许昌电气职业学院 河南许昌 461000
摘要：随着国家经济的高速发展，信息技术、软件技术等高新技术的发展速度加快，这与集成电路技术的发展和应用密切相关。集成电路技术是信息技术发展的基础，也是计算机网络技术的主要发展方向，被认为是20世纪最伟大的工程技术之一。中国正处于经济转型的关键时期，集成电路技术发展关系到传统产业转型升级和国家经济社会发展，是现代产业和科技发展的重点。
关键词：集成电路技术；进展；新技术展望
引言
随着我国信息技术的不断发展，集成电路产业也得到了空前的发展，根据我国目前集成电路的发展现状来看，集成电路是我国信息产业发展的基本保障，在竞争愈发激烈的经济市场，集成电路的产生与发展对我国社会与企业等有着十分重要的影响。
1集成电路工艺水平的指标
所谓集成电路，顾名思义，是采用半导体工艺技术，将二极管、晶体管、电阻、电容、电感元件等电路所需元器件，在一块或几块很小的半导体晶片或介质基片上集成制作，并形成完整的电路，最后在管壳中将制作成的电路封装起来，由此形成的具有电路功能的微型结构就是集成电路。集成电路是国家经济发展的重要基础产业，其工艺技术水平在一定程度上决定着集成电路的产业水平，下面就简要介绍衡量集成电路工艺水平的几个主要指标。
1.1集成度
集成电路的集成度是指一个IC芯片上所包含的晶体管的数量，在芯片面积相同的情况下，集成度越高，意味着集成的元件数量越多，电路功能也就越强大，芯片速度、可靠性、功耗等性能都有着明显的提升，同时芯片的成本大大下降，占用重量和体积也有所减小。由此可见，集成度是衡量IC技术先进性的重要指标。
1.2特征尺寸
对于电子元器件来说，其特征尺寸是指半导体器件中的最小尺寸。通过减小特征尺寸，能够有效提升IC芯片的集成度，优化其性能。光刻技术的发展是集成电路特征尺寸减小的前提所在，近年来光刻技术日渐进步，集成电路特征尺寸也越来越小，就目前来看，0.18μm、0.15μm、0.13μm级别的集成电路都已经实现了规模化生产，而在市场中，65nm和90nm级别的集成芯片也已经有了成熟的产品。
1.3晶片直径
为了提升集成电路的集成度，往往需要适当增大芯片面积，但需要注意的是，芯片面积的增大，会导致每个圆片内包含的芯片数量有所减少，从而降低生产效率，导致成本增加。而增加晶片直径则能够有效解决这一问题，就目前来看，集成电路主流晶元尺寸为8英寸和12英寸，而14英寸及以上晶元尺寸的研发和应用也是大势所趋。
1.4封装
IC封装最早采用插孔封装方式，为了适应电子设备高密度组装的需要，表面安装封装技术已经逐步取代传统插孔封装方式。在一些电子设备中，采用表面封装方式能够有效节约空间，优化性能，降低封装成本。相较于传统插孔封装方式来说，表面封装下的电路板费用降幅达到了60%之多。此外，近年来系统级封装技术的发展也比较迅速，系统级封装技术有利于优化系统性能，缩短开发周期，对于提升封装效率和降低成本也有着积极的作用。尤其在蓝牙模块、记忆卡、功放器等低成本、小面积、短周期、便携式的电子产品上，系统封装技术的应用优势十分明显。
2集成电路故障诊断中存在的问题
随着科学技术的不断更新，传统的集成电路故障诊断方法已不能满足人们对于集成电路日益增长的可靠性要求，所暴露的弊端也越来越多，下面我们将对目前集成电路故障诊断中常见的一些问题进行总结：
2.1电压测量的逻辑诊断适用范围窄
电压测量逻辑诊断方法是集成电路自诞生并投入应用以来我们用来进行集成电路故障检测的专用方法。但是，现如今电压测量逻辑诊断方法已经不适用于目前的数字化集成电路故障诊断了，这主要是因为基于电压测量的逻辑诊断法无法准确定位故障点，需要人工手动测量才能找到出问题的地方，延长了维修时间，降低了工作效率；此外，基于逻辑值的测量方法也不能解决类似于开路故障、延时故障、桥接故障等问题。
2.2无法检测电路冗余部分
厂商在生产集成电路时通常都会在电路中增设冗长电路即所谓的备用电路，用来保障集成电路的正常使用。目前市场上大部分的集成电路设备中都有这样一段冗余电路以备使用。尽管冗余电路在某种程度上能够提高集成电路的使用效率，避免因集成电路主电路出现故障，导致设备无法正常运行，造成损失，但这也为故障诊断工作带来了一定的麻烦。因为当集成电路出现故障时，冗余电路便会立即代替原有电路继续进行工作，维修人员从外部并不能直接察觉到集成电路出现故障，而维修工作人员最常使用的基于电压的测试方法同样也不能从内部检测出冗余电路故障。
2.3集成电路的检测方法少
目前，我国最常使用的集成电路故障诊断的检测方法主要有基于电压的测试方法、基于数字模型的检测方法以及故障字典法等。上述几种方法虽然都能够用于集成电路的故障诊断检测，但随着集成电路技术的不断改进，故障的原因以及发生形式也都在变化着，显然传统的集成电路故障诊断法已经无法满足未来的集成电路检测要求了。现有的集成电路故障检测方法少且缺乏创新性，导致集成电路的故障诊断与维护时间延长。
