微电子技术范文

时间:2023-03-06 07:30:39

微电子技术

微电子技术范文第1篇

2.集成电路设计制造技术的发展分析葛仁华,耿丽,杨永昌

3.CADENCE系统上Timing-Driven设计流程探讨居水荣,张亦斌,郑明

4.微电子技术 第四代移动通信系统及其关键技术郑德山

5.CMOS放大器的温度补偿偏置宋琦明,陈志恒,李文渊

6.CMOS结构中的闩锁效应陈欣,陈婷婷

7.0.18μmCMOS10Gb/s4:1复接器集成电路设计张立国,冯军,陈明洁

8.专用集成电路设计分析徐睿

9.一种双极型低压低温漂能隙基准源蒋亚平,刘卫中

10.光通信系统中前置跨阻放大器的研究和设计敖育红,胡少六,郑兆青

11.基于CCⅡ+的通用二阶电流模式滤波器王卫东

12.静态时序分析在100M以太网卡控制芯片设计中的应用黎声华,邹雪城,莫迟

13.从系统结构看CygnalC8051FXXX系列单片机陈卫兵

14.三层客户/服务器模式在构建交通运输网络中的应用顾清

15.点对点CWDM光纤传输系统中监控方案的实现戴玉玺,马建国,阳辉,阮方

16.软件加密原理分析及应用熊曾刚,张学敏,王时绘

17.计算机网络安全与防火墙技术魏江平

18.虚拟设备在嵌入式LINUX系统中的使用孙天泽,袁文菊

19.SPC技术及应用陈建国,周六辉

20.基于ISFET的亚硝酸根传感器的研究黄西朝,焦更生,张学英

21.JS32044码声转换电路测试技术研究章慧彬,郭良权,屠莉敏

22.CBGA组件热变形的2D-Plane42模型有限元分析杨玉萍,耿照新

1.纳米半导体器件及其应用微电子技术 翁寿松

2.估算晶圆有效芯片数的椭圆公式石林初

3.AlGaN/AlN/GaN大功率微波HEMT

4.应用推动数字信号处理器发展姜小波,陈杰,仇玉林

5.IP返回跟踪DoS(拒绝服务)攻击中的压缩边界采样算法徐鸣涛

6.1.5-V轨道-轨道CMOS运算放大器设计徐跃

7.基于脉动阵列的二维DCT算法及其VLSI设计孙阳,余锋

8.ASIC数据采集与处理的实现李栋,查日勇,龚建荣

9.基于ADSP21XXC运行环境下FFT的实现卢江

10.TMS320C6211DSK的特点及其在短波软件无线电侦察中的应用史英春,陈鹏举,武传华

11.利用CoolRunner-Ⅱ设计高性能系统周海骄,黄磊

12.基于纠错编码的图像数字水印技术的研究杨树国,李春霞,郝燕玲,孙尧

13.MCS-96单片机和PC机的串行通讯闫华光

14.TMS320F240串口通信特征及其应用唐蕾,韩琳

15.电子数据交换(EDI)系统安全技术魏江平

16.硅尖的制备及应用王艳华,马海阳,孙道恒

17.采用纳米材料的新超微细加工技术

18.微电子技术 NEC开发超微细三维立体结构毫微米新技术

1.100nm步进扫描光刻机硅片台掩模台运动结构设计李鸿,周云飞

2.韩国半导体产业的发展状况杨邦朝,赵静

3.TFT薄型化的LCD芯片

4.从微电子到"活动的硅"--系统集成的未来潜力盛水源

5.高密度封装技术的发展鲜飞

6.单片机自身的可靠性技术发展陈卫兵

7.应用与GPS前端的CMOS低噪声放大器的研究与设计袁小云

8.MOSFET模型&参数提取李庆华,韩郑生,海潮和

9.基于VHDL的异步串行通信电路设计韩佩富,潘锋,赵新秋

10.适于高速光通信系统的小型光连接器

11.药物控释MEMS系统中微型泵的设计与仿真陈敏,苑国英,蒋庄德

12.基于改进分水岭算法的医学图像分割的研究刘喜英,吴淑泉,徐向民

13.RS-232C通信口的研究刘彬,李志骞,王娜

14.256M位DDR-FCRAM

15.计算机网络技术在教学中的应用魏江平

16.实时操作系统DSP/BIOS在DSP开发中的应用李进

17.基于石英晶体温度传感器的数字温度计吕宏强HtTp://

18.红外无线多机共享打印机接口卡曾健平,张乒,晏敏,张红南,文剑

19.新型智能钢印机的设计及实现刘念聪,王银芝,孙未

20.临界转速测量与实时显示孙竞潇,彭东林,朱革

21.微电子行业职工安全教育的新尝试(附注)功

1.RISC和CISC两种构架MCU的比较居水荣,王效,万海涛

2.CPU芯片封装技术的发展演变鲜飞

3.智能IC卡中的信息加密技术孙克辉,盛利元,杨宏

4.分析半导体器件纵向结构参数均匀性张鸿升

5.无线局域网中的OFDM收发器ASIC及其设计陈旻

6.微波功率放大器预失真线性化技术分析黄丹,吴亮红

7.一种新型通用有源电流模式滤波器的设计周英华,熊元新,周伟涛

8.可用于微机上的VLSI设计软件-Alliance徐跃,傅兴华

9.电子标签辅助拣货系统的设计吴小红,陶杰

10.基于AuthorWare的多媒体课件的研究与实现段颖妮,张海峰,吕虹

11.小麦精播机排种均匀性检测装置的研制王银芝,刘念聪

12.PLC和IPC组成的变频供水控制系统王岚,潘群

13.低功耗嵌入式CPU-EP7312芯片的原理及应用孙天泽,付晓江,袁文菊

14.一种新型的高噪声抑制比及高温度稳定性的基准电压产生器彭增发,黄晟,毛友德,丁海涛

15.用ispPAC20实现电压监控王振红,曾增

16.串行20位adcCS5513及其应用王洪亮,易宇权,曹苏明,刘国平,唐刚

17.微电子行业职工安全教育的新尝试功

1.硅技术发展的极限突破易立华,曾云,宴敏

2.纳米线、纳米管器件在逻辑电路中的应用赵继刚,王太宏

3.我国IC产业发展状况分析微电子技术 李东生

4.一种采用RISC构架的4位微控制器居水荣

5.一种用于实时视频处理的高速二维DCT的电路设计和实现孙阳,余锋

6.高速MAC单元的设计高厚新,朱光喜,屈代明,桂波

7.一种LED数码管显示控制器的VHDL设计邬杨波,李小海

8.基于ISE开发系统的FPGA器件的设计与实现刘达,龚建荣

9.IPSec及其实现机制研究刘银虎,缪炳祺

10.防止外部网络的攻击吴方

11.一种基于多级通讯总线的粮库粮情微机监控系统王晓慧,石亚和

12.更改水箱控制方式,降低氮封装置氮气耗量王铨

13.如何提高超纯气体输送系统的可靠性姜红华

14.超细间距方形扁平封装与球栅阵列封装的比较及其发展趋势杨建生

1.在信息系统的构建与管理过程中的信息安全策略李敬国

2.FPGA技术及其发展趋势陆重阳,卢东华

3.H.263视频编码算法原理及DSP实现酆勇,李阳,李方伟

4.多层金属化中的钨插塞技术李红征,谢一强

5.0.9μm设计流程的提升居水荣

6.可编程逻辑器件设计新思路刘达,龚建荣

7.基于信号流图的开关电流滤波器设计伊晓燕,蔡国昌,王碧莲

8.基于VHDL的智能函数发生器设计王振红,王仲

9.基于ASK无线数传模块的新型安防系统宫洁,张新莲

10.利用简化Bi-CMOS工艺设计的锂离子电池充电管理电路樊子宇,高永红,田津,黄立朝

11.多媒体宽带接入技术曾武玲

12.燃料柴油中金属离子的测定刘一平,王燕,王南康

13.GaAs微波单片集成电路(MMIC)的可靠性研究黄云

