行业解读集成电路

行业百科

    集成电路(integratedcircuit,港台称之为积体电路)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,这样,整个电路的体积大大缩小,且引出线和焊接点的数目也大为减少,从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”(也有用文字符号“N”等)表示。

一、特点及分类介绍
集成电路特点
    集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用,同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备,其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍,设备的稳定工作时间也可大大提高。
集成电路的分类
   (一)按功能结构分类集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。模拟集成电 路又称线性电路,用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间边疆变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等),其输入信号和输出 信号成比例关系。而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号)。
   (二)按制作工艺分类集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和薄膜集成电路。膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。 
   (三)按集成度高低分类集成电路按集成度高低的不同可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、特大规模集成电路和巨大规模集成电路。
   (四)按导电类型不同分类集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路,他们都是数字集成电路.双极型集成电路的制作工艺复杂,功耗较大,代 表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大规模集成电路,代表集成电路 有CMOS、NMOS、PMOS等类型。
   (五)按用途分类集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。1.电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、开关电源集 成电路、遥控集成电路、丽音解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器(CPU)集成电路、存储器集成电路等。2.音响用集成电路包括AM/FM高中频 电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路,电子音量控制集成电路、 延时混响集成电路、电子开关集成电路等。3.影碟机用集成电路有系统控制集成电路、视频编码集成电路、MPEG解码集成电路、音频信号处理集成电路、音响 效果集成电路、RF信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集成电路等。4.录像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集成电 路、驱动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。
   (六)按应用领域分集成电路按应用领域可分为标准通用集成电路和专用集成电路。(七)按外形分集成电路按外形可分为圆形(金属外壳晶体管封装型,一般适合用于大功率)、扁平型(稳定性好,体积小)和双列直插型.
二、中国集成电路产业发展呈现三大特点
    在2000年到2004年的4年间,我国集成电路产量和销售收入的年均增长速度超过 30%,是同期全球最高的。2004年集成电路产量达211亿块,提前一年达到“十五”计划的目标,销售额达到545.3亿元,比2003年大幅增长 55.2%,增幅比前一年提高了24个百分点。中国集成电路产业规模在这4年间扩大了3倍,其在全球集成电路产业中所占份额也由2000年的1.2%提高到3.7%。中国已经成为全球集成电路产业发展最快的地区之一。
  今年是国家“十五”计划的最后一年,回顾近几年中国集成电路产业的发展,有以下几个特点:
  一是集成电路设计、芯片制造与封装测试三业竞相发展。总结前几年的经验并结合国内企 业特点,业界形成了“以IC设计业为先导,IC制造业为主体”的发展战略思想。IC设计业在近几年取得了长足的发展。2004年设计业销售收入比2003 年增长81.5%,达81.5亿元,销售收入过亿元的设计企业已经达到17家,其中两家超过5亿元。芯片制造方面,随着中芯国际、上海华虹NEC、和舰科 技、上海先进和宏力半导体等一批芯片生产线的建成投产和扩产,芯片制造业销售额2004年成倍增长,全年芯片制造业共完成销售收入181.24亿元,与 2003年相比其规模扩大了l.9倍。封装测试业近几年一直保持了平稳较快增长的势头。2004年,有多个封装测试企业扩大生产规模,并有若干新建项目建 成投产,封装测试业全年销售收入达到282.56亿元,比2003年增长15.8%。
