集成電路（Integrated Circuit，IC）是在一塊極小的硅單晶片上，利用半導(dǎo)體工藝制作許多晶體二極管、三極管及電阻等元件，并連接成能完成特定電子技術(shù)功能的電子電路。集成電路在計算機、通訊、汽車、家電等各個領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用，同時也是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，現(xiàn)已成為最具潛力與生命力的產(chǎn)業(yè)之一。
集成電路的發(fā)展歷史可以追溯到20世紀(jì)50年代，經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展，如今已成為現(xiàn)代電子技術(shù)的核心。人們經(jīng)常以電子器件的每一次重大變革作為衡量電子技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志。1904年出現(xiàn)的半導(dǎo)體器件(如真空三極管)稱為第一代，1948年出現(xiàn)的半導(dǎo)體器件（如半導(dǎo)體三極管）稱為第二代，1959年出現(xiàn)的集成電路稱為第三代，而1974年出現(xiàn)的大規(guī)模集成電路則稱為第四代。經(jīng)過多年的產(chǎn)業(yè)更新迭代以及技術(shù)改造升級，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈條已經(jīng)趨向于穩(wěn)定和完整化。
集成電路的種類繁多，可以按集成度高低、封裝形式、制作工藝、電路功能等方式進行分類，如：按電路功能劃分就可以分為數(shù)字電路、模擬電路、接口電路等。相比分立元件電路，集成電路具備體積小、重量輕、壽命長、速度高、功耗低、成本低、可靠性高等特點。在信息時代，集成電路技術(shù)是最重要、最基礎(chǔ)的技術(shù)。沒有集成電路產(chǎn)業(yè)的支撐，信息社會就失去了根基，這也是集成電路被喻為現(xiàn)代工業(yè)的“糧食”的原因所在。
發(fā)展歷史
1947年12月23日，世界上第一只晶體管誕生，主要發(fā)明者是美國貝爾實驗室的三位半導(dǎo)體物理學(xué)家：威廉·肖克利（William Shockley）、沃爾特·布拉頓（Walter Brattain）和約翰·巴丁（John Bardeen）。1958年杰克·基爾比將幾個鍺晶體管芯片粘在一個鍺片上，并用細金絲將這些晶體管連接起來，形成了世界上第一塊集成電路。與此同時，仙童半導(dǎo)體公司的羅伯特·諾伊斯（Robert Noyce）于1959年1月23日引進“平面工藝”進行金屬互連。他們被確認(rèn)為集成電路共同的發(fā)明人。
這個時期，中國提出“向科學(xué)進軍”的口號，中國國務(wù)院制定科技發(fā)展12年規(guī)劃，將電子工業(yè)列為重點發(fā)展目標(biāo)。中國科學(xué)院成立了計算技術(shù)研究所。為了培養(yǎng)電子工業(yè)人才，中國教育部集中中國5所大學(xué)的科研資源，在北京大學(xué)設(shè)立半導(dǎo)體專業(yè)。中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究室，王守覺等人，研制成功中國第一批鍺合金擴散高頻晶體管，頻率達到150MHz。
中小規(guī)模集成電路誕生
1960年諾依思用平面工藝制造出了第一塊實用化的集成電路芯片。1961年仙童半導(dǎo)體公司推出了平面型集成電路。這個工藝是用磨得很平的硅片，采用“光刻”技術(shù)來形成半導(dǎo)體電路的元器件，如二極管、三極管、電阻和電容等。只要“光刻”的精度不斷提高，元器件的密度也會相應(yīng)提高，從而具有極大的發(fā)展?jié)摿ΑＲ虼似矫婀に嚤徽J(rèn)為是“整個半導(dǎo)體的工業(yè)鍵”，也是摩爾定律問世的技術(shù)基礎(chǔ)。同年，中國科學(xué)院成立半導(dǎo)體研究所，同年組建河北半導(dǎo)體研究所，進行工業(yè)技術(shù)攻關(guān)。1962年由中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所，組建中國半導(dǎo)體測試中心。1963年中國中央政府組建第四機械工業(yè)部，主管中國電子工業(yè)。
