四、微電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

　　1、小型化集成系統(tǒng)

　　微電子學(xué)給人類帶來了半個(gè)世紀(jì)的繁榮。目前國際上集成電路生產(chǎn)線已普遍采用8圓片，0.35um工藝。我國集成電路集成電路的大生產(chǎn)水平發(fā)展也很快。1995年已經(jīng)達(dá)到了6‘1.2um的水平，IC產(chǎn)量到2000年可望達(dá)到年產(chǎn)10億塊。1995年4月，中科院微電子中心已開發(fā)出0.8um的CMOS工藝，在5.0×5.7mm 面積上集成了26000只晶體管、輸出管腳數(shù)為72，制成了通用的模糊控制集成塊。

　　2、高密度電子組裝技術(shù)

　　集成電路IC實(shí)際上完成了芯片級(jí)的電子組裝，有著極高的互聯(lián)密度。那么，能不能將高集成鵲胨SI/VLSI/ULSI（大規(guī)模/超大規(guī)模/特大規(guī)模集成電路）和ASIC/FPGA/EPLD（專用IC/現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列/電可擦除可編程的邏輯器件）等組裝在一起實(shí)現(xiàn)集成電路的功能集成呢？這就是SMT（表面安裝技術(shù)）、HWSI（混合大圓片規(guī)模集成技術(shù)）和3D（三維組裝技術(shù)）。這些技術(shù)，推動(dòng)著電子設(shè)備和產(chǎn)品繼續(xù)向薄輕短小發(fā)展，在片狀元件的小型化和自動(dòng)安裝設(shè)備所能處理的元件尺寸已瀕臨極限的今天，起著關(guān)鍵的作用。進(jìn)入90年代，代表性技術(shù)則輪到了MCM，人稱多芯片組裝時(shí)代，到2000年即下世紀(jì)初，將是WSI/HWSI/3D時(shí)代！WSI是將復(fù)雜的電子電路集成在一個(gè)大圓片上。將IC芯片，MCM和WSI進(jìn)行三維迭裝的3D組裝突破了二維的限制，使組裝密度更上一層樓。

　　3、納米電子學(xué)

　　近幾十年來，電子計(jì)算機(jī)已歷經(jīng)了幾代的更迭，而代代更迭都是以存儲(chǔ)或處理信息的基本電子學(xué)單元的尺度變化為標(biāo)志的。從80年代開始，科學(xué)家開始探索特征尺寸為納米量級(jí)的電子學(xué)，納米電子學(xué)主要研究以掃描隧道顯微鏡為工具的單原子或單分子操縱技術(shù)。這些技術(shù)都有可能在納米量級(jí)進(jìn)行加工，目前已形成納米量級(jí)的、信息存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)狀態(tài)已維持一個(gè)月以上，希圖用此技術(shù)去制作16GB的存儲(chǔ)器。德國的?？怂共┦康戎瞥隽嗽娱_關(guān)，達(dá)到了比現(xiàn)今芯片高100萬倍的存儲(chǔ)容量，獲得了莫里斯獎(jiǎng)。量子力學(xué)告訴我們，電子與光同時(shí)都具有粒子波的特性，今天的微電子學(xué)和光電子器件將縮到。0.1線寬，電子的波動(dòng)性質(zhì)再也不能忽視，把電子視為一種純粹粒子的半導(dǎo)體理論基礎(chǔ)已經(jīng)動(dòng)搖。這時(shí)電子所表現(xiàn)出來的波動(dòng)特征和擁有的量子功能就是納米電子學(xué)的任務(wù)。納米電子學(xué)有更多誘人之處。科學(xué)家們已經(jīng)預(yù)言，納米電子學(xué)將導(dǎo)致一場(chǎng)電子技術(shù)的革命！

　　五、微電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

　?。?）目前，國內(nèi)的數(shù)字電視分為標(biāo)清與高 清兩種，標(biāo)清的分辨率為720X 576像素，而高清的分辨率則可達(dá)到1920X 1080像索。我國數(shù)字高清視頻芯片的核心技術(shù)乃至整個(gè)市場(chǎng)長(zhǎng)期都被歐美企業(yè)壟斷。重慶四聯(lián)集團(tuán)我國首款數(shù)字高清視頻芯片的誕生地，該集團(tuán)第一批100塊試生產(chǎn)的高清芯片的下線意味著國內(nèi)數(shù)字電視市場(chǎng)將打破歐美企業(yè)壟斷局面，年底實(shí)現(xiàn)量化生產(chǎn)后，市民購買最低的價(jià)格，最高品質(zhì)的數(shù)字高清電視。高清視頻芯片除了運(yùn)用于電視機(jī)上外，還將運(yùn)用到機(jī)頂盒、手機(jī)等電子產(chǎn)品上。