  二是在规模快速扩大的同时,技术水平迅速提高。集成电路制造技术水平经历了2000 年的0.35微米8英寸制造线的建设,到2004年中芯国际北京12英寸线建成投产,少数先进生产线的制造技术已提升到0.18微米乃至0.13微米。国 内封装企业,在先进封装形式的开发和应用方面也取得了显著成果。设计企业的业务活动已经从芯片设计扩展到系统解决方案、硅知识产权(IP)的交换交易、IC设计服务、测试,直到产品营销。一批企业已具备0.13微米~0.25微米的设计开发能力,可以自主设计开发几百万和上千万门水平的集成电路。
  三是“中国芯”的开发和产业化取得了突破性的进展。一大批具有自主知识产权的芯片,从多个CPU、DSP芯片到数字视频和3G通信芯片都已开发成功,特别是去年第二代身份证芯片和数字多媒体芯片、MP3芯片等都成功地实现了产业化。
  这些进展与科技部“863”计划以及信息产业部“中国芯”工程的大力推动密不可分。全国7个集成电路设计产业化基地,以及后来7加1的香港科技园建成并投入运转,有力地促进了我国IC设计业的快速成长。
  中国集成电路产业经过4年的发展,在规模和技术上都已跨上了一个新台阶,成为有一定规模的高成长性产业。
  近几年中国集成电路产业的迅猛发展离不开市场需求的强劲拉动。
中国电子信息制造业规模不断扩大,计算机、消费电子、网络通信、汽车电子等主要需求领域都呈现出了高速增长的势头。2004年,中国电子信息产业销售收入达到 2.65万亿元,比2003年增长40%,集成电路市场规模已经达到2908亿元,同比增长40.2%,高于去年全球增幅12个百分点。
  产业与市场充满商机
  2004年中国手机产量已经达到2.3亿部,占全球的40%强,计算机产量4300万台,彩电产量7400万台,均为全球第一。目前中国已经拥有全球最大的固定电话用户和移动电话用户群,2004年二者分别达到3.16亿户和3.34亿户,而互联网上网人数也达到9500万人。面对蓬勃发展的中国集成电路产业与市场,国内外半导体企业都在积极谋求自身的发展。
  经过不断的积累和开拓,中国半导体企业正在走上发展壮大之路。中芯国际已跃居全球第 4大芯片代工厂,华虹NEC已成为全球第7大芯片代工厂;大唐微电子等一批设计企业正在向1亿美元销售额的目标迈进;南通富士通、长电科技等封装测试企业 都正在努力向世界先进水平靠拢。面对发展迅速且潜力巨大的国内市场,目前国内企业的市场占有率尚不足20%。可以说,中国企业有着巨大的发展空间。
  跨国公司也在不断增强对中国市场的重视程度,目前已经有多家跨国半导体公司将亚太总 部迁往国内或是在国内新设立了区域总部。中国作为亚太地区最重要的半导体市场,跨国公司在这里可以找到难得的市场机遇。通过在中国设立合资独资企业或建立 研发中心,跨国公司可以更好地融入到国内信息产业的发展当中,并分享其发展所带来的效益。
  国内集成电路行业的蓬勃发展也得到了创业资本的极大关注。近几年先后有杭州士兰、江 苏长电、中芯国际、华润上华等10多家半导体企业在境内外上市。根据统计资料显示,2004年国内集成电路行业的风险投资总额达到4.24亿美元,主要集 中在IC设计领域,共有超过30家IC设计企业获得总计3.53亿美元的投资,同时IC行业产业链的相关领域也受到了一定关注。中国集成电路产业与市场充 满商机,投资公司可以期待获得高额的回报。
  上游的设备材料业严重滞后,IC企业与处于下游产业的整机企业缺少一种战略合作关系,一直是制约国内集成产业发展的两大瓶颈,而需要突破瓶颈本身也正意味着发展机会。我们认为,今后几年内,半导体设备、材料企业以及系统解决方案提供企业在中国将有巨大的发展空间。
  中国仍是全球亮点
  从全球看,对于2005年世界半导体市场,不同机构有着不同的估计,但是不争的事实是当前市场低迷。我们希望下半年能恢复增长,乐观的估计是今年实现个位数的增长或零增长。
  从中国市场的情况来看,预计未来几年仍将以年均30%左右的速度发展,这主要是基于 以下四点考虑:首先,中国信息产业的持续快速发展将为集成电路提供稳定的市场。根据信息产业部提出的今年宏观发展目标,2005年电子信息产业销售收入 3.4万亿元,比2004年增长28.3%;通信业务总量1.25万亿元,发展固定电话和移动电话用户1.03亿户,集成电路的市场前景广阔。第二,若干新项目和重大工程的启动将创造大量新需求。例如:信息产业部已表示,要适时提出发展3G的决策建议;数字高清电视标准即将发布,随着2008年北京奥运会的临近,必将带动数字高清和
平板电视的 大发展。数字消费电子产品是当前发展的热点,最近“高密度激光视盘系统技术规范”的制订,也将促进有关产品的普及推广。第三,全球电子信息产品制造业向中 国转移的趋势仍将继续。第四,信息产业是我国国民经济的支柱产业,要建设电信强国电子强国,必须加强关键元器件的研发和产业化,中国政府对集成电路产业的 发展必将继续给予大力支持。当然,全球市场的低迷也必然会影响到国内市场的成长。综合考虑这些有利和不利因素,预计2005年中国集成电路市场的增幅将回 落到20%-30%,规模将为3500亿元-4000亿元。  

    关于产业发展,一方面,中国半导体产业已与全球产业息息相通,全球产业发展减缓将会 带来巨大的压力,但另一方面,国内市场需求拉动与全球半导体领域产业转移仍将推动产业高速发展,特别是一批项目将在今年投产扩产,因此预计2005年仍将 继续保持30%以上的高增长,产销收入将超过650亿元。可以说,中国仍将是2005年全球集成电路产业与市场的发展亮点。