1962年，斯泰文·霍夫斯坦(Steven?Hofstein和另一位青年工程師弗里德瑞克·海曼(FredericHeiman)研究的一個項目獲得成功，他們希望能制出硅絕緣柵場效應(yīng)管，可用于由成千上萬只晶體管構(gòu)成的電路。他們公布了他們共同研制的金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOSFET)。年底，在2500平方密爾(?1密爾為千分之一英寸)的集成電路芯片上可以容納十六只MOSFET，到了1963年，RCA制成了包容幾百只這種器件的芯片。
1965年時任仙童半導(dǎo)體公司研究開發(fā)實驗室主任的戈登·摩爾在寫觀察評論報告時，發(fā)現(xiàn)了每個新芯片大體上包含其前一個芯片兩倍的容量，每個芯片的產(chǎn)生都是在前一個芯片產(chǎn)生后的18～24個月內(nèi)。如果這個趨勢繼續(xù)的話，計算能力相對于時間周期將呈指數(shù)式的上升。這個趨勢，就是之后的摩爾定律，該定律成為許多工業(yè)對于性能預(yù)測的基礎(chǔ)。同年，上海華東計算技術(shù)研究所，與上海冶金研究所、上海元件五廠等單位合作，開始研制655型數(shù)字集成電路大型計算機，由陳仁甫（照片右側(cè)）副研究員主持，重點攻克TTL集成電路。1969年在上海無線電13廠投產(chǎn)，定名TQ—6型計算機，每秒運算100萬次，配備磁盤操作系統(tǒng)，語言編譯程序。
1968年，中國國防科委成立固體電路研究所（現(xiàn)中電集團24所），這是中國唯一的模擬集成電路研究所。同年上海無線電十四廠首家制成PMOS(P型金屬-氧化物半導(dǎo)體）電路。拉開了中國發(fā)展MOS集成電路的序幕。
大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的誕生
20世紀(jì)70年代初，英特爾制成4004微處理器系列。這只4位的4004就是第一個微處理器，它用P溝道MOS工藝制成，面積為150x110平方密爾。這種“類計算器”的產(chǎn)生，使MOS集成電路大獲發(fā)展。
1970年中國建成的北京878廠主要生產(chǎn)TTU(配電變壓器監(jiān)測終端)電路、CMOS（互補金屬氧化物半導(dǎo)體）鐘表電路及A/D轉(zhuǎn)換電路。同年建成上海無線電19廠，主要生產(chǎn)TTL、HTL數(shù)字集成電路，是中國最早生產(chǎn)雙極型數(shù)字集成電路的專業(yè)工廠。1973年8月26日，中國第一臺每秒運算100萬次的集成電路電子計算機——105機問世，該計算機由北京大學(xué)、北京有線電廠、燃料化學(xué)工業(yè)部等單位協(xié)助研制成功。之后，北京大學(xué)物理系半導(dǎo)體研究小組，由王陽元等人，設(shè)計出中國第一批3種類型的（硅柵NMOS、硅柵PMOS、鋁柵NMOS)1K DRAM動態(tài)隨機存儲器。1979年上海元件五廠和上海無線電十四廠，聯(lián)合仿制成功8080八位微處理器（編號5G8080）8080為美國英特爾在1974年推出的第2款CPU處理器，集成6000只晶體管，每秒運算29萬次。之后因為洋躍進運動，為了控制宏觀經(jīng)濟的嚴(yán)重混亂局面，壓縮投資金額，中國中央一下子停建緩建了400多個大中型項目，1981年又停緩建了22個大型項目。
20世紀(jì)80年代，超大規(guī)模集成電路（Very Large Scale Integration，VLSI）技術(shù)被廣泛采用，可集成上千萬個晶體管，提高了電子元器件的密度和性能。超大規(guī)模集成電路和射頻芯片出世，移動通信蓬勃發(fā)展。隨后人們將復(fù)雜的CPU功能簡化，并與GPU結(jié)合，推出了適合于移動智能終端的APU。
中國在同年代初也創(chuàng)辦了許多相關(guān)工作部門，但由于中國中央政府全面停止對電子工業(yè)投資，各電子企業(yè)要自己去市場找資源。于是中國電子工業(yè)的技術(shù)升級全面停止。之后為了解決問題，電子工業(yè)部在廈門市，舉辦集成電路戰(zhàn)略研討會，提出“531戰(zhàn)略”。即“普及5μm技術(shù)、研發(fā)3μm技術(shù)，攻關(guān)1μm技術(shù)”，并落實南北2個微電子基地。南方集中在江浙滬，北方集中在北京。在政策扶持下，中國誕生了5家具有規(guī)模的國有半導(dǎo)體企業(yè)，從而慢慢走上正軌。
