一、什么是微電子技術(shù)

　　微電子技術(shù)是在電子電路和電子系統(tǒng)的超小型化及微型化過程中逐漸形成和發(fā)展起來的，以集成電路為核心的電子技術(shù)。

　　二、微電子技術(shù)的特征

　　微電子技術(shù)是在傳統(tǒng)的電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。之所以稱之為“微電子”，顧名思義就是由于它是在微小的范疇內(nèi)的一種先進技術(shù)，其特征是“四微”：

　　①它對信號的加工處理是在一種固體內(nèi)的微觀電子運動中實現(xiàn)的；

　　②它的工作范圍是固體的微米級甚至晶格級微區(qū)；

　　③對信號的傳遞交換只在極微小的尺度內(nèi)進行；

　　④它的容積很大，可以把一個電子功能部件，甚至一個子系統(tǒng)集成在一個微型芯片上。總之，微電子技術(shù)是指在幾乎肉眼看不見的范圍內(nèi)進行工作的一種獨特而神奇的特種技術(shù)。

　　三、微電子技術(shù)發(fā)展的影響

　　由于集成電路實現(xiàn)了材料、元件和電路的一體化及設(shè)計和工藝的一體化，大大簡化了傳統(tǒng)電子設(shè)備的制作工藝和成本，也使電子設(shè)備的小型化、高可靠性成為可能。在集成電路出現(xiàn)以來的40多年間，其集成度以每3年翻兩番的速度快速增加，從而推動了微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，對人類社會的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生了極其深遠的影響。

　　首先，微電子技術(shù)的發(fā)展，特別是大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，引起了計算機技術(shù)的革命性變革，促進了計算機在各行各業(yè)的應(yīng)用，推動了新技術(shù)革命的迅猛發(fā)展，引起了人類社會的深刻變化。

　　其次，微電子技術(shù)的發(fā)展，使集成電路可以低成本、高效率大批量生產(chǎn)。由于集成電路所具有的體積小、重要輕、可靠性高、能耗省等獨特優(yōu)點，它已廣泛應(yīng)用于國防、文化、教育、衛(wèi)生、交通運輸、郵電通信、經(jīng)濟管理和各種消費類電子產(chǎn)品中。目前，它對電子產(chǎn)品的滲透率接近100％，成為現(xiàn)代信息社會的細胞。

　　再次，微電子技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)展科學(xué)技術(shù)、促進經(jīng)濟發(fā)展、推動信息化社會進程、加強軍事實力、提高醫(yī)療水平的關(guān)鍵性基礎(chǔ)技術(shù)。微電子技術(shù)的發(fā)展水平和發(fā)展規(guī)模已經(jīng)成為衡量國家經(jīng)濟實力和技術(shù)進步的重要尺度，是一個國家綜合國力的具體表現(xiàn)。

　　四、微電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

　　1、小型化集成系統(tǒng)

　　微電子學(xué)給人類帶來了半個世紀(jì)的繁榮。目前國際上集成電路生產(chǎn)線已普遍采用8圓片，0.35um工藝。我國集成電路集成電路的大生產(chǎn)水平發(fā)展也很快。1995年已經(jīng)達到了6‘1.2um的水平，IC產(chǎn)量到2000年可望達到年產(chǎn)10億塊。1995年4月，中科院微電子中心已開發(fā)出0.8um的CMOS工藝，在5.0×5.7mm 面積上集成了26000只晶體管、輸出管腳數(shù)為72，制成了通用的模糊控制集成塊。

　　2、高密度電子組裝技術(shù)

　　集成電路IC實際上完成了芯片級的電子組裝，有著極高的互聯(lián)密度。那么，能不能將高集成鵲胨SI/VLSI/ULSI（大規(guī)模/超大規(guī)模/特大規(guī)模集成電路）和ASIC/FPGA/EPLD（專用IC/現(xiàn)場可編程門陣列/電可擦除可編程的邏輯器件）等組裝在一起實現(xiàn)集成電路的功能集成呢？這就是SMT（表面安裝技術(shù)）、HWSI（混合大圓片規(guī)模集成技術(shù)）和3D（三維組裝技術(shù)）。這些技術(shù)，推動著電子設(shè)備和產(chǎn)品繼續(xù)向薄輕短小發(fā)展，在片狀元件的小型化和自動安裝設(shè)備所能處理的元件尺寸已瀕臨極限的今天，起著關(guān)鍵的作用。進入90年代，代表性技術(shù)則輪到了MCM，人稱多芯片組裝時代，到2000年即下世紀(jì)初，將是WSI/HWSI/3D時代！WSI是將復(fù)雜的電子電路集成在一個大圓片上。將IC芯片，MCM和WSI進行三維迭裝的3D組裝突破了二維的限制，使組裝密度更上一層樓。

　　3、納米電子學(xué)

　　近幾十年來，電子計算機已歷經(jīng)了幾代的更迭，而代代更迭都是以存儲或處理信息的基本電子學(xué)單元的尺度變化為標(biāo)志的。從80年代開始，科學(xué)家開始探索特征尺寸為納米量級的電子學(xué)，納米電子學(xué)主要研究以掃描隧道顯微鏡為工具的單原子或單分子操縱技術(shù)。這些技術(shù)都有可能在納米量級進行加工，目前已形成納米量級的、信息存儲器，存儲狀態(tài)已維持一個月以上，希圖用此技術(shù)去制作16GB的存儲器。德國的福克斯博士等制出了原子開關(guān)，達到了比現(xiàn)今芯片高100萬倍的存儲容量，獲得了莫里斯獎。量子力學(xué)告訴我們，電子與光同時都具有粒子波的特性，今天的微電子學(xué)和光電子器件將縮到。0.1線寬，電子的波動性質(zhì)再也不能忽視，把電子視為一種純粹粒子的半導(dǎo)體理論基礎(chǔ)已經(jīng)動搖。這時電子所表現(xiàn)出來的波動特征和擁有的量子功能就是納米電子學(xué)的任務(wù)。納米電子學(xué)有更多誘人之處。科學(xué)家們已經(jīng)預(yù)言，納米電子學(xué)將導(dǎo)致一場電子技術(shù)的革命！