3集成电路的发展趋势
在我国现代信息技术不断发展的背景下，我国集成电路也在不断发展，集成电路的各种技术逐渐成熟，应用的范围也越来越广。集成电路发展的最终目标是为了实现低能耗、高频高速等特点，其外形发展越来越小型化，兼容性越来越高等，主要发展趋势为以下几个方面。
3.1集成电路的器件特征尺寸越来越小
在集成电路中，其特征尺寸一直依据摩尔定律在不断地发展，根据我国当前集成电路的发展趋势来看，其更新时间普遍为两年，依照当前的发展趋势，集成电器的器件最终会迈入纳米时代，在新技术的发展带动下，集成电路的芯片集成度越来越高，其特征尺寸在不断缩小。在当前竞争越来越激烈的市场中，只有不断提升集成电路的性价比，才能使集成电路的综合优势不断增加，因此，其芯片的高集成度以及越来越小的特征尺寸使得其性价比得到提高，使得集成电路的持续发展。根据当前的技术成果，集成电路的特征尺寸已经到达了其物理极限，但是随着我国科技的不断提升与市场竞争压力的不断升高，集成电路的技术发展前景广阔，并且呈现出超级细微化的发展趋势。
3.2结合其他学科，促进新技术新产业的发展
当前，集成电路在不断发展过程中，与多种学科进行相互结合，从而形成了一系列新型的产业与专业，这种融合改变了以往的传统格局，使得集成电路的发展越来越复杂。在此基础上，使得集成电路在片上系统中的发展也越来越复杂，我国片上系统的不断发展引起了人们广泛的关注，从而使得片上系统也在不断地发展，其发展对于移动通信以及网络等方面都产生了较为深远的影响。
3.3集成电路的材料、结构以及器件等快速更新
集成电路在不断发展的过程中，其器件与材料等在不断地完善更新。例如，集成电路的高速以及低耗能还有抗辐射等优点，在我国各行各业中的应用前景十分广泛，其发展前景十分广阔，在这其中，集成电路的Si异质结构器件具有高速等优点，并且由于其较高的性价比，使其应用领域十分广泛。
3.4集成电路的系统集成芯片
由于我国现代信息技术的高速发展，使得集成电路的发展十分快速，集成电路技术可以将电子系统全部集中在一个微小的芯片之中，随后对芯片进行信息的加工以及处理。片上系统从本质上属于系统性的集成电路，将数字电路以及存储器等内容全部集中在一个芯片上，最终形成一个完整的系统。
4集成电路超低功耗的发展研究
4.1现有超低功耗集成电路分析
由于集成电路是以密集的电子元件和介质模板进行连接的，整体结构的密集型导致功耗降低，是一项难以实现的综合性工程，不仅仅需要考虑集成电路在硬件材料运用方面的散热功能，而且还要考虑在运行中系统之间的耗能。因此在当前集成电路的运用方面，往往只能根据需求在电路的性能和功耗方面进行权衡和取舍。因此，超低功耗的集成电路是一个相对的概念。现有的超低功耗集成电路的设计一般是依据CMOS技术，在集成电路的耗能降低方面，对集成电路的整体结构和元件分布进行合理优化，通过对系统程序、系统结构、空间分布等方面进行综合调整和优化分配来降低功耗，但是在集成电路实际运用的过程中，由于当前电子产品和元件的不断更新换代，使得降低功耗的技术不能达到当前产品技术的要求，相对于当前高新技术迅猛发展的时期，现有低功耗的集成电路技术处于比较尴尬的地位。
4.2降低集成电路功耗研究
随着电子元件、集成电路技术的不断发展，在纳米尺度的发展空间中，集成电路的设计和研发取得了较大的突破，但是在集成电路的功耗方面问题也不断增加，成为集成电路发展中的一个重要技术难题。降低集成电路的功耗成为集成电路创新和研发过程中的一个重要问题。在常规的集成电路设计中，往往通过超低功耗的设计方法，加上合理的元件分布，最大限度地降低集成电路整体功耗。在当前超低功耗集成电路的研究中，主要采用降低集成电路中的电压，通过控制电压减少集成电路运行器件的热量散发，以此来降低整体功耗；其次对集成电路采用栅控技术，控制集成电路中的元件运行，对于整体系统电路运行过程中的非工作元件实施休眠控制，减少运行所带来的功耗。另外还可以对集成电路的材料进行控制，通过运用高科技材料形成有效的多阀值控制技术，对动态数据进行监测和控制，以减少无用功，有效减少元件的功耗。
结语
综上所述，随着我国信息技术的不断发展，集成电路因为自身特性在我国各行各业得到了广泛的应用，发展速度十分迅速。当前，由于集成电路受到各方面的影响，导致其发展受到制约，但是集成电路的器件特征越来越小，其材料等内容也在不断地发展更新，基于此，集成电路的发展前景十分广阔，并且能够有效促进我国各个领域的智能化发展与自动化发展。
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