20世紀(jì)90年代后，MEMS技術(shù)以半導(dǎo)體敏感器件和集成電路微細加工技術(shù)為基礎(chǔ)而興起，加上互聯(lián)網(wǎng)和射頻技術(shù)參與其中，使規(guī)定領(lǐng)域(包括地域)內(nèi)特定目標(biāo)物之間實現(xiàn)互聯(lián)互通——物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運而生，并有望成為電子信息領(lǐng)域中規(guī)模最大的產(chǎn)業(yè)。
1990年8月，中國國務(wù)院決定在“八五”計劃，半導(dǎo)體技術(shù)達到1μm制程，決定啟動“908工程”，總投資20億元。1996年7月，歐美地區(qū)的33個國家正式簽訂《瓦森納協(xié)定》，該協(xié)定的民用技術(shù)控制清單包括：電子器件、計算機、傳感器等9大類。軍用技術(shù)控制清單包括22大類。中國處于被禁運國家之列。到90年代末，中國微電子科技水平與國外的差距至少是10年。
現(xiàn)狀
到了21世紀(jì)，隨著新材料和新工藝的應(yīng)用，集成電路的發(fā)展取得了更大的進展。三維集成電路（3D ICs）和片上系統(tǒng)（System on Chip，SoC）技術(shù)成為集成電路的主流。三維集成電路采用多層芯片的垂直堆疊方式，大大提高了電子元器件的集成度。片上系統(tǒng)則將整個電子系統(tǒng)集成在一顆芯片上，具有高度的集成度和靈活性。
新原理器件研究進展中最為深入的是石墨烯場效應(yīng)晶體管。石墨烯是一種單層蜂巢晶體點陣上的碳原子組成的二維材料，載流子遷移率高達15000cm2/VS，熱導(dǎo)率可達5000W/mk，均為硅材料的100倍以上。IBM在2010年2月研制出頻率高達100GHz、柵極長度為240nm的石墨烯FET。之后，全球開展起對石墨烯基電子器件，特別是射頻場效應(yīng)管(RF-FET)的研究。提升了半導(dǎo)體原理器件的豐富度和靈活性。
經(jīng)過多年的產(chǎn)業(yè)更新迭代以及技術(shù)改造升級，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈條已經(jīng)趨向于穩(wěn)定和完整化。一條完整的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈包括上游的材料和設(shè)設(shè)備行業(yè)，集成電路主體產(chǎn)業(yè)部分的設(shè)計業(yè)、制造業(yè)、封裝測試行業(yè)以及下游產(chǎn)業(yè)，如車聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車以及可穿戴電子設(shè)備等新興產(chǎn)業(yè)。
全球集成電路產(chǎn)品市場規(guī)模及產(chǎn)業(yè)集聚集中度高。全球集成電路市場主要包括美國、歐盟、日本以及亞太地區(qū)，在產(chǎn)業(yè)集聚上美國、歐盟、日韓以及亞太地區(qū)，其中中國以及中國臺灣地區(qū)也是產(chǎn)業(yè)集聚的重點區(qū)域。從產(chǎn)品區(qū)域來看，亞太地區(qū)一直是全球集成電路的最大市場，銷售收入規(guī)模占古據(jù)全球集成電路市場半數(shù)以上。2018 年亞太地區(qū)銷售收入相當(dāng)于其他國家和地區(qū)總和的 0.66倍”。在全球集成電路市場份額上，亞太地區(qū)、美國、歐盟、日本分別占比60.34%、21.97%、9.16%和8.52%。
美國作為集成電路產(chǎn)業(yè)的技術(shù)領(lǐng)跑者在集成電路的增長率上較其他國家和地區(qū)來說也是遙遙領(lǐng)先的，在某種程度上美國集成電路的增長趨勢代表著全球的整體趨勢。全球集成電路市場自2011年開始放緩增長速度，增長速度由2010年的31.82%下降至0.40%，同比下降25.70%。直到2017年全球集成電路市場才逐步復(fù)蘇，成為新一輪集成電路市場的增長拐點增速達到211.62%，其中美國增速為35.03%。2018年美國增長速度為16.39%，銷售收入為1029億美元。歐盟、日本集成電路銷售收入分別為429.57億美元，增速為12.13%和399.61億美元，增速為9.20%。2024年，中國生產(chǎn)的集成電路產(chǎn)量比“十三五”未增加大約1900億塊。2025年前8個月，中國出口集成電路9051.8億元，增長23.3%。
