我国在关键性电子元器件发展多年攻关仍举步维艰

时间：2024-11-15

制造LED芯片所使用的金属**物化学气相沉积(MOCVD)设备主要由德国和美国两家公司供货，生产触摸屏所用的玻璃基板主要由美国和日本的几大厂商控制，**半导体发光器件的发光材料**主要掌握在日本与韩国厂商的手中……

　　目前，我国在关键性电子元器件方面虽多年攻关仍举步维艰，那么，问题到底出在哪儿?

　　“这里已经没有理论和设计问题了。”中国科学院电子学研究所研究员郭开周近日接受《中国科学报》记者采访时说，研制出在线、无损、实时检测以及质量控制的技术平台，比单纯的产品设计困难得多;研制出实用的技术平台的意义，比掌握某种设计技术重要得多。

　　公差问题不容小视

　　电子元器件是电子产品的较基本单元，其质量直接关系到整个系统、分系统、单机产品的质量。没有高可靠性的电子元器件，设计再好的电子产品也难以发挥作用。

　　一位业内人士给记者打了个形象的比喻：元器件之于电子产品，就像建筑高楼大厦所用的钢筋水泥、砖瓦灰石一样，再好的建筑师如果使用的是低劣的建筑材料，盖出的楼房也必定是“豆腐渣”。

　　“对于产品质量，公差的影响巨大。”郭开周说。

　　所谓公差，就是实际参数值的允许变动量。理论计算是不考虑公差的;而实际产品中，所有的元器件参量乃至一根金属线的尺寸都有公差。

　　完成一件高质量的产品，要妥善处理各种各样的公差，比如：尺寸公差、介质材料介电常数和厚度的公差、工艺环境(温度、压力等)的公差等。

　　“一些公差的组合是允许的，会导致成品产生;而另一些公差的组合则是不允许的，会导致废品产生。”郭开周说，公差控制不严，器件传递的信号就会出现种种问题，如短路或漏电等。

　　中科院微电子所高性能模拟集成电路项目组负责人赵野告诉记者，企业在生产制造中通常采用良率(良品/产品总数)作为控制质量的指标。“普通的电子元器件产品，良率至少要达到96%～97%，否则报废太多，企业无法赢利。”

　　因此，郭开周认为，要获得“成品”，必须建立合适的质量控制体系，包括实时质量监测和控制的技术平台。

　　“尽管控制产品质量与生产工艺的调整有关，但在产品设计时就要考虑如何避免出现质量问题。”赵野补充道。

　　技术平台研制须加强

　　在我国电子元器件行业发展的过程中，由于国内企业普遍规模较小，技术研发起步较晚，故在产业链上游的原材料和设备环节缺乏竞争力，主要集中在代工制造的环节，企业综合竞争能力普遍较弱。

　　究其原因，赵野认为，一方面，我国生产制造电子元器件的开放性商业平台较缺乏，较先进的工艺平台有待完善;另一方面，在设计上也还有欠缺，一些核心技术还没掌握。

　　对此，郭开周建议，在生产流程中，对阶段成品的质量实施在线、实时、无损检测。“有经验的工作人员可以及时找到故障点并分析出产生故障的原因，及时调节工艺参数，不至于连续生产废品;同时可以对各种不合格情况进行实验、分析，找到在工艺流程中进行改善和控制的办法。”

　　实际上，制造出精细的集成电路并实现实时质量监控并不容易。有的单位花了大量经费、人力和时间，一直保持着与西方国家的技术联系，还采用了国外软件进行设计，可是要研制出某些任务要求的芯片，仍然是困难重重。

　　“重理论、重设计而轻视工艺、技术平台，必然会出现瓶颈。”郭开周说。

　　中国探月工程三期总设计师胡浩在接受采访时曾透露，“嫦娥一号”绕月探测卫星所使用的CCD相机中的芯片属于引进的高端元器件，它的订单比原计划推迟了半年多，对项目进程产生不利影响。

　　他坦言：“中国航天元器件引进遭遇拖延的情况时有发生，技术基础相对薄弱使得我们在一些方面受制于人。”

　　“初期购买国外设备是必要的，但在解剖、仿制的过程中，不重视实用技术平台的建立会吃大亏。”郭开周说，“现在应该是花大力气解决关键国产部件、器件、元件及材料研发瓶颈问题的时候了。解决这些瓶颈问题，将会把我国的科技水平提到一个更高的层次，我国的科技事业将会形成一个完整的体系。”

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