14.多位全状态移位型计数器的实现张海峰,吕虹

15.数字式血压脉搏检测仪的实现段颖康

16.基于数/模变换技术的多种波形发生器樊明龙,倪永宏

17.如何使客户机的应用程序自动升级梅怡红

1.基于DES的随机数发生器的实现研究周俊峰,陈涛

2.第四代移动通信露曙光卢东华,陆重阳,李振

3.单片微控制器的功能集成方向(六)居水荣

4.基于短消息网关的短消息增值应用曾武玲

5.静电及其防护樊明龙,倪永宏

6.传声器管结构及设计原理张鸿升

7.WCDMA--第三代移动通信的标准陆重阳,卢东华,张卫东

8.三维单片高频微波集成电路的封装技术何秋阳

9.微电子技术 CPGA型外壳的可靠性设计余咏梅

10.MC33560的原理及应用孙天泽,党建明

11.一种实用的电压控制环形振荡器高永红,徐婕

12.11通道10位串行A/D转换器TLC1543及其在单片机系统中的应用吴方,邓素萍

13.PWM控制器MAX668/669的特性及应用常波,张新荣

14.堆排序应用及分析李青

微电子技术范文第2篇

《微电子技术》是一本有较高学术价值的双月刊,自创刊以来,以从事半导体和做电子研究与生产的在职职员、科研学者、大中专院校师生以及电子行业的各级管理人员和计算机、通信、电子系统应用单位的技术人员为主要对象,选题新奇而不失报道广度,服务大众而不失理论高度,颇受业界和广大读者的关注和好评。

微电子技术范文第3篇

【关键词】微电子;延伸领域;发展方向

1.引言

微电子技术是随着集成电路,尤其是大规模集成电路发展起来的一门新技术。微电子产业包括系统电路设计,器件物理,工艺技术,材料制备,自动测试及封装等一系列专门的技术的产业。微电子产业发展非常迅速,它已经渗透到了国民经济的各个领域,特别是以集成电路为关键技术的电子战和信息战都要依托于微电子产业。

微电子技术是微电子产业的核心,是在电子电路和系统的超小型化和微型化的过程中逐渐形成和发展起来的。微电子技术也是信息技术的基础和心脏,是当今发展最快的技术之一。近年来,微电子技术已经开始向相关行业渗透,形成新的研究领域。

2.微电子技术概述

2.1 认识微电子

微电子技术的发展水平已经成为衡量一个国家科技进步和综合国力的重要标志之一。因此,学习微电子,认识微电子,使用微电子,发展微电子,是信息社会发展过程中,当代大学生所渴求的一个重要课程。

生活在当代的人们,没有不使用微电子技术产品的,如人们每天随身携带的手机;工作中使用的笔记本电脑,乘坐公交、地铁的IC卡,孩子玩的智能电子玩具,在电视上欣赏从卫星上发来的电视节目等等,这些产品与设备中都有基本的微电子电路。微电子的本领很大,但你要看到它如何工作却相当难,例如有一个像我们头脑中起记忆作用的小硅片―它的名字叫存储器,是电脑的记忆部分,上面有许许多多小单元,它与神经细胞类似,这种小单元工作一次所消耗的能源只有神经元的六十分之一,再例如你手中的电话,将你的话音从空中发射出去并将对方说的话送回来告诉你,就是靠一种叫“射频微电子电路”或叫“微波单片集成电路”进行工作的。它们会将你要表达的信息发送给对方,甚至是通过通信卫星发送到地球上的任何地方。其传递的速度达到300000KM/S,即以光速进行传送,可实现双方及时通信。

“微电子”不是“微型的电子”,其完整的名字应该是“微型电子电路”,微电子技术则是微型电子电路技术。微电子技术对我们社会发展起着重要作用,是使我们的社会高速信息化,并将迅速地把人类带入高度社会化的社会。“信息经济”和“信息社会”是伴随着微电子技术发展所必然产生的。

2.2 微电子技术的基础材料――取之不尽的硅

位于元素周期表第14位的硅是微电子技术的基础材料,硅的优点是工作温度高,可达200摄氏度;二是能在高温下氧化生成二氧化硅薄膜,这种氧化硅薄膜可以用作为杂质扩散的掩护膜,从而能使扩散、光刻等工艺结合起来制成各种结构的电路,而氧化硅层又是一种很好的绝缘体,在集成电路制造中它可以作为电路互联的载体。此外,氧化硅膜还是一种很好的保护膜,它能防止器件工作时受周围环境影响而导致性能退化。第三个优点是受主和施主杂质有几乎相同的扩散系数。这就为硅器件和电路工艺的制作提供了更大的自由度。硅材料的这些优越性能促成了平面工艺的发展,简化了工艺程序,降低了制造成本,改善了可靠性,并大大提高了集成度,使超大规模集成电路得到了迅猛的发展。

2.3 集成电路的发展过程

20世纪晶体管的发明是整个微电子发展史上一个划时代的突破。从而使得电子学家们开始考虑晶体管的组合与集成问题,制成了固体电路块―集成电路。从此,集成电路迅速从小规模发展到大规模和超大规模集成电路,如图1所示。

图1 集成电路发展示意图

集成电路的分类方法很多,按领域可分为:通用集成电路和专用集成电路;按电路功能可分为:数字集成电路、模拟集成电路和数模混合集成电路;按器件结构可分为:MOS集成电路、双极型集成电路和BiIMOS集成电路;按集成电路集成度可分为:小规模集成电路SSI、中规模集成电路MSI、大规模集成电路LSI、超导规模集成电路VLSI、特大规模集成电路ULSI和巨大规模集成电路CSI。

随着微电子技术的发展,出现了集成电路(IC),集成电路是微电子学的研究对象,其正在向着高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的方向发展。

2.4 走进人们生活的微电子

IC卡,是现代微电子技术的结晶,是硬件与软件技术的高度结合。存储IC卡也称记忆IC卡,它包括有存储器等微电路芯片而具有数据记忆存储功能。在智能IC卡中必须包括微处理器,它实际上具有微电脑功能,不但具有暂时或永久存储、读取、处理数据的能力,而且还具备其他逻辑处理能力,还具有一定的对外界环境响应、识别和判断处理能力。

IC卡在人们工作生活中无处不在,广泛应用于金融、商贸、保健、安全、通信及管理等多种方面,例如:移动电话卡,付费电视卡,公交卡,地铁卡,电子钱包,识别卡,健康卡,门禁控制卡以及购物卡等等。IC卡几乎可以替代所有类型的支付工具。

随着IC技术的成熟,IC卡的芯片已由最初的存储卡发展到逻辑加密卡装有微控制器的各种智能卡。它们的存储量也愈来愈大,运算功能越来越强,保密性也愈来愈高。在一张卡上赋予身份识别,资料(如电话号码、主要数据、密码等)存储,现金支付等功能已非难事,“手持一卡走遍天下”将会成为现实。

3.微电子技术发展的新领域

微电子技术是电子科学与技术的二级学科。电子信息科学与技术是当代最活跃,渗透力最强的高新技术。由于集成电路对各个产业的强烈渗透,使得微电子出现了一些新领域。

3.1 微机电系统

MEMS(Micro-Electro-Mechanical systems)微机电系统主要由微传感器、微执行器、信号处理电路和控制电路、通信接口和电源等部件组成,主要包括微型传感器、执行器和相应的处理电路三部分,它融合多种微细加工技术,并将微电子技术和精密机械加工技术、微电子与机械融为一体的系统。是在现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。