應(yīng)用領(lǐng)域
集成電路覆蓋范圍非常廣闊，幾乎各行各業(yè)都有，如計算機系統(tǒng)、汽車工程、航天工程、生物醫(yī)學(xué)工程等，同時，其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用也非常廣泛，如直升機控制系統(tǒng)，各種終端設(shè)備等。人們生活中有很多設(shè)備也需要集成電路的支持，如手機、電腦等。
MEMS(微機電系統(tǒng))：在半導(dǎo)體制造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興領(lǐng)域，當(dāng)前主要應(yīng)用在消費電子、汽車等領(lǐng)域。隨著產(chǎn)品的不斷成熟，航空航天、醫(yī)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸普及。
智能可穿戴終端：是指可直接穿在身上或整合到衣服、配件中，且可以通過軟件支持和云端進行數(shù)據(jù)交互的設(shè)備。當(dāng)前可穿戴終端多以手機輔助設(shè)備出現(xiàn)，其中以智能手環(huán)、智能手表和智能眼鏡最為常見。
工業(yè)機器人：從應(yīng)用行業(yè)來看，工業(yè)機器人服務(wù)于國民經(jīng)濟行業(yè)，其中以3C制造業(yè)和汽車制造業(yè)在國產(chǎn)工業(yè)機器人銷售總量中的占比最高。
虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality， VR)：是一種運用計算機仿真系統(tǒng)生成多源信息融合的交互式三維動態(tài)實景及動作仿真使用戶產(chǎn)生身臨其境體驗的技術(shù)。
人工智能(Artificial Intelligence， AI)：研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。
通信設(shè)備：通信設(shè)備是用于實現(xiàn)通信功能的設(shè)備，例如手機、路由器、調(diào)制解調(diào)器等。在集成電路中，通信設(shè)備通常需要使用高速電路、射頻電路等特殊電路，以實現(xiàn)高速傳輸和頻率調(diào)節(jié)等功能。
消費電子：消費電子是指消費者日常使用的電子設(shè)備，例如電視、音響、相機等。在集成電路中，消費電子通常需要使用低功耗電路、嵌入式系統(tǒng)等技術(shù)，以實現(xiàn)小尺寸、低功耗等要求。
醫(yī)療設(shè)備：醫(yī)療設(shè)備是用于醫(yī)療保健的設(shè)備，例如醫(yī)療儀器、醫(yī)療監(jiān)測設(shè)備等。在集成電路中，醫(yī)療設(shè)備通常需要使用高精度、高可靠性的電路設(shè)計，以確保其準(zhǔn)確性和安全性。
汽車電子：隨著汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，集成電路在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。汽車電子包括發(fā)動機管理系統(tǒng)、車身電子、車載信息娛樂系統(tǒng)等，常見的芯片有處理器芯片、傳感器芯片、車載通信芯片等。集成電路的應(yīng)用可以提高汽車的性能、安全性、便利性等。
產(chǎn)業(yè)鏈
設(shè)計公司：集成電路設(shè)計公司是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計公司負責(zé)芯片設(shè)計、IP核設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計、版圖設(shè)計、器件模型開發(fā)等。國內(nèi)的集成電路設(shè)計公司包括展訊通信等。
制造廠商：集成電路制造廠商是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，負責(zé)晶圓加工、封裝測試等。
封裝測試企業(yè)：封裝測試企業(yè)是將芯片封裝并進行測試的過程，包括封裝工藝、測試技術(shù)等。國內(nèi)的封裝測試企業(yè)包括晶瑞集成和華東電子等企業(yè)。
