电子产品工艺技术的革新之路

29　电子产品工艺技术的革命

硅在地球上的储量极为丰富，火山熔岩生成的石英和遍布江河湖海的沙粒，都是硅和氧构成的化合物，硅材料之源取之不尽；而且，制造硅晶体管的工艺并不复杂，在高温下硅很容易被还原，能够在融熔状态制备成原子排列十分规则的晶体，将它们切成薄片磨光，使某些普通元素掺入其中（例如硼或磷），装上金属引线封装之后即成可以使用的晶体管。硅材料化学性质稳定，能够在表面形成牢固的二氧化硅薄膜对晶体管提供很好的保护；用硅材料制成的晶体管，其特性为不易受温度影响，工作十分可靠，因而几乎在所有应用领域，它迅速取代了锗晶体管。

1958年，在德克萨斯仪器公司工作的年轻工程师基尔比想出一个很好的主意，不仅在硅片上制造晶体管，还使硅片在可以控制的特定区域掺入其他的不同元素，改变其导电性做成电阻；再在硅片表面形成的氧化层特定区域镀一层金属做成电容；然后按照电路设计要求将它们相互连接，使一块小小的硅片具有电子线路的功能，人们称之为集成电路，它就像一座显微镜下的城市。

集成电路的发明，是电子产品工艺技术的一次革命，进一步减小了电子设备的体积，由此，它们变得更轻、更小。由于不同的电子元件大部分可以在同一块硅片上制造，相互紧密连接在一起，因而减少了元件失效和引线断裂的可能性，提高了电子设备的可靠性，也降低了电子产品制造的成本。为充分体现集成电路的优越性，人们竞相改进工艺，努力在同样尺寸的硅片上制造越来越多的电子元件。20世纪60年代初期，人们只能制做一块硅片包含几十个元件的小规模集成电路；20世纪70年代后期，人们已经能够在面积30平方毫米的一块硅片上集成13万个晶体管；20世纪90年代以来，超大规模集成电路技术迅速发展，人们已经能在一块指甲盖大小的硅片上制做包含500万个晶体管的集成电路，它的功能相当于250台1945年发明的电子计算机。

集成电路的发明，大幅度地降低了电子产品成本，它们的尺寸奇迹般地减小，导致了家用电子计算机和手机的出现，使从前专门机构才能购置的电子装置成为公众可以使用的工具。

用集成电路制造的电子装置廉价、小巧、可靠、方便，令人们对电子技术刮目相看，它们的应用迅速扩展到人类活动的众多领域，成为革新传统技术有力的手段，有效地提高了人类活动水平。

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我国集成电路的发展历史

我国集成电路产业诞生于六十年代，共经历了三个发展阶段：

1965年～1978年：以计算机和军工配套为目标，以开发逻辑电路为主要产品，初步建立集成电路工业基础及相关设备、仪器、材料的配套条件；

1978年～1990年：主要引进美国二手设备，改善集成电路装备水平，在“治散治乱”的同时，以消费类整机作为配套重点，较好地解决了彩电集成电路的国产化；

1990年～2000年：以908工程、909工程为重点，以CAD为突破口，抓好科技攻关和北方科研开发基地的建设，为信息产业服务，集成电路行业取得了新的发展。