当前,常用的制作MEMS器件的技术主要由三种:一种是以日本为代表的利用传统机械加工手段,即利用大机械制造小机械,再利用小机械制造微机械的方法,可以用于加工一些在特殊场合应用的微机械装置,如微型机器人,微型手术台等。第二种是以美国为代表的利用化学腐蚀或集成电路工艺技术对硅材料进行加工,形成硅基MEMS器件,它与传统IC工艺兼容,可以实现微机械和微电子的系统集成,而且适合于批量生产,已成为目前MEMS的主流技术,第三种是以德国为代表的LIGA(即光刻,电铸如塑造)技术,它是利用X射线光刻技术,通过电铸成型和塑造形成深层微结构的方法,人们已利用该技术开发和制造出了微齿轮、微马达、微加速度计、微射流计等。

MEMS的应用领域十分广泛,在信息技术,航空航天,科学仪器和医疗方面将起到分别采用机械和电子技术所不能实现的作用。

3.2 生物芯片

生物芯片(Bio chip)将微电子技术与生物科学相结合的产物,它以生物科学基础,利用生物体、生物组织或细胞功能,在固体芯片表面构建微分析单元,以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞及其他生物组分的正确、快速的检测。目前已有DNA基因检测芯片问世。如Santford和Affymetrize公司制作的DNA芯片包含有600余种DNA基本片段。其制作方法是在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽,然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维,不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基本片段。采用施加电场等措施可使一些特殊物质反映出某些基因的特性从而达到检测基因的目的。以DNA芯片为代表的生物工程芯片将微电子与生物技术紧密结合,采用微电子加工技术,在指甲大小的硅片上制作包含多达20万种DNA基本片段的芯片。DNA芯片可在极短的时间内检测或发现遗传基因的变化,对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。生物工程芯片是21世纪微电子领域的一个热点并且具有广阔的应用前景。

3.3 纳米电子技术

在半导体领域中,利用超晶格量子阱材料的特性研制出了新一代电子器件,如:高电子迁移晶体管(HEMT),异质结双极晶体管(HBT),低阈值电流量子激光器等。

在半导体超薄层中,主要的量子效应有尺寸效应、隧道效应和干涉效应。这三种效应,已在研制新器件时得到不同程度的应用。

(1)在FET中,采用异质结构,利用电子的量子限定效应,可使施主杂质与电子空间分离,从而消除了杂质散射,获得高电子迁移率,这种晶体管,在低场下有高跨度,工作频率,进入毫米波,有极好的噪声特性。

(2)利用谐振隧道效应制成谐振隧道二极管和晶体管。用于逻辑集成电路,不仅可以减小所需晶体管数目,还有利于实现低功耗和高速化。

(3)制成新型光探测器。在量子阱内,电子可形成多个能级,利用能级间跃迁,可制成红外线探测器。

利用量子线、量子点结构作激光器的有源区,比量子阱激光器更加优越。在量子遂道中,当电子通过隧道结时,隧道势垒两侧的电位差发生变化,如果势垒的静电能量的变化比热能还大,那么就能对下一个电子隧道结起阻碍作用。基于这一原理,可制作放大器件,振荡器件或存储器件。

量子微结构大体分为微细加工和晶体生长两大类。

4.微电子技术的主要研究方向

目前微电子技术正朝着三个方向发展。第一,继续增大晶圆尺寸并缩小特征尺寸。第二,集成电路向系统芯片(system on chip,SOC)方向发展。第三,微电子技术与其他领域相结合将产生新产业和新学科,如微机电系统和生物芯片。随着微电子学与其他学科的交叉日趋深入,相关的新现象,新材料,新器件的探索日益增加,光子集成如光电子集成技术也不断发展,这些研究的不断深入,彼此间的交叉融合,将是未来的研究方向。

参考文献

[1]高勇,乔世杰,陈曦.集成电路设计技术[M].科学出版社,2011.

[2]常青,陶华敏,肖山竹,卢焕章.微电子技术概论[M].国防工业出版社,2006.

[3]王颖.集成电路版图设计与TannerEDA工具的使用[M].西安电子科技大学出版社,2009.

[4]毕克允.微电子技术[M].国防工业出版社,2000.

[5]于宝明,金明.电子信息[M].东南大学出版社,2010.

[6]王琪民,刘明候.秦丰华.微机电系统工程基础[M].中国科学技术大学出版社,2010.

[7]中国科学技术协会主编.电子信息学科发展报告[R].中国科学技术出版社,2007.

微电子技术范文第4篇

【关键词】微电子技术;航空系统;发展

1 航空电子系统的发展现状

微电子技术的发展加强了航空电子系统的功能和性能,使航空电子系统重新焕发生机。传统的航空电子系统是按照雷达、导航、通信、电子战的物理任务划分结构体系的。微电子技术在航空系统中应用之后,变成按综合探测器、综合显控系统、综合处理机的逻辑功能来划分系统的结构体系的。完成了航空电子系统从量到质的飞跃。

当前,在航空电子系统中,军用飞机的发展一般经历了4个阶段:

1.1 离散式的结构

20世纪初一直到20世纪50年代,现代的军用飞机处于离散式结构阶段,作战飞机的测量设备主要是火控雷达和光学瞄准。它的子系统有自己独有的显示器、传感器、控制器和计算机,中心计算机并不对整个系统进行操控。这种结构适用于专用性强,但是大量信息难以交换,灵活性差,如果要调整必须通过处理硬件系统才能实现。

1.2 集中式的结构

20世纪50年代到20世纪70年代,微电子技术的发展越来越快,而航空电子系统中更面临很多亟需解决的问题。美国空军Wright实验室开始向公众介绍数字式航空电子信息系统,使用LSL和MSI可以使控制部分和航空电子系统实现综合化。在当时,因为子系统都是模拟式的,综合化的性能效果大打折扣。

1.3 联合式的结构

20世纪70年代到80年代,联合式的结构在软件技术、微计算机技术和数字通信得到发展的背景下出现了,通过1553B的数据总线配合火控计算机来实现对飞机上各个独立功能的子系统进行管理。通过这一技术,拟补了以前的结构功能上的不足,能够使整个飞机上的功能有机的结合在一起。

1.4 综合共享式的结构

20世纪80年代以后,微电子技术得到更快的发展,ASIC技术促使电子系统的体积、性能和可靠性增强。Wright实验室希望通过Pave pace计划,把综合化范围发展到天线孔径和射频通道一级。

2 微电子技术中包含航空电子系统的发展

根据我国航空电子装备发展的历史可以看出微电子技术在其中所起到的巨大的推动作用。例如,我国军用飞机通过对微电子技术的应用使得各方面的能力大幅度地得到了提高,例如空对空的作战能力;精确制导武器具备了的对地攻击的能力等,这同微电子技术的应用是有着密切的关联的,同航空相关的微电子技术在发展中主要有以下的几个方面:

2.1 超高速的集成电路

超高速集成电路是组成航空电子设备的部件。在第三和第四这两代战斗机上我们主要采取的是硅超高速集成电路。超高速集成电路让电子设备实现了小型化,大幅度降低了集成电路的总数和体积。设备故障也同时减少了。加快了数据处理速度,加大了储存能力。然而硅超高速集成电路并不能完全满足我们的要求,比硅超高速集成电路效率更高的是砷化镓集成电路。可以预见的是砷化镓集成电路在航空电子的应用前景将更加广泛。