設(shè)備供應(yīng)商：集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中的制造設(shè)備供應(yīng)商包括半導(dǎo)體設(shè)備制造商、測試設(shè)備制造商等。國內(nèi)的設(shè)備供應(yīng)商包括金沙江等企業(yè)。
材料供應(yīng)商：集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中的材料供應(yīng)商包括半導(dǎo)體材料供應(yīng)商和封裝材料供應(yīng)商等。
主要分類
按功能分類
集成電路按照功能的不同分為數(shù)字電路設(shè)計、模擬電路設(shè)計、混合電路設(shè)計這3種設(shè)計方式。
數(shù)字電路設(shè)計：數(shù)字電路設(shè)計是設(shè)計和實現(xiàn)數(shù)字電路的過程，數(shù)字電路是用于處理數(shù)字信號的電路。數(shù)字電路設(shè)計通常包括邏輯器件（CPU、FPGA、CPLD）、存儲器（RAM、ROM）、微處理器（MCU、DSP）。
模擬電路設(shè)計：模擬電路(AnalogCircuit)設(shè)計是處理模擬信號的電子電路設(shè)計。自然界中絕大多數(shù)信號都是模擬信號，它們有連續(xù)的幅度值，模擬電路設(shè)計就可以對這樣的信號進行處理的設(shè)計，比如可以通過模電設(shè)計出功放放大聲音信號或者圖像信號進行發(fā)送。模擬電路設(shè)計通常包括電源管理、射頻、鎖相環(huán)、放大器，常用的設(shè)計工具包括集成電路通用模擬程序等。
混合信號電路設(shè)計：混合信號電路設(shè)計是將數(shù)字電路和模擬電路相結(jié)合的設(shè)計過程，它通常包括數(shù)字信號處理、模擬信號處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等方面，常用的設(shè)計工具包括凱登思等。
特殊電路設(shè)計：特殊電路設(shè)計是一些特殊應(yīng)用場景下的電路設(shè)計，例如功率放大器、射頻電路、高速x電路、低功耗電路等，常用的設(shè)計工具包括ADS等。
按集成度分類
小規(guī)模集成電路（SSI）：每片集成度少于100個元器件，又稱為普通集成電路。
中規(guī)模集成電路（MSI）：每片上集成度在100個到1000個元器件的集成電路。
大規(guī)模集成電路（LSI）：每片上集成度在1000個到10萬個元器件的集成電路。
超大規(guī)模集成電路（VLSI）：每片上集成度在10萬個到100萬個的集成電路。
特大規(guī)模集成電路（ULSI）：每片上集成度在100萬個到1億個的集成電路。
巨大規(guī)模集成電路（GSI）：每片上集成度大于1億個的集成電路。
按導(dǎo)電類型分類
可分為雙極型集成電路，單極型集成電路，兩者兼容型集成電路。
雙極型集成電路：雙極型集成電路為空穴和自由電子兩種載流子參與導(dǎo)電，制作工藝復(fù)雜，功耗較大，代表集成電路有TTL，?ECL，HTL，LST-TL和STTL等類型，如74LS系列集成電路。
單極型集成電路：單極型集成電路只有多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，制作工藝簡單，功耗也較低，易于制成大規(guī)模集成電?路，代表集成電路有CMOS，?NMOS，?PMOS等類型，如CD4000系列、74HC系列集成電路。
按制造工藝分類
膜集成電路：是在一塊絕緣的基片上，用鍍膜或印刷的方法將電路元件微縮在基片上，構(gòu)成一定形式的電路。
混合集成電路：是將膜集成電路和半導(dǎo)體集成電路工藝手段結(jié)合采用而制成的集成電路。混合集成電路具有拼湊方便等優(yōu)點。
半導(dǎo)體集成電路：它是在半導(dǎo)體材料(主要是硅)晶片上，利用所謂“平面工藝”方法制作各種有源或無源元器件，并組成一定的功能電路。
按用途分類
按用途可分為電視機用集成電路、音響用集成電路、影碟機用集成電路、用集成電路、通信用集成電路、照相機用集成電路、遙控集成電路、語言集成電路、報警器用集成電路、電源集成電路及各種專用集成電路。在集成電路生產(chǎn)企業(yè)，一般都是按照用途來分類的。
主要集成電路(ASIC)?
