中國科學報：關鍵電子元器件發展亟待突破瓶頸

　　制造LED芯片所使用的金屬有機物化學氣相沉積（MOCVD）設備主要由德國和美國兩家公司供貨，生產觸摸屏所用的玻璃基板主要由美國和日本的幾大廠商控制，有機半導體發光器件的發光材料ZL主要掌握在日本與韓國廠商的手中……

　　目前，我國在關鍵性電子元器件方面雖多年攻關仍舉步維艱，那么，問題到底出在哪兒？

　　“這里已經沒有理論和設計問題了。”中國科學院電子學研究所研究員郭開周近日接受《中國科學報》記者采訪時說，研制出在線、無損、實時檢測以及質量控制的技術平臺，比單純的產品設計困難得多；研制出實用的技術平臺的意義，比掌握某種設計技術重要得多。　

　　公差問題不容小視　

　　電子元器件是電子產品的最基本單元，其質量直接關系到整個系統、分系統、單機產品的質量。沒有高可靠性的電子元器件，設計再好的電子產品也難以發揮作用。

　　一位業內人士給記者打了個形象的比喻：元器件之于電子產品，就像建筑高樓大廈所用的鋼筋水泥、磚瓦灰石一樣，再好的建筑師如果使用的是低劣的建筑材料，蓋出的樓房也必定是“豆腐渣”。　

　　“對于產品質量，公差的影響巨大。”郭開周說。 

　　所謂公差，就是實際參數值的允許變動量。理論計算是不考慮公差的；而實際產品中，所有的元器件參量乃至一根金屬線的尺寸都有公差。　

　　完成一件高質量的產品，要妥善處理各種各樣的公差，比如：尺寸公差、介質材料介電常數和厚度的公差、工藝環境（溫度、壓力等）的公差等。　

　　“一些公差的組合是允許的，會導致成品產生；而另一些公差的組合則是不允許的，會導致廢品產生。”郭開周說，公差控制不嚴，器件傳遞的信號就會出現種種問題，如短路或漏電等。　　

　　中科院微電子所高性能模擬集成電路項目組負責人趙野告訴記者，企業在生產制造中通常采用良率（良品/產品總數）作為控制質量的指標。“普通的電子元器件產品，良率至少要達到96%～97%，否則報廢太多，企業無法贏利。”　　

　　因此，郭開周認為，要獲得“成品”，必須建立合適的質量控制體系，包括實時質量監測和控制的技術平臺。　　

　　“盡管控制產品質量與生產工藝的調整有關，但在產品設計時就要考慮如何避免出現質量問題。”趙野補充道。　

　　技術平臺研制須加強 

　　在我國電子元器件行業發展的過程中，由于國內企業普遍規模較小，技術研發起步較晚，故在產業鏈上游的原材料和設備環節缺乏競爭力，主要集中在代工制造的環節，企業綜合競爭能力普遍較弱。

　　究其原因，趙野認為，一方面，我國生產制造電子元器件的開放性商業平臺較缺乏，較先進的工藝平臺有待完善；另一方面，在設計上也還有欠缺，一些核心技術還沒掌握。　

　　對此，郭開周建議，在生產流程中，對階段成品的質量實施在線、實時、無損檢測。“有經驗的工作人員可以及時找到故障點并分析出產生故障的原因，及時調節工藝參數，不至于連續生產廢品；同時可以對各種不合格情況進行實驗、分析，找到在工藝流程中進行改善和控制的辦法。” 

　　實際上，制造出精細的集成電路并實現實時質量監控并不容易。有的單位花了大量經費、人力和時間，一直保持著與西方國家的技術聯系，還采用了國外軟件進行設計，可是要研制出某些任務要求的芯片，仍然是困難重重。　　

　　“重理論、重設計而輕視工藝、技術平臺，必然會出現瓶頸。”郭開周說。　　

　　中國探月工程三期總設計師胡浩在接受采訪時曾透露，“嫦娥一號”繞月探測衛星所使用的CCD相機中的芯片屬于引進的高端元器件，它的訂單比原計劃推遲了半年多，對項目進程產生不利影響。　　

　　他坦言：“中國航天元器件引進遭遇拖延的情況時有發生，技術基礎相對薄弱使得我們在一些方面受制于人。”　

　　“初期購買國外設備是必要的，但在解剖、仿制的過程中，不重視實用技術平臺的建立會吃大虧。”郭開周說，“現在應該是花大力氣解決關鍵國產部件、器件、元件及材料研發瓶頸問題的時候了。解決這些瓶頸問題，將會把我國的科技水平提到一個更高的層次，我國的科技事業將會形成一個完整的體系。”