2.2 专用的集成电路

根据需要,制造了专用集成电路的微电子芯片,应用在航空电子系统中,使性能得到提高。设备保密性增强。美国第四代机已经应用专用集成电路,主要装配在通信等保密的微电子元件。专用集成电路的制造成本比较高,所以这也阻碍其发展。

2.3 微电子新技术的发展

20世纪90年代提出了SOC的概念。它把各层次电路、处理机制、模拟算法、软件、芯片结构和器件设计都联系在了一起,通过一块芯片来完成以前几个芯片组合才能完成的功能。SOC技术使微电子技术由原来的电路集成走向系统集成。SOC技术考虑了整体因素,减少了复杂性,所以造价成本降低。

微电子技术得到充分发展之后,出现了微电子机械系统,微电子机械系统把微电子技术和精密机械结合在一起,可以感受到来源自自然界的光、热、声、等信号,并且经过加工转换成电子系统识别的电信号,电子系统接受信号之后,完成该信号的指令。MEMS把感受到的外部信号进行处理,做出相应的判断和操作。MEMS技术的应用,开拓了更为广阔的领域,许多产业通过它,降低了成本,并且完成了以前的大尺寸机电系统不能完成的工作,例如在磁场中像蜻蜓大小的飞机等。

3 航空电子系统的发展趋势

3.1 新微电子对于航空电子的促进作用

现代武器系统得益于微电子在航空领域的应用,无论在作战能力还是威力上都得到了前所未有的增强。微电子技术不断发展,其体积越来越小、可靠性越来越强,可以实现对整个机的功能提升和小型化。在现代的战斗机中,我们主要应用在雷达、通信、武器等设备中。因为应用了微电子技术,无论功能和性能稳定性的得到提高,这点在雷达的技术应用中格外显著。

3.2 微电子技术在航空微处理器中的发展

在显控处理机和任务处理机中,航空微处理芯片是不可或缺的,随着航空微处理芯片处理能力的提高,任务计算机对数据的处理分析能力也不断的提高。主要表现在两方面。其一是使任务计算机可以完成所有武器机器攻击的火控解算(依据雷达、计算机所接收到的信息,通过火控计算,讲分析结果传递至显示器上,供飞行员瞄准、发射),其二是增强任务计算机为系统其他非数据准线接口设备提供总线接口的能力。随着日后科学技术的发展,对航空微处理器能力的改造加强,核心处理系统技术的建设,任务计算机模块会逐步取代显控处理机模块的位置。从而航空电子系统整体的智能化水平将会随之提升,其数据融合、人工智能算法起其他的一些网络控制算法都会随之加强。

3.3 微电子技术的应用推动航空电子综合化、模块化

SOC概念的应用使得微电子技术由原先的电子集成变为了系统集成。从整体与联系方面来看,对系统的组成、功能、结构方面考虑研究,推动航空电子综合化的进程,包括航空电子综合系统中的子系统、设备、技术等方面。从系统的方面来说,应始终致力于对整体同环境之间、整体同部分之间的关系进行协调,综合地对所应进行研究的对象进行考察,在部分同整体的相互结合、相互依赖以及相互制约的关系之中对系统运动的规律与特性进行揭示,并对其的功能、组成、联系的方式以及结构等方面进行有话,以达到实现航空电子系统综合的最优化的目标。

4 总结

微电子技术的发展必然能够带动航空电子设备的不断创新,对性能与功能都将会有着很大的进步。随着技术的不断发展,战争方式也出现了较大的改变,微电子技术在当前的战争技术领域中将会发挥出起不可替代的时代性作用,航空电子设备经历了分立式和组合式,不断的深化和提高。可以想象,在未来随着微电子技术的不断发展,必然促进航空电子系统更加完备,不断地朝着模块化、综合化以及智能化的目标不断地发展。

【参考文献】

[1]周代忠,张安,史志富.微电子技术在航空电子系统中的应用[J].电光与控制,1671-637Ⅹ(2005)04-0040-04.

[2]陈远知.专用集成电路推动航空电子的革命[J].微电子学,1999,29(3):154-157.

[3]江帆,鞠建波,邓小涛.综合航空电子系统新技术研究[J].现代电子技术,2003(20):32-34.

[4]饶勤.机载设备用几种关键元部件的现状[J].航空精密制造技术,1993,29(5):12-14.

微电子技术范文第5篇

【关键词】微电子技术;发展历程;发展趋势

一、微电子技术概念分析

微电子学主要是对固体材料上微小型化电路、电路以及系统的电子学分支进行研究,对在固体材料中电子或者粒子运动的规律以及应用进行研究,并使信号处理功能得以实现,使电路的系统以及集成得以实现,具有较强的实用性。在现展中微电子技术是一种发展较快的技术,也是电子信息产业的心脏与基础。微电子技术的发展使航天航空技术得到很大的推动,除此之外,通讯技术、网络技术以及计算机技术都得到快速的发展。微电子技术的大力发展与广泛的应用,掀起了一波电子战、信息战。在我们国家的国民经济中,电子信息产业已成了支柱性的产业,微电子信息技术也受到高度的关注,具有非常重要的意义。现在,对一个国家科学技术的进步以及综合国力的衡量的重要标志就是微电子技术,微电子科学技术的快速发展以及产业的规模,也标志着一个国家的经济实力。在微电子技术中,其重要的核心就是集成电路,也是电子工业的粮食。集成电路具有超大的规模以及可集成的水平,可以把电子系统集成在一个芯片上。可以说微电子技术的发展与应用引来了全球第三次的工业革命。

二、微电子技术发展历程分析

微电子技术是一门新兴的技术,起源于十九世纪末,二十世纪初期,主要是随着集成电路而发展起来的,主要包括器件物理、系统电路设计、材料制务、工艺技术以及自动测试,除此之外,还有组装与封闭等一些专门的技术,也是微电子学中各个工艺技术的汇总。所以,微电子技术是通过电子电路以及系统的超小型化的过程一步步形成的,集成电路是其中的核心,也就是经过相应的加工工艺,把晶体管以及二极管等器件,根据相应的电路互换,再使用微细的加工工艺,在一块半导体的单晶片上进行集成,并在一个外壳内进行封闭,对特定的电路或系统功能进行执行。与传统电子技术比较,主要的特点是电路以及器件的微小型化。它把电路系统设计以及制造的工艺进行了有效的结合,并大规模的进行批量生产,所以,成本比较低,并且具有较高的可靠性。

微电子产业经历了六十多年的发展,技术已接近理论的极限。数十年以来,不断缩小集成电路内的晶体管的尺寸以及线宽,其中改进光刻技术是基本的方法,短波长的曝光光源是使用最多的。以前,紫外光是主要的光源,现在主要运用深紫外线光刻技术,芯片线宽下降了很多,从理论上来讲,主要是把集成电路的线宽进行相应的缩短。从二十世纪九十年代,摩托罗拉以及英特尔就开始对超紫外线光刻技术进行了研发,它突破了集成电路线宽的最小限制。但是,这种缩小的情况不能长久的持续下去,技术上以及物理上的限制也会对这种持续造成阻碍。晶体管的尺寸小到一定的范围,就必须对电子的量子效应进行考虑。那个时候,现有的技术已经达到了极限。不但如此,随着不断提高的集成度的集成电路,芯片的生产成本也在不断的提高。