為特定應(yīng)用領(lǐng)城或特定電子產(chǎn)品專門研制的集成電路，專用集成電路性能穩(wěn)定、功能強、保密性好。目前應(yīng)用較多的有:?門陣列(CA)，標(biāo)準(zhǔn)單元集成電路?(CBIC)，可編程邏輯器件(?PLD)，模擬陣列和數(shù)字模擬混合陣列，全定制集成電路。
核心技術(shù)
IC設(shè)計與模擬
模擬集成電路的設(shè)計流程包括拓撲選擇、電路參數(shù)設(shè)計、版圖設(shè)計、制造和測試等步驟。模擬集成電路設(shè)計前期主要依靠手工完成，效率較低，模擬電路參數(shù)自動優(yōu)化方法對于解放人力、降低時間成本具有重要意義。
半導(dǎo)體工藝
半導(dǎo)體工藝是制造集成電路的關(guān)鍵技術(shù)之一。該工藝包括晶體生長、晶片制備、掩膜工藝等步驟。
晶體生長是指制備單晶硅的過程，該過程通常采用Czochralski生長法或者區(qū)熔法。晶片制備包括化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、化學(xué)機械拋光等步驟。掩膜工藝是利用光刻技術(shù)將芯片上的電路圖案顯影到硅片上的過程。
高純試劑制備
超凈高純試劑是超大規(guī)模集成電路制作過程中的關(guān)鍵性基礎(chǔ)化工材料之一，具有品種多、用量大、技術(shù)要求高、貯存有效期短和腐蝕性強等特點，其純度和潔凈度對集成電路的成品率、電性能及可靠性均有十分重要的影響。高純試劑制備的關(guān)鍵在于控制并達到其所要求的雜質(zhì)含量和顆粒度。
化學(xué)機械拋光
化學(xué)機械拋光是一種用化學(xué)反應(yīng)和機械摩擦相結(jié)合的方法來加工材料表面的技術(shù)。它通常被用于集成電路的制造過程中，以平滑晶圓表面并去除表面上的缺陷和污染物。化學(xué)機械拋光的優(yōu)點是能夠產(chǎn)生非常平滑的表面，但其缺點是過程的復(fù)雜性和成本較高。
其他技術(shù)
濺射靶材制備：濺射沉積工藝，即在一定的真空環(huán)境下，利用荷能粒子轟擊材料表面，使材料表面濺射出粒子并沉積在基底表面形成厚度均勻的薄膜，是制備薄膜的主要技術(shù)之一，而被轟擊的目標(biāo)材料稱為濺射靶材。靶材的制備方法主要有熔煉鑄錠法、粉末冶金法等。
封裝工藝：封裝的目的主要是保護管芯，使其能穩(wěn)定工作。封裝方法有金屬封裝，塑料封裝，陶瓷封裝，玻璃封裝等。在電路中得到廣泛應(yīng)用的是金屬封裝和塑料封裝。
光刻技術(shù)：光刻工藝（photolithography）是集成電路技術(shù)中使用最頻繁和最關(guān)鍵的技術(shù)之一。隨著芯片集成度的不斷提高，晶體管的器件特征尺寸也隨之縮小。這個技術(shù)有三個主要部分：光學(xué)系統(tǒng)，掩膜版技術(shù)及光刻膠，光刻技術(shù)也決定著制造工藝的先進程度。
蝕刻工藝：與薄膜淀積技術(shù)相反的，刻蝕（etching）工藝的傳統(tǒng)定義是將光刻工藝后未被光刻膠覆蓋或保護的部分以或物理的方法去除，從而完成將掩模上的圖形轉(zhuǎn)移到薄膜上的目的。
沉積工藝：在一定的襯底上，用濺射、氧化、外延、蒸發(fā)、電鍍等技術(shù)制成絕緣體、半導(dǎo)體、金屬及合金等材料的薄膜，薄膜的厚度在納米和微米之間。薄膜的淀積方法通常指薄膜的增長過程與基地或襯底沒有相互作用，即在襯底材料上疊加一層或幾層其他的材料，沒有改變襯底材料的厚度及晶向狀態(tài)。
清洗工藝：主要原理是通過有機復(fù)合化學(xué)或其他有機物理相互作用對各類新型工件材料產(chǎn)品內(nèi)部表面化學(xué)污物分子進行有效氧化去除處理，實現(xiàn)工件產(chǎn)品內(nèi)部分子中低濃度水平的各種固體化學(xué)污染物有效率的去除，一般分為化學(xué)反應(yīng)清洗（ppe）和物理清洗（也叫濺射腐蝕）。
封測工藝：傳統(tǒng)的封裝流程為來料檢查－處理減薄－劃片－上芯－壓焊－塑封電鍍－打印－切筋成型和品質(zhì)檢查等。
曝光技術(shù)：常用的曝光方式有接觸式、接近式和投影式。其中投影式是最常用的投影式掃描步進（stepper，投影掩膜版mask，也稱reticle）曝光系統(tǒng)，是目前集成電路生產(chǎn)最常使用的曝光方式。
金屬蒸鍍：金屬蒸鍍是制作金屬線路的過程，包括真空蒸鍍、電鍍等方法。
分離技術(shù)：分離技術(shù)是用于從混合物中分離出所需成分的方法。在集成電路的制造中，分離技術(shù)通常用于從材料中分離出所需的或其他純度較高的材料。一些常用的分離技術(shù)包括離心法、電泳法、過濾法等。