　?。?）英特爾正在設(shè)法改造其未來的處理器芯片。英特爾將向研究人員出貨一種實(shí)驗(yàn)性的48核處理器。這種處理器將主要提供給學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。這種芯片不會(huì)成為商業(yè)性的芯片產(chǎn)品，因?yàn)樗且粋€(gè)研究項(xiàng)目的一部分。但是，這種芯片的功能可能會(huì)用于未來的芯片中。這種處理器的開發(fā)是英特爾的萬億級(jí)計(jì)算研究計(jì)劃的一部分。這個(gè)計(jì)劃的重點(diǎn)是在一一個(gè)芯片上加入更多的處理器內(nèi)核，加快從移動(dòng)到服務(wù)器等各種設(shè)備的計(jì)算速度。英特爾實(shí)驗(yàn)室的工程師 Ch rist opher A nderson 說，這種48 核芯 片工作的時(shí)鐘速度與基于Atom的芯片差不多。英特爾最新的Atom芯片是節(jié)能的，面向上網(wǎng)本和小型臺(tái)式電腦，運(yùn)行的時(shí)鐘速度是1.66Ghz至1.83GHZ。這種48核處理器是在一個(gè)網(wǎng)狀架構(gòu)上制造的。當(dāng)所有這些芯片內(nèi)核相互通訊的時(shí)候，這種芯片會(huì)顯著提高性能。向處理器增加內(nèi)核被認(rèn)為是提高芯片性能的一種節(jié)能的方法。傳統(tǒng)的提高性能的方法是提高處理器的時(shí)鐘速度。但是，那要放更多的熱量和耗費(fèi)更多的電源。這種48核處理器架構(gòu)的改善包括削減影響當(dāng)前X86芯片的內(nèi)存和通訊瓶頸。為了加快數(shù)據(jù)交換，這種芯片架構(gòu)使用多點(diǎn)接收和傳送數(shù)據(jù)的方式組織內(nèi)核。內(nèi)核之間的路由器可加快數(shù)據(jù)交換。這種架構(gòu)能夠根據(jù)內(nèi)核數(shù)量的增加而擴(kuò)展。48核芯片在每個(gè)內(nèi)核之間有24個(gè)小路由器。每一個(gè)芯片上的內(nèi)核都有緩存，能夠在所有的內(nèi)核之間即時(shí)交換數(shù)據(jù)。這種48核芯片中與電源管理有關(guān)的一些功能也許會(huì)在短期內(nèi)應(yīng)用。這種處理器的耗電量在25至125瓦之間。這種芯片能夠關(guān)閉內(nèi)核以降低時(shí)鐘速度和減少耗電量。

　?。?）意法半導(dǎo)體發(fā)布新型封裝技術(shù)，可進(jìn)一步縮減符合嚴(yán)格安全標(biāo)準(zhǔn)的控制模塊的尺寸。意法半導(dǎo)體的部分新產(chǎn)品已開始采用新型SMBflat三針表面貼裝封裝，包括一款交流開關(guān)、一款晶閘管整流器以及三款雙向晶閘管，這些產(chǎn)品被廣泛用于閥門、電機(jī)控制電泵控制。起輝器及斷路器。印刷電路板占板面積僅主流SOT223封裝的一半，新型封裝為意法半導(dǎo)體新款ACS108 1-Amp交流開關(guān)實(shí)現(xiàn)迄今為止最高的電流密度，這是此類產(chǎn)品的最主要優(yōu)勢(shì)。SMBflat圭寸裝較SOT- 223封裝薄40%，讓設(shè)計(jì)人員可更自由地縮減裝置外殼設(shè)計(jì)。此外，意法半導(dǎo)體的X02系列品閘管整流器和X01系列雙向晶閘管均采用這款型封裝，沿面距離有助于家電和工業(yè)電氣設(shè)備達(dá)到主要安全標(biāo)準(zhǔn)的絕緣要求。可自行決定焊接在印刷電路板上的封裝，SOT-223或SMBflat均符合使用標(biāo)準(zhǔn)。該解決方案可確保兩種封裝的兼容性，并實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)階段的靈活性。SMBflat封裝的主要特性;封裝尺寸為3.95 x 4.6 x 1.1mm，PCB封裝解決方案與SOT- -223封裝相容，3.4mm沿面距離，符合ROHS法令和無鹵素，SMBQat封裝 是 A CS 108-6SU F-TR 交流 開關(guān).X0202NUF晶閘管整流器及Z0103/07/09MUF系列雙向晶閘管的一大特色。意法半導(dǎo)體推動(dòng)功率封裝微型化以達(dá)到提高電氣安全標(biāo)準(zhǔn)的目的。