三、微电子技术未来发展趋势分析

第一,关于光刻技术,利用波长的光线形成亚微米尺寸的图形,并做出集成度为1M位和4M位的DRAM。射线曝光设备研发出来以后,可以形成半微米尺寸以及深亚微米尺寸的图形。如今,使用准分子激光器的光刻设备已开始进行使用,有四分之一的微米尺寸的图形形成。波长较短的激光器的光刻设备的使用,在二十一世纪初期投入使用的机率是非常高的。为了这一目标得以实现,就要掩膜形成的技术以及光刻胶的材料进行开发。研制开发X射线光刻设备的工作,已进行了一段时间,无论是电子束曝光技术还是真空紫外线的曝光技术,也在全力的开发过程中,无论是哪一种技术都需要先投入实用,经过一段时间的验证会成为下一个阶段的主流技术。

第二,关于蚀刻技术,通过CER等离子源或具有高密度的等离子源,与具有特殊气体以及静电卡盘的技术进行有效的结合,就能使上述的电路蚀刻工艺的要求得到一定的满足。

第三,关于扩散氧化技术,要想通过低成本来使晶体的质量得到有效的保证,就要使用外延生长的技术,主要理由是同在晶体制作上努力,才能使质量得到保证,才能使花费的成本与质量相对等,与外延生长的技术成本相比较低了很多。离子注入的技术水平得到快速的提升,可把电子伏特的高能量离子输入晶体的内部,能达到几微米的深度。现在所用的气体扩散的方法,必须要在高温中进行长久的扩散杂质,才能有扩散层形成。但是现在离子注入技术的利用,可把杂质注入任意位置,经过低温热的处理之后,就能达到同样的效果。

第四,关于多层布线的技术,铜的电阻小于铝,但作为下一代的布线材料,深受人们的关注。美国的半导体工业协会在发展的规划中就把铜代替铝列入其中,并把相应的目标以及技术标准制定出来。铜布线主要使用镶嵌的方法进行制作,通过化学机械抛光的技术进行相应的研究,通过半导体级的电镀技术进行布线。铜很容易在绝缘膜中进行扩散,因此,在进行铜布线的时候,还要使用抛垒金属技术,能对铜的扩散起到很好的预防作用。

第五,有关电容器材料,随着不断提高的集成度,电容器的材料,也就是氧化膜的厚变也发生了变化,进入九十年代以后,氮化硅膜技术得到不断的改善,并对立体的电容器结构进行不断的改用,可以对所需的电容值起到保证作用。然而,此技术已接过极限,以后还有可能使用现在未使用的新的材料,例如氧化钽膜以及高电容率材料等。

四、结语

通过以上的论述可以总结,二十世纪的人类已进入了信息化发展的社会,对于微电子信息技术的要求也会越来越高,在二十一世纪,微电子技术也会是最具有活力,也是最重要的高科技领域之一,经过对微电子技术发展历程的分析,以及未来发展趋势的分析,可以看得出,微电子技术的快速发展一定会给社会的发展带来非常深刻的意义。

参考文献

[1] 毕克允.微电子技术[M].北京:国际工业出版社,2000.

[2] 吴德馨,钱鹤,叶甜春,刘明.现代微电子技术[M].北京:化学工业出版社,2002.

微电子技术范文第6篇

《电脑与微电子技术》(CN:44-1415/TP)是一本有较高学术价值的旬刊,自创刊以来,选题新奇而不失报道广度,服务大众而不失理论高度。颇受业界和广大读者的关注和好评。

《电脑与微电子技术》现已更名为《现代计算机》

微电子技术范文第7篇

微电子技术是科技发展到一定阶段的时代产物,是对当今社会经济最具影响力的高新技术之一。本文主要对微电子技术的概念、发展及其在社会各大产业中的应用进行了浅析的探讨。

【关键词】微电子技术 发展 应用

微电子技术的核心技术是半导体集成电路,微电子技术的发展及应用影响我们生产生活的方方面面。对促使经济发展,人类的进步有着巨大的影响力。随着社会经济的发展,为了达到社会经济的发展对微电子技术的需求,实现社会经济在技术支持下快捷稳定发展,我们必须要不断地对微电子技术进行优化和改进,积极地探索更深层次的微电子技术知识,使微电子技术更好地服务于社会经济发展。相信微电子技术不仅是在当今,乃至未来社会发展中微电子技术必将是促使社会发展进步的主导产业。

1 微电子技术的概念

微电子技术是信息化时代最具代表性的高新技术之一,它的核心技术半导体集成电路技术,由电路设计、工艺技术、检测技术、材料配置以及物理组装等购置技术体系。微电子技术基于自身集成化程度高,反应敏捷、占用空间较小等优势特点目前在有关涉及电子产业中得以广泛的应用。

2 微电子技术的发展现状

随着信息时代的到来,微电子技术得以快速发展,在信息时代中扮演中重要角色,是影响时展的关键技术之一。从微电子技术的发展历程来看,上世纪五十年代贝尔实验室发明了晶体管,晶体管的面世标志着微电子技术的诞生。在随后的几年内经过科学家的不断努力,又发明了集成电路。集成电路的发明为后来的微型计算机的发明奠定了坚实的技术基础。直至上世纪七十年代,集成电路在微型计算机中的成功应用,标志着微电子技术的发展达到了空前的高度。随着微电子技术的进一步发展,以集成电路为核心的微电子技术经过科学家的优化和改进,较上世界刚诞生的微电子技术集成化程度足足提高了近500万倍,另外在微电子技术产品体积方面也大大地缩小。一个微小的单独的集成片就能集成几千万个集体管。自改革开发以来,国家对微电子技术的重视程度不断提高,给我国的微电子产业技术带来了良好的发展空间环境,比如我国近年来在超深亚微米集成技术开发研究方面已取得显著成就。促使我国的电子产业逐渐向规模化和集成化方向发展,为国民经济总值的不断提升做出了杰出贡献。另外,我国在微电子芯片研究开发方面也取得了较大成就,目前集成芯片已在通信、多媒体设备以及数字信号处理器中得以广泛的应用。但纵观我国的核心微电子技术发展水平,同世界发达国家的微电子技术水平相比,存在的差距还是比较明显。我们需加大对微电子技术 研发的力度,从资金政策上给予支持,不断地完善微电子技术 研发体系,使我国的微电子技术水平逐渐同世界微电子技术水平接轨。

3 微电子技术的应用

3.1 生活应用方面

随着信息化时代的到来,在信息知识爆炸的年代,微电子技术下的产品影响着我们生活的方方面面,如我们如今最为常用的通信工具―手机,上下班坐公交车使用的IC卡,洗衣服用的全自动洗衣机,做饭用的电饭煲,烧水用的电水壶,茶余饭后的欣赏电视节目。这些和我们生活息息相关的电子产品都采用了微电子技术处理而完成其功能性的发挥,给我们的生活带来了便捷,带来了高品质的享受。对提高我们的生活质量有着积极的影响。

3.2 工业制造应用方面

随着社会经济的快速发展,给工业制造产业带来了良好的发展机遇。面对全球性工业革命的到来,传统落后的工业生产制造模式难以满足社会生产的需求。为了能够快速地适应新时代工业产业发展的趋势,目前许多的工业制造 企业都积极地引进微电子技术支持下的设备来提高企业的生产效率和产品的精准度,以此为提高市场竞争优势的主要手段,进而实现企业的长足发展。比如,在汽车制造行业,以微电子技术为支持的监控系统和防盗系统。通过微电子的融入研发了电子引擎监控系统,有效地解决了引擎不容易控制的问题;将微电子技术融入到汽车的监控系统中,一旦汽车遭遇被盗情况,电子防盗系统会立即发出警报。目前,更值的提出的是,世界上发达国家已经将汽车的电子防盗系统同车主的手机相连接,如果汽车被盗,汽车电子监控系统将会及时地将信息传输到车主的手机上。车主随时随地都能了解到自己汽车的相关情况。这一技术我国目前也在研发,相信在不久的将来,这一技术也将会逐渐地应用汽车制造中,进而提升汽车的整体安全性能。

