民间“芯片业专家”闲话芯片
自2018年美帝开始技术制裁我国中兴通讯公司起,“芯片”一词就成了中国铺天盖地的超级热门词,并在近三年中呈现出了如火如荼之势,什么“我的爱国芯”、“民企老板愿出巨资研发国产芯片”、“我们都是华为人”、“中国芯片正在崛起”、“中国光量子芯片已领先世界”及“中国正在打造一条独立于美欧的芯片供应链”之类的激情话语更如春笋般地涌现于世,惹得身为早期民间“芯片业专家”的笔者也忍不住想附和一下“芯片问题大家谈”了。
常年不务正业学历史谈历史的笔者真正的主业其实是特殊环境工程“空气净化”专业的工程技术人员,自1980年代初就开始以芯片研发制造环境工程与设备承建者的身份参与了于我国萌芽中的芯片行业,笔者所在的企业作为当时全国数量极为有限的重要承建商之一,为正在起步中的中国电子工业尤其是芯片产业提供了大量的产品服务,直到1990年代初国有电子产业产品逐渐被国外进口企业及其产品替代后就转向了制药及新兴的生物化学产业。
“芯片”一词应该是进入新世纪后才出现于中国的创新性名词,1980年代初,芯片的通用名称为“集成电路”、“大规模集成电路”及“半导体器件”,当时许多工业发达城市的市政府还都设有“大规模集成电路项目办公室”,业内人士一般简称为“大办”;华东地区多个城市都创办了专门研发生产集成电路的工厂及研究机构。
笔者供职的单位为其提供过产品服务的单位就有南京晶体管总厂、南京集成电路研究所、上海半导体研究所、沈阳军区司令部半导体研究所、淮阴晶体管厂、上海交通大学半导体研究所、北京半导体器件总厂及中科院上海微电子基地、电子工业部第55研究所(芯片主材晶圆生产单位)等。
因为长期频繁地参与各类净化车间的设计、施工及调试检测,作为无线电门外汉的笔者也从中大致了解到了芯片(集成电路)的生产工艺、主要设备及特殊技术要求,也知道芯片研发生产所必须的重要工艺设备仪器如涂胶、电子显微镜、光刻、掩膜、离子注入、扩散、中测及封装等完全依靠国外进口,当时虽不知道什么阿斯迈尔公司,但却知道核心设备之一的光刻机全世界芯片制造商使用的都是荷兰王国产品,芯片专用的掩膜胶则进口于日本或韩国。在大多数项目中,进入净化车间(也称为无尘室)内部工艺设备安装调试阶段后,几乎都能看到黄头发蓝眼睛的外国专家。
笔者在当年工作中所接触的芯片还只是微米级的第一代产品(千分之一厘米,亦即需要在一厘米见方的晶圆片上纵横交错精准地刻蚀一千条电路),其集成度与技术性能若与今日的纳米级芯片产品相比,真的就如同小学生与博士的水平之差了。芯片产业发展到今天,又出现了电路研发设计与生产制造完全分离的新趋势,有能力研发设计芯片电路的企业机构却基本不具备芯片的制造生产检测能力,身为现代高科技头牌大国的美国,芯片设计与研发水平绝对属于世界一流(不久前已研发出了2纳米级的芯片),但纳米级的芯片制造却还得长期借助台积电或韩国三星之类的巨头代工企业;台积电与大陆合资的“中芯科技”情况亦是如此。
随着芯片集成度的飞速提高和芯片电路板的日益微型化(如手机、电脑微处理器或其他精密仪器),到后来,企业采购芯片自己组装线路板的操作也成了历史,“芯片安装平台”——印制线路板这一新兴产业也傲然问世,大量港台线路板企业纷纷落户广东省的东莞与珠海(东莞的知名线路板企业如港资的“美维电子”,知名客户如摩托罗拉与飞利浦等大公司),在造成严重污染的同时也给当地的GDP添砖添瓦了。印制线路板生产企业根据客户提出的电路图要求,采用与芯片制造几乎相同的工艺制造出密布电路的成品印制线路板,客户取货后再将数量众多的芯片通过自动化操作压焊连接在其上,就可安装到自己的电子仪器产品中了。
1990年代中后期,笔者所在的企业还承揽了东莞某大型线路板企业技术改造项目中的净化车间改扩建工程。从甲方管理部门获悉,该公司此次进行的大规模技术改造完全是应欧美大客户“基于社会责任企业必须大幅降低环境污染”的硬性要求而耗巨资实施的(欧美大客户对该企业排放的污水竟然要求达到当地自来水的卫生标准)。
综上所述,芯片是一种技术含量极高的现代电子产品,而芯片制造还是一项投资巨大的新型高科技产业(2005年建成一家芯片工厂的投资至少需要10亿美元),但由于芯片制造的工艺要求极高,工艺难度极大,工艺配套设备及材料极多,因此芯片与爱国主义不存在任何的关系,也非那些“绝不差钱”的房地产大亨或土财主们所能随意介入的,因为不是你财大气粗或有决心有胆量参与其中就能必然收获硕果的。
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