摘要：论述了IC产业链中包括的主要技术，例如芯片设计、芯片制造、芯片封装新技术和支撑条件等，并讨论了这些新技术及其产品的研发、应用和发展策略。

关键词：超大规模集成电路；特大规模集成电路；集成电路产业链；技术应用：产业主体；良性发展

中图分类号：TN47；TN405．94 文献标识码：A 文章编号：1003-353X(2004)06-0057-07

1 引言

近20年来，微电子技术、计算机技术和通信技术迅速发展，IC芯片的集成度不断提高，VLSI、ULSI芯片的应用范围持续扩大[1]，半导体业界对IC产业链发展十分关注，一方面是由于近年来VLSI制造业有了长足的进展，设计业起步的势头较大；另一方面，IC产业链断裂现象已开始显现，这会制约到产业主体的良性发展。基于此，有必要讨论VLSI产业链中的新技术及其应用和发展问题。

如图1所示，就IC本身而言，其产业链主要由芯片设计、芯片制造和芯片封装等环节构成。从广义上说，IC产业链应包括上游的支撑条件(如设备、仪器和材料等)，还应包括下游的产品应用、供应链和新品开发[2]。

2 VLSI芯片设计与新技术开发

2.1 开始迈向IC产业链的龙头地位

2003年，上海航天上大欧德科技有限公司开发出国内具有自主知识产权的第一款有机发光二极管显示器(OLED)专用驱动芯片；同年第3季度，天津南大强芯顺利完成对于90纳米CMOS工艺的系统级芯片(SOC)用多种知识产权模块的系统结构设计、SOC用嵌入式CPU-IP核的软件工具模块设计。这两件事标志着我国IC设计业有了较大的突破性进展。在VLSI生产线建设高潮迭起的情况下，设计业规模弱小、设计产能短缺的状况已经得到改观。我国的IC设计业开始向高附加值方向转型，现已涉足到高清晰度电视芯片、手机用数码相机芯片、SOC等高端产品等，VLSI设计业真正成为产业链龙头的日子不会太远。

2．2 设计方法与新技术

2．2．1 从电路到结构的系统设计方法

现代逻辑设计包括更多的寄存器传输级设计，调度和分配都是设计VLSI这样的复杂数字系统所必备的工具，电路版图告诉设计者哪种逻辑和结构对IC新品最有意义和最有实用价值。

2．2．2 测试和可测试性设计方法

如今，用户既需用高质量芯片又希望耗费较短的设计周期。每位设计者都应知怎样测试芯片及如何使芯片易于测试。相对来说，可测试性设计方法只要对芯片结构稍加改动，就能使芯片彻底而容易被检测，而对性能不良的芯片结构，即使优秀的测试工程师用它法也难以充分测试[3，14]。

2．2．3 算法设计

设计VLSI芯片，需用专用的分析和综合工具。对于ULSI芯片，使用CAD和EDA等工具就可完成：对于较小的ASIC芯片，使用这些工具可满足性能和尽快。上市的要求。故应利用这些先进的设备和工具(包括硬件描述语言VHDL、Verilog HDL和行为级综合工具、完善的逻辑综合工具等)进行算法设计，以便高效率地设计出VLSI、ULSI芯片和其他复杂的集成系统。

2．2．4 版图设计

版图设计是VLSI从电路拓扑到芯片拓扑的一个重要环节，它随着IC制造技术和设计软件之发展而发展。现有三种方法：一是通过图形编辑方法完成版图设计，二是通过库单元调用和拼接方法完成，三是通过CAD和EDA技术自动生成某种格式的版图图样。其中库单元技术是目前设计较优秀的IC芯片的技术方法，它以成熟的VLSI单元(电路和版图)库作为设计基础，利用计算机布局布线工具软件，在两维平面上制作对应的具体电路或系统的版图。因采用成熟的VLSI电路和版图，同时借助EDA工具，故所设计芯片不但具优良的局部性能，而且有妥当的整体布局。

2．3 SOC的焦点设计技术

2．3．1 21世纪IC业界将进入SOC时代

由于SOC面向特定用户，能最大程度上满足嵌入式系统的要求，所以它具有诸多的技术优势。SOC尤其适用于开发数字新品，如手持设备、便携式数字通信和信息家电产品，因此21世纪IC行业即将跨入SOC时代。

2．3．2 SOC产业发展的焦点技术

SOC设计投入的最大门槛是专门技术、IP库和SOC总线架构支持，这需用广泛的多功能IP和将客户逻辑与之集成在一起的设计艺术，最大限度地满足客户开发产品的需求。因而许多第3方IP供应商得到快速发展，他们的成功抑或拥有独一无二且极具价值的IP，抑或具有良好声誉的库。SOC设计者通过重用已被证明的IP，不但利用了其最新技术优势，而且减少了开发周期和风险。

SOC的发展离不开应用产品需求的导引。当设计SOC时，优先考虑的问题是系统的体系结构。为了提高开发模块的重复利用率，降低成本，用户采用了SOC(在芯片内部)总线、芯片间总线(如SPI、I2C、UART和并行总线)、板卡间总线(ISA、PCI、VME)以及设备间总线(USB、1394、RS232)。此外，SOC总线还为用户提供了一个堪称“理想”的环境：SOC内模块间不会面临干扰、匹配等传统问题，但SOC的时序要求却非常严格。

国内SOC发展的