3.3 军工产业应用方面

微电子技术不仅在生活、工业等产业中得以广泛应用,而且在军工产业中也扮演着重要的角色。众所周知,在信息化时代,现代军事力量的强大与否主要体现在军事装备的信息化程度的高低。如果一个国家军事装备中融入的现代微电子信息技术较多,就会在战争中取得先机。例如,依靠微电子技术通过远程计算机控制的无人战斗机,就是很好应用微电子技术的例子。此外,侦察机上的数字地图装置能够为野外训练的士兵提供准确的天气、情报、敌军位置以及周边地形等准确信息数据。通过无线计算机网路技术将搜集到的信息数据传输到指挥中心,为军事方案的制定提供了重要的支持。随着微电子技术的不断发展,微电子在国防中的应用深度也会越到越大,为确保国家安定奠定了坚实基础。

4 结语

总之,随着时代的进步,微电子技术将会不断地革新发展,将会更成功地应用到更多的社会活动中,影响社会经济的发展,为人类的发展和进步作出杰出贡献。但就我国的微电子技术水平而言,相比世界发达国家水平差距还较大,我们应秉着坚持不懈的精神,继续探索研究微电子技术,不断地缩短我国微电子技术水平同世界发达国家水平的差距,最终成功实现我国微电子技术水平同世界先进水平接轨。

参考文献

[1]宋奇.浅谈微电子技术的应用[J].数字技术与应用,2011(03):153.

[2]程晓芳.微电子技术的现状及其发展趋势[J].山西电子技术,2012(04):93-94.

[3]许正中,李欢.我国微电子技术及产业发展战略研究[J]. 中国科学基金,2010(03):155-160.

[4]李宗强.浅谈微电子技术的发展与应用[J].科教文汇( 中旬刊),2009(01):278.

作者单位

微电子技术范文第8篇

关键词:微电子技术;航空系统;综合化

微电子技术的进步在很大程度上提升各领域的科学水平,促进了各领域上的发展,目前在微电子技术在航空系统中的应用效果中,我们可以看到微电子技术的重要作用,不仅仅能够促进航空系统向经济性、技术性方向发展,同时也能促进航空系统整体性的进步。所以我们要明确微电子技术及微电子技术应用于航空系统的重要作用,从而对如何更好地应用微电子技术进行探究,希望可以促进微电子技术在航空系统中的发展。

1微电子技术的基本概念

微电子技术是较为复杂精密的科学技术之一,是建立在各种高密度微电子组件的基础上的高微电子技术。作为目前国内较为高精尖的基本技术端电子技术,其应用领域十分广泛,不仅仅可以使用于航空航天中,也可以使用在各个工业领域及商业领域上,微电子技术的展现形式通常是以微电子商品或者集合多种电子元器件的综合系统载体等出现,同时这也是各种半导体元件的产品的相关统称,作为集成电路的一个重要载体,微电子技术对于促进各领域的发展是有重要作用的,但是微电子技术的学习与创新是微电子技术发展的难点,在目前的信息化时代,我们既要正视微电子技术的重要性,又要对微电子技术进行学习与创新,从而促进国家科学、经济、国防等进一步发展。

2微电子技术在航空系统发展中的重要内涵

随着航空系统的不断发展,我们可以看到微电子技术在航空发展过程之中起到相当大的推动作用,促进航空系统向智能化、科学化、模块化方向发展,而且往往这个时候航空系统的发展也呈现出了综合性这一具体特性,微电子技术在航空系统中的发展不仅仅是航空水平的具体体现,同时也是国家科技水平及相应的国防实力的重要体现,微电子技术不仅仅是理论性的技术工种,当微电子技术应用于航空系统发展过程中时,也在证明我国微电子技术的基本专业知识理论能够很好地和实践应用有机结合起来,体现了我国航空系统发展状况。除了在航空系统中,微电子技术往往也会体现在航空微电子技术产品上,但无论是系统上还是产品上,微电子技术在航空系统发展过程中仍扮演了重要的推动角色。

3如何更好地将微电子技术应用于航空系统之中

3.1将微电子技术的专业理论知识与航空系统应用进行有机结合

我们可以看到目前航空系统的应用已经偏向于综合化、具体化、模块化方向发展了,所以电子技术基础知识应该在明确目前航空系统的基本发展现状之上,与实际航空系统应用进行有机结合,保障航空系统能够使用图像及语音信号实时传送功能,提高航空系统发展中的经济性与技术性,无论是在控制系统还是传感器及显示系统中,都促进了航空系统的灵活性和可靠性特性的发展,解决综合系统中所存在的相应问题,提升客观的显示技术及控制技术,从而推动微电子技术在航空系统中的深化与进步。

3.2提升相关人员的微电子技术水平,引进高质量的人才

无论是航空系统方面还是微电子技术方面其发展都需要高质量、高水平的人才进行相应的实验与应用,所以我们必须提高整体队伍的综合素质,以促进微电子技术在航空系统中的发展与应用。传统的固体物理基础课程、半导体器件与微电子综合课程设计等基本知识理论课程并不能满足微电子技术发展的具体要求,为了培训相应的航空方面的微电子技术人才,我们必须要革新课程,提高课程难度,在一定程度上加入相应的航空理论知识,增加实践课程的相应比例,促进相关专业人员能够将微电子与航空系统的理论知识与现实实际发展情况的有机结合,也可以加强对于VLSI设计、SOC设计方法学嵌入式微处理器体系结构的学习等,但无论是哪种专业知识,都需要相关人员对于相应的微电子技术水平及航空系统的相应技术进行学习与创新,只有这样微电子技术才能在航空系统的发展过程之中得到更好的应用。

3.3对航空系统中的微电子技术设备进行相应的保护

在微电子技术的应用过程中我们也不应该忽视对于微电子技术载体即微电子技术设备的相应保护,一般这些设备会出现静电损害及电磁干扰等常见损害问题,在一定程度上阻碍了航空系统的正常运作,我们必须对微电子技术设备进行相应的保护,从而促进微电子技术可以正常应用于航空系统之中。我们可以利用带有防静电的相应装置,以及防尘罩、导电袋等多种防护准备,保证微电子技术设备不被静电损坏,除此之外还可以考虑降低航空系统各部分的摩擦状况,处理好相应的飞机操作面,安装静电故电器等多种方式降低电磁对于微电子技术设备的干扰,同时对微电子技术设备进行相应的保护。

3.4对航空系统中所使用的集成电路及电子元件进行创新

航空系统中微电子技术应用往往体现在集成电路与元器件的使用过程中,在这个航空系统运行当中,无论是对于信息进行存储或是处理,都需要使用相应的通用高端芯片以及集成电路等,但是目前国内的芯片及核心元器件都主要依赖于进口,国产的集成电路及电子元件不能够满足目前微电子技术在航空系统中的发展需求,面对这一问题,我们必须要注重在航空系统中对于相关技术及电子元件的创新,从而促进微电子技术的提高与航空系统的进步。

4结语

在微电子应用于航空系统中的这一个方面,我们还有好长的路要走,不仅仅需要从理论上获得突破与提高,同时也要在微电子技术及航空系统的实践应用上进行有机融合,明确微电子技术在航空系统中发展的重要内涵,从而通过人才引进、元件升级、设备保护等多种方式促进微电子技术在航空系统发展中的具体应用。

作者:顾晓清 单位:上海电子信息职业技术学院

参考文献:

[1]姜振灏.微电子技术在航空系统中的发展[J].科技视界,2015,13:94+87.