改性與參雜工藝：改性與摻雜工藝不會改變襯底材料的厚度，只會改變材料的本身的性能。可以通過擴散和離子注入兩種方式實現(xiàn)。
工作原理
集成電路是半導(dǎo)體集成電路，即以半導(dǎo)體材料為基片，將至少有一個是有源元件的兩個以上元件和部分或者全部互連線路集成在基片之中或者基片之上，再在其基礎(chǔ)上通過擴散或者滲透的工藝方法讓其形成N型、P型的半導(dǎo)體或者P-N結(jié)。讓其在電路板上結(jié)合其他元器件一起來完成一些特定功能的電路模塊。它們一般通過半導(dǎo)體材料所特有的電子空穴導(dǎo)電能了來進行通電，讓電流通過半導(dǎo)體上的引線和引腳來進行輸入或者輸出電流信號，完成半導(dǎo)體集成電路的索要完成的特定功能。
集成電路是汽車傳感器中最重要的部分，承擔(dān)著運算和存儲的功能。
設(shè)計與實現(xiàn)
數(shù)字集成電路的實現(xiàn)方式包含F(xiàn)PGA、ASIC，下文重點介紹FPGA的設(shè)計方法。FPGA (Field Programmable Gate Array，即FPGA）具有性能好、規(guī)模大、可重復(fù)編程、開發(fā)投資小等優(yōu)點，在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中應(yīng)用得越來越廣。
芯片設(shè)計通常分為正向設(shè)計與反向設(shè)計兩大類。正向設(shè)計一般用來實現(xiàn)一個新的設(shè)計，而逆向設(shè)計是在解別人設(shè)計的基礎(chǔ)上進行某種修改或改進。在這兩大類中又可分為“自頂向下（TOP-DOWN）”和“由底向上（BOTTOM-UP）”的設(shè)計步驟。在FPGA設(shè)計中往往采用層次化的設(shè)計方法，分模塊、分層次地進行設(shè)計描述。層次化設(shè)計方法比較自由，既可采用自頂向下的設(shè)計也可采用自底向上的設(shè)計，可在任何層次使用原理圖輸人和硬件描述語言HDL設(shè)計。傳統(tǒng)的電路設(shè)計方法都是由底向上的，即首先確定可用的元器件，然后根據(jù)這些器件進行邏輯設(shè)計，完成各模塊后進行連接，最后形成系統(tǒng)。而基于EDA技術(shù)的集成電路設(shè)計主要是自頂向下的設(shè)計方法，具體流程如下表。
利用FPGA技術(shù)進行數(shù)字邏輯系統(tǒng)設(shè)計的大部分工作是在EDA軟件平臺上完成的，其設(shè)計流程包含設(shè)計輸人，設(shè)計處理、設(shè)計效驗和器件編程，以及相應(yīng)的功能仿真、時序仿真、器件測試。可編輯邏輯器件進行數(shù)字集成電路EDA設(shè)計的典型流程主要是設(shè)計輸入，功能仿真，邏輯綜合，布局布線，時序仿真和器件編程下載六步組成。
設(shè)計輸入：其方式通常有兩種，一種是HDL輸入。幾乎所有的設(shè)計軟件都支持這兩種語言的設(shè)計輸人。HDL輸入可移植性好、通用性好。但對于初學(xué)者來說，很難編寫出恰當(dāng)?shù)恼Z句來準(zhǔn)確反映設(shè)計意圖。另一種常用的輸入方式叫原理圖輸入。它相對HDL輸入直觀，便于理解，元件庫資源豐富。但移植性差，尤其在設(shè)計大規(guī)模電路時，這種方法的可維護性較差。
功能仿真：是在不考慮器件延時的理想情況下仿真設(shè)計項目，以驗證其邏輯功能的正確性，也叫前仿真。
邏輯綜合：是一個將高層次系統(tǒng)描述向低層次門級邏輯電路轉(zhuǎn)化翻譯的過程，即把設(shè)計輸人的高級語言或原理圖綜合成底層軟件可以識別的網(wǎng)表文件。現(xiàn)在使用最廣泛的是EDIF（electronicdesigninterchangeformat，電子設(shè)計交換格式）網(wǎng)表文件。
布局布線：在設(shè)計通過功能仿真被初步驗證之后，根據(jù)所選用PLD的規(guī)格，將綜合生成的網(wǎng)表文件轉(zhuǎn)換為器件內(nèi)部的宏單元、邏輯門之間的連線關(guān)系。
時序仿真：在布局布線中可以獲得比前仿真時更精確的RC參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)，在考慮具體適配器件的各種延時的情況下，用仿真軟件再次驗證電路的功能和時序，以確保在各種可能的條件下都能正確響應(yīng)。這一步驟也叫后仿真。