　　五、微電子技術(shù)應(yīng)用實例

　　（1）目前，國內(nèi)的數(shù)字電視分為標(biāo)清與高 清兩種，標(biāo)清的分辨率為720X 576像素，而高清的分辨率則可達到1920X 1080像索。我國數(shù)字高清視頻芯片的核心技術(shù)乃至整個市場長期都被歐美企業(yè)壟斷。重慶四聯(lián)集團我國首款數(shù)字高清視頻芯片的誕生地，該集團第一批100塊試生產(chǎn)的高清芯片的下線意味著國內(nèi)數(shù)字電視市場將打破歐美企業(yè)壟斷局面，年底實現(xiàn)量化生產(chǎn)后，市民購買最低的價格，最高品質(zhì)的數(shù)字高清電視。高清視頻芯片除了運用于電視機上外，還將運用到機頂盒、手機等電子產(chǎn)品上。

　　（2）英特爾正在設(shè)法改造其未來的處理器芯片。英特爾將向研究人員出貨一種實驗性的48核處理器。這種處理器將主要提供給學(xué)術(shù)機構(gòu)。這種芯片不會成為商業(yè)性的芯片產(chǎn)品，因為它是一個研究項目的一部分。但是，這種芯片的功能可能會用于未來的芯片中。這種處理器的開發(fā)是英特爾的萬億級計算研究計劃的一部分。這個計劃的重點是在一一個芯片上加入更多的處理器內(nèi)核，加快從移動到服務(wù)器等各種設(shè)備的計算速度。英特爾實驗室的工程師 Ch rist opher A nderson 說，這種48 核芯 片工作的時鐘速度與基于Atom的芯片差不多。英特爾最新的Atom芯片是節(jié)能的，面向上網(wǎng)本和小型臺式電腦，運行的時鐘速度是1.66Ghz至1.83GHZ。這種48核處理器是在一個網(wǎng)狀架構(gòu)上制造的。當(dāng)所有這些芯片內(nèi)核相互通訊的時候，這種芯片會顯著提高性能。向處理器增加內(nèi)核被認為是提高芯片性能的一種節(jié)能的方法。傳統(tǒng)的提高性能的方法是提高處理器的時鐘速度。但是，那要放更多的熱量和耗費更多的電源。這種48核處理器架構(gòu)的改善包括削減影響當(dāng)前X86芯片的內(nèi)存和通訊瓶頸。為了加快數(shù)據(jù)交換，這種芯片架構(gòu)使用多點接收和傳送數(shù)據(jù)的方式組織內(nèi)核。內(nèi)核之間的路由器可加快數(shù)據(jù)交換。這種架構(gòu)能夠根據(jù)內(nèi)核數(shù)量的增加而擴展。48核芯片在每個內(nèi)核之間有24個小路由器。每一個芯片上的內(nèi)核都有緩存，能夠在所有的內(nèi)核之間即時交換數(shù)據(jù)。這種48核芯片中與電源管理有關(guān)的一些功能也許會在短期內(nèi)應(yīng)用。這種處理器的耗電量在25至125瓦之間。這種芯片能夠關(guān)閉內(nèi)核以降低時鐘速度和減少耗電量。

　　（3）意法半導(dǎo)體發(fā)布新型封裝技術(shù)，可進一步縮減符合嚴(yán)格安全標(biāo)準(zhǔn)的控制模塊的尺寸。意法半導(dǎo)體的部分新產(chǎn)品已開始采用新型SMBflat三針表面貼裝封裝，包括一款交流開關(guān)、一款晶閘管整流器以及三款雙向晶閘管，這些產(chǎn)品被廣泛用于閥門、電機控制電泵控制。起輝器及斷路器。印刷電路板占板面積僅主流SOT223封裝的一半，新型封裝為意法半導(dǎo)體新款ACS108 1-Amp交流開關(guān)實現(xiàn)迄今為止最高的電流密度，這是此類產(chǎn)品的最主要優(yōu)勢。SMBflat圭寸裝較SOT- 223封裝薄40%，讓設(shè)計人員可更自由地縮減裝置外殼設(shè)計。此外，意法半導(dǎo)體的X02系列品閘管整流器和X01系列雙向晶閘管均采用這款型封裝，沿面距離有助于家電和工業(yè)電氣設(shè)備達到主要安全標(biāo)準(zhǔn)的絕緣要求。可自行決定焊接在印刷電路板上的封裝，SOT-223或SMBflat均符合使用標(biāo)準(zhǔn)。該解決方案可確保兩種封裝的兼容性，并實現(xiàn)在生產(chǎn)階段的靈活性。SMBflat封裝的主要特性;封裝尺寸為3.95 x 4.6 x 1.1mm，PCB封裝解決方案與SOT- -223封裝相容，3.4mm沿面距離，符合ROHS法令和無鹵素，SMBQat封裝 是 A CS 108-6SU F-TR 交流 開關(guān).X0202NUF晶閘管整流器及Z0103/07/09MUF系列雙向晶閘管的一大特色。意法半導(dǎo)體推動功率封裝微型化以達到提高電氣安全標(biāo)準(zhǔn)的目的。