[2]杨畅楠.论科学技术发展对社会变迁的影响[D].渤海大学,2014.

[3]中航工业西安航空计算技术研究所.田泽.航空微电子技术及产业分析[N].中国航空报,2011-11-08011.

[4]方震华,黄慧锋.微电子机械系统(MEMS)技术在军用设备中的应用现状[J].电子机械工程,2010,04:1-4+13.

微电子技术范文第9篇

关键词:微电子技术;发展;趋势

中图分类号:TP393.4 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)03-0022-02

1 微电子技术概述

从本质上来看,微电子技术的核心在于集成电路,它是在各类半导体器件不断发展过程中所形成的。在信息化时代下,微电子技术对人类生产、生活都带来了极大的影响。与传统电子技术相比,微电子技术具备一定特征,具体表现为以下几个方面[1]:(1)微电子技术主要是通过在固体内的微观电子运动来实现信息处理或信息加工。(2)微电子信号传递能够在极小的尺度下进行。(3)微电子技术可将某个子系统或电子功能部件集成于芯片当中,具有较高的集成性,也具有较为全面的功能性。(4)微电子技术可在晶格级微区进行工作。

2 微电子技术发展历程概述

微电子技术诞生于20世纪40年代末。1947年,巴丁、布莱顿与肖克莱发明了晶体管,这使得电子技术有了极大的突破,也为微电子技术的后续发展奠定了基础。至20世纪50年代末,集成电路的出现推动了电子技术革命,这也意味着微电子技术变得愈来愈成熟,并进入了快速发展期。同时,计算机技术应用范围的不断拓展,也进一步促进了微电子技术的发展。至20世纪70年代,伴随着微型计算机的出现,让微电子技术发展达到了空前的高度,也奠定了微电子技术在高新技术当中的核心地位[2]。如今,微电子技术已走入人们的生活当中,计算机、手机、家用电器的制造、生产都离不开微电子技术的支持。同时,微电子技术也成为了国防工业、印刷工业、汽车工业等工业生产当中不可或缺的核心技术。甚至可以说微电子技术无处不在,它已经与整个社会形成了一种相互依存的关系。相对于发达国家而言,我国微电子技术起步较晚。但近年来,我国的微电子技术取得了很大进展,特别是在纳米集成技术方面有所突破,并且集成规模也变得愈来愈大。其中华为公司在移动芯片方面已经处于国际领先地位,旗下的海思芯片已经能够与高通、三星等芯片一较长短。如今我国已经成为全球最大的消费类电子市场,在市龃碳は拢我国微电子技术整体水平还将进一步提升。

3 微电子技术发展趋势分析

3.1 硅基CMOS电路

在硅基技术不断进步、不断成熟的情况下,硅基CMOS的应用深度也在不断提升。从硅基CMOS电路发展趋势来看,硅晶圆片的尺寸正在不断扩大,然而特征尺寸(光刻加工线条)却变得愈来愈小。早期的硅片尺寸为2英寸居多,经过3、4、6英寸的过渡发展,如今已经达到8英寸水平[3]。近年来,集成电路制造工艺技术的进一步突破,使得硅片尺寸已经达到12英寸以上,直径超过300mm。硅片尺寸的扩大,意味着整体生产成本能够进一步降低。英特尔公司在集成电路芯片制造方面一直处于行业领先地位,从2011年开始英特尔便具备了成熟的32nm制造工艺。近年来,由32nm工艺到22nm工艺,再到如今主流的14nm工艺,体现了集成电路制造技术的快速发展。未来两年内,器件的主流特征尺寸将朝着10nm、7nm方向发展。当然,在硅基CMOS电路特征尺寸不断缩小的情况下,器件结构的物理性质会变得愈来愈大,不可能完全按照摩尔定律一直发展下去,甚至可以说硅基CMOS电路已经遇到了一定的发展瓶颈。要让其突破发展瓶颈,必然需要新材料的支持。高K材料、新型栅电极及新制造工艺将是促使其进一步发展的关键。

3.2 生物芯片

生物芯片是微电子技术未来重要的发展方向之一。生物芯片是一种微阵列杂交型芯片,其中微阵列主要由各类生物信息分子所够成,包括DNA、RNA、多肽等。它是典型的生物技术与微电子技术的融合性产物。在阵列当中,各分子序列是预先所设定的序列点阵,并且序列与位置都是已知的[4]。以生物分子特异性作用为基础,可将生化分析过程集成于芯片表面,这样便能够实现生物成分如DNA、RNA、糖分子、蛋白质、多肽等的高通量快速检测。在生物芯片技术水平不断提升的过程中,其应用范围也在逐渐扩大。例如,Santford与Affymetrize公司所生产的DNA芯片上含有超过600种的基因片段。在芯片制造过程中,先在玻璃片上蚀刻出微小沟槽,在将DNA纤维覆于沟槽上,以不同DNA纤维图形来体现基本片段的差异性。利用电场等手段可让某些特殊物质将部分基因的特征表现出来,从而实现基因检测。又如,三位美国科学家被授予了一项关于量子级神经动态计算芯片的专利。此类芯片功能性较强,可进行高速非标准运算,这给量子计算领域的发展带来了巨大的推动力。该芯片是物理过程与生物过程的结合产物。以仿生系统为基础,在接口界面通过突触神经元连接,可实现反馈性学习,无论是运算速度,还是运算能力均具有较高水准。一旦该技术成熟后,可在民用及军事领域大范围应用。

3.3 集成系统

集成系统是微电子技术发展的重点方向。以往微电子芯片都是以集成电路芯片为基础,然而,电子信息类型及数量的不断增多对集成电路芯片提出了新的要求,要求其具备更低的功耗、更快的速度,并且能够快速处理不同类型的复杂智能问题。在此需求下,SOC(系统级芯片)概念愈来愈受到关注。SOC具有极强的集成,不但能够将信息处理系统、执行器集于一体,还能集成生物、化学、物理敏感器[5]。目前,SOC已经成为了移动终端中最为主流的芯片解决方案。部分手机的SOC性能已经达到了很高的水平,甚至接近于桌面级CPU。以苹果的A10芯片为例,A10晶体管的数量已经超过30亿,其整体性能较上一代A9芯片提升了约40%,所集成的GPU性能较A9也有50%的提升,但整体能耗却下降了30%。同时,SOC当中还集成了数字信号处理器模块、控制器模块、存储器单元模块等多个模块,可以胜任各种任务。未来随着相关技术的不断成熟,SOC还将具备更大的发展空间,并成为社会生产当中不可或缺的一部分。

3.4 微电子制造工艺

穆尔定则指出,集成电路的集成度每3年左右就会成倍增长,而特征线宽则会下降30%。特征线条愈窄,也就意味着集成电路的工作速度愈快,并且单元功能消耗功率也会一定幅度下降。集成电路集成度的不断增大对相关制造技术(光刻技术、蚀刻技术、扩散氧化技术)也提出了新的要求。(1)光刻技术。利用波长为436nm光线,即可获取亚微米尺寸图形,从而得到集成度为1M位与4M位的DRAM。然而i射线曝光设备的出现进一步提升了光刻技术整体水平。利用i射线曝光可获得半微米尺寸及深亚微米尺寸图形,得到16M位与64M位的DRAM。目前主流的光刻技术为248nm DUV技术及193nm DUV技术,未来纳米压印光刻技术及极紫外光刻技术均存在较大潜力,极有可能成橄乱淮的主流光刻技术。(2)蚀刻技术。在高密度集成电路制造过程中,由于特征尺寸的不断缩小,对蚀刻工艺的要求也在不断提升。随着相关工艺的不断成熟,采取CER等离子源及ICP高密度等离子源,并将其与静电卡盘技术相结合,可进一步提升蚀刻效果。(3)扩散氧化技术。以往的气体扩散法需要在高温条件下长时间扩散,才能获得扩散层。新一代的离子注入技术进一步提升了扩散氧化效果。采取离子注入技术,可在任意位置置入杂质,再经过低温处理,便能得到扩散层。