器件編程下載：通過仿真確認(rèn)設(shè)計無誤后，將文件編譯成器件可以識別的二進制碼并下載到芯片中。
一個集成的EDA開發(fā)工具，（如Quartus和Vivado）應(yīng)該能完成上述所有的流程，并能使用第三方軟件（如ModelSim）幫助設(shè)計。
性能指標(biāo)
電參數(shù)
靜態(tài)工作電流：是指集成電路信號輸入引腳不加輸入信號的情況下，電源引腳回路中的直流電流。通常會給出典型值，最大值，最小值三項指標(biāo)。
增益：指集成電路內(nèi)部放大器的放大能力。通常標(biāo)出開環(huán)增益和閉環(huán)增益兩項，也會給出典型值，最大值，最小值三項指標(biāo)。
最大輸出功率：指輸出信號的失真度為恒定值時（通常為10%），攻放集成電路輸出引腳所輸出的電信號功率。一般也給出典型值，最大值，最小值三項指標(biāo)。主要針對功率放大集成電路。
極限參數(shù)
最大電源電壓：是指可以加在集成電路電源引腳與接地引腳直流工作電壓的極限值。使用時不允許超過此值，不然會損壞集成電路。
允許功耗：指集成電路中所能承受的最大耗散功率。主要用于大功率集成電路。
工作環(huán)境溫度：指集成電路能維持正常運作的最高和最低環(huán)境溫度。
存儲溫度：指集成電路在存儲情況下所能承受的最高和最低溫度。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)
參考資料
相關(guān)政策
2025年4月11日，中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會發(fā)布《關(guān)于半導(dǎo)體產(chǎn)品“原產(chǎn)地”認(rèn)定規(guī)則的緊急通知》。“集成電路”原產(chǎn)地按照四位稅則號改變原則認(rèn)定，即流片地認(rèn)定為原產(chǎn)地。
價值影響
20世紀(jì)60-70年代，集成電路首先被應(yīng)用于航天和軍事。阿波羅11號登月成功和兩次海灣戰(zhàn)爭中“芯片打敗鋼鐵”是集成電路應(yīng)用于航天和軍事最成功的事例。
1971年i4004(4位CPU)和1Kb DRAM(1K位動態(tài)隨機存取存儲器)兩塊集成電路的研發(fā)成功，催生了微處理機的出現(xiàn)，1980年IBM研制出第一代商用化PC，把世界推進到PC時代，形成了“互聯(lián)網(wǎng)”，整個地球變成了“地球村”。
李克強同志在第十三屆中國人大一次會議《政府工作報告》中提到“推動集成電路、第五代移動通信、飛機發(fā)動機、新能源汽車、新材料等產(chǎn)業(yè)發(fā)展”，這無疑是把集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展放在國家實體經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展中的首要位置之一。
參考資料 >
#數(shù)說十四五高質(zhì)量發(fā)....新浪微博.2025-07-15
前8個月我國集成電路出口增長23.3%.百家號.2025-10-01
中華人民共和國2022年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報.國家統(tǒng)計局.2025-04-14
中華人民共和國2023年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報.中國政府網(wǎng).2025-04-14
中華人民共和國2024年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報.國家統(tǒng)計局.2025-04-14
2024年經(jīng)濟運行穩(wěn)中有進 主要發(fā)展目標(biāo)順利實現(xiàn).國家統(tǒng)計局.2025-04-14
中華人民共和國2021年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報.中國政府網(wǎng).2025-04-14
中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會發(fā)布關(guān)于半導(dǎo)體產(chǎn)品“原產(chǎn)地”認(rèn)定規(guī)則的緊急通知.界面新聞.2025-04-11
李克強在第十三屆全國人大一次會議上的政府工作報告(全文).中華人民共和國國務(wù)院新聞辦公室.2023-08-02