miniaturización, el bajo consumo de energía y la alta confiabilidad. Su inglés (circuito integrado) está representado por las letras "IC". La tecnología de circuitos integrados incluye tecnología de fabricación de chips y tecnología de diseño, que se refleja principalmente en equipos de procesamiento, tecnología de procesamiento, embalaje y pruebas, producción en masa y capacidades de innovación de diseño.
Concentración
Requiere 5.000 procesos
Existen muchos tipos de chips. Gu, analista jefe de Xinyan, dijo a un periodista del Beijing Youth Daily: "Simplemente mirando los tipos de productos, hay docenas de categorías principales y miles de subcategorías de chips; sin mencionar si se trata de procesos de equipos. Estados Unidos en su conjunto y de manera integral Estamos en una posición de liderazgo, pero solo hemos logrado avances en algunas áreas, y estas áreas no son áreas centrales y de alta gama. Por ejemplo, China casi no tiene memoria, CPU, FPG, chips analógicos de alta gama y. chips de potencia.
Si China trabaja duro en investigación y desarrollo, puede lograr avances en algunas categorías pequeñas. ”
En primer lugar, la parte roja se puede comparar con el vestíbulo del primer piso de un edificio de gran altura. El vestíbulo del primer piso es la entrada a una casa, y todas las entradas y salidas. Desde aquí, bajo el control del flujo, generalmente hay más funciones, por lo que en comparación con otros pisos, la construcción será más complicada y requerirá más pasos. En el circuito IC, esta sala es la capa de puerta lógica, que es la más. parte importante de todo el IC, se completa un chip IC con todas las funciones
Un experto en el campo de la fabricación de chips le dijo a un periodista del Beiqing Daily que el proceso de fabricación de un chip es muy complicado y. una línea de producción involucra alrededor de 50 industrias, entre 2000 y 5000. Tomemos como ejemplo la fundición, que primero debe purificar la "arena" para convertirla en silicio, luego cortarla en obleas y luego procesarlas. El primer proceso se divide en varios procesos. Módulo: fotolitografía, película delgada, grabado, limpieza e inyección; este último proceso es principalmente embalaje: interconexión, cableado, sellado. Entre ellos, la fotolitografía es el vínculo entre la fabricación y el diseño. La alta inversión continua en I + D de la empresa no solo puede garantizar que las iteraciones de la tecnología de productos existentes mantengan altos márgenes de beneficio bruto, sino que también acelere el lanzamiento de los productos de la empresa en desarrollo en las estaciones de sonda, logre la sustitución de importaciones y mejore aún más la estructura de productos de la empresa. La estructura de productos de la empresa se puede mejorar aún más. El accionista Fondo Nacional de la Industria de Circuitos Integrados tiene sólidos recursos industriales y desempeñará un papel importante en el enriquecimiento de los recursos de los clientes de la empresa y la mejora de las capacidades de integración industrial de la empresa. Los procesos se llevan a cabo en fábricas independientes. Los equipos también requieren fábricas de equipos especiales para su fabricación; los materiales utilizados incluyen cientos de gases, líquidos y objetivos especiales, que requieren industrias químicas especiales. Además, la producción de circuitos integrados se lleva a cabo en condiciones limpias.
La Ley de Moore revela la velocidad de desarrollo de los circuitos integrados. Es a esta alta velocidad que los productos de circuitos integrados continúan reduciendo costos, mejorando el rendimiento y. aumentar la funcionalidad En el proceso de desarrollo, la brecha en la tecnología de circuitos integrados entre países es cada vez más amplia. Según los expertos, si China quiere ponerse al día con las principales empresas en los principales circuitos integrados, no solo necesitará tiempo, sino también tiempo. actualización de todo el sistema.
Se dice que los circuitos integrados son más avanzados que la industria aeroespacial. Esta afirmación no es descabellada durante el uso, la relación entre el tiempo de uso normal y el tiempo total. La pureza de los materiales de las obleas de silicio supera actualmente el 69%. ”
Desde 2004, el grupo ha comenzado a obtener ganancias estables y la línea de producción de 8 pulgadas ha realizado una operación independiente. Hoy en día, el negocio se ha desarrollado gradualmente hacia la fabricación de chips, la integración de circuitos integrados y los servicios de aplicaciones. comercio de componentes electrónicos, etc. Su línea de producción La tecnología se ha desarrollado de 0,35 micrones a 28 nanómetros, y el número de solicitudes de patentes de invención ha alcanzado 654,38+0 millones.