3.5 立体微电子封装

在电子产品集成度不断提升的情况下,微电子封装已经成为主流封装技术。相对于传统封装技术而言,微电子封装技术具有高性能、高密度的特征,具有更好的适用性及更高效率。从发展趋势来看,未来微电子封装技术将朝着少封装、无封装的方向发展,平面型封装会逐渐转向立体封装。立体封装是基于传统微电子封装技术发展而来[6]。立体封装可将两个及以上的芯片在单个封装中进行堆叠,即实现正方向上的多芯片堆叠。换句话说,立体封装是一种典型的堆叠封装技术。通过立体封装能够大幅度提升组装密度,提升幅度可达200%至300%。目前立体封装主要包括三种形式,即有源基板立体封装、叠层立体封装及埋置型立体封装。上述三种封装方式各具特点,适用于不同类型的芯片。

4 结语

在微电子技术不断发展的过程中,它的影响力变得愈来愈大,并逐渐成为了衡量国家科学技术实力的重要标志,也体现了国家的综合实力。未来,微电子技术还将具备更大的发展空间,它将成为引导人类社会发展、推动技术革命的重要因素。

参考文献

[1]肖李李.微电子技术的应用和发展分析[J].电子制作,2016(16):98.

[2]李彦林.微电子技术的发展与应用研究[J].电子制作,2015(20):36.

[3]金撼尘.微电子技术发展的新领域[J].电子世界,2014(09):5-6.

[4]邓海刚,席宏扬,尤晓亮. 浅谈微电子技术的应用和发展[J].电子制作,2013(17):93.

[5]程晓芳. 微电子技术的现状及其发展趋势[J].山西电子技术,2012(04):93-94.

微电子技术范文第10篇

航空微电子及关键技术

以集成电路为核心的微电子技术,在军事通信、军事指挥、军事侦察、电子干扰和反干扰、无人机、军用飞机、导弹,雷达、自动化武器系统等方面得到广泛应用,覆盖了军事信息领域的方方面面。因此,现代信息化战争又被称为“芯片之战”。出于国防装备的需要,世界军事强国不仅重视通用微电子技术发展,也十分重视专用微电子技术的发展。这是因为专用微电子产品不仅在国防装备中应用广泛,而且对国防装备的作战效能起着关键作用。美国提出,在其防务的技术优势中,集成电路是最重要的因素。20世纪80年代美国就将集成电路列为战略性产业。决定航空电子系统成本和技术的关键和核心,是以航空关键集成电路和元器件为核心的航空微电子技术和产品。

当前微电子科学技术一个重要的发展方向,就是由集成电路(IC)向集成系统(IS)转变,并由此产生了微系统。微系统有两重含义:一是将电子信息系统集成到硅芯片上,即信息系统的芯片集成——片上系统或System on-a-Chip(SoC)。另一含义就是微电子机械系统(MEMS)和微光机电系统。

SoC将一个基于PCB上实现的系统功能尽可能的转化为基于功能、性能高度集成的基于硅的系统级芯片实现。因此,SoC尽可能多的集成系统的功能,可以减小系统体积重量,提高系统的性能,提高系统的可靠性,并能降低系统的制造成本。

MCM(Multi-Chip Module)是利用先进的微组装技术将多个(2个或以上)集成电路管芯及其他微型元器件组装在单一封装外壳内,形成具有一定部件或系统功能的高密度微电子组件。基于MCM基础上发展起来的系统级封装SIP(System in Package),是将整个应用系统中所有的电路管芯和其他微型元器件组装在单一封装外壳内的技术。MCM/SIP技术的开发应用将是突破传统封装固有瓶颈的一种有效途径,实现信息技术的发展对集成电路的封装密度、处理速度、体积、重量及可靠性等方面提出新的应用要求。

上世纪90年代,美国NASA为实现太空飞船小型和微型化提出先进飞行计算机计划(AFC),将MCM 作为在微电子领域保持领先地位的重要技术加以发展,并确定其为2010年前重点发展的十大军民两用高新技术之一。 日本一直以来都是MCM 技术的推崇者,他们建立的MCM技术协会进一步促进多芯片组件的发展与应用。

虽然SoC可以集成多种功能IP,但多工艺混合的IP难以采用SoC在单一硅片上实现, 因此虽然SoC发展迅速,但并不能取代MCM/SIP技术,一定程度上来讲,MCM/SIP技术是对SoC实现小型化的重要补充。因此,SoC/MCM(SIP)技术固有的技术优点,是航空电子系统低功耗、高性能、高可靠、超小型化的发展的永恒追求,也是航空电子系统发展迫切需要的核心技术之一。

航空微电子产业的国内外现状

航空电子系统所用关键集成电路与元器件的基本上可以分为四大类别:通用高端芯片、航空专用集成电路、机载任务子系统专用处理芯片、航空核心元器件。

1、通用高端芯片,主要是指处理类、存储类、电源类、A/D、D/A、OP等类别的集成电路。高端通用芯片决定航空电子系统的整体性能,是航空系统中不可缺少的一类重要器件。由于武器装备发展的需求超前于我国集成电路的研制和国产化,各项主战装备进入设计定型时,国内出现无“芯”可用的状况,导致定型装备的高端通用芯片基本依赖于进口,在重点型号中几款用量大的CPU芯片大都要依靠进口,只有少数是国产化的CPU芯片,而且性能都比较低。

2、航空专用集成电路,主要包是指总线网络及相关标准协议,以及使用MCM、SIP设计的模块。航空专用集成电路一般分为两种:第一种是满足航空标准、协议和规范的专用电路,如支持ARINC429协议、1553B协议、光纤通道FC-AE协议等的电路,它决定了航空电子系统的体系结构。这类芯片主要是总线协议处理类芯片,是航空电子系统的“中枢神经”,遍布飞机的各个部件和角落。第二种是满足飞机应用环境要求的专用集成电路。这类芯片是面向航空电子系统的应用需求特点开发的芯片。欧美新一代飞机研制中,广泛使用了SoC/MCM(SIP)技术手段,实现低功耗、高性能、高可靠性、超小型化的最终目标。为了达到F-22等新一代飞机综合核心处理机(ICP)对“性能/体积”方面的要求,美国“宝石台”计划中定义了多达12种MCM。

3、机载任务子系统专用处理电路,主要包括弹载计算机小型化核心芯片、头显定位处理系统芯片、头/平显畸变校正芯片、机载专用远程激光测距芯片以及机载防撞系统综合信号处理芯片等。机载任务子系统专用处理电路是决定航电任务子系统或设备某些特定性能的专用集成电路,如弹载计算机、头显定位处理系统芯片、头/平显畸变校正芯片、机载专用远程激光测距芯片和机载防撞系统综合信号处理芯片。目前国内该类任务子系统多采用专用电路板卡实现,缺点主要在于体积大、功耗高、集成度低、数据处理时间长等。

4、航空核心元器件,包括航空专用传感器、制导与导航器件、连接器、断路器、T/R组件等,这是在航电系统或设备中有重要作用的元器件,如光电探测器、光电收发器、航空连接器、航空专用压力传感器敏感元件及处理芯片、GNC电路、相控阵雷达中的超薄三维集成射频模块等。

上一篇:多媒体设备管理范文 下一篇:资源科学范文

友情链接