第三节 半导体集成电路

知识类型: 析出资源
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内容出处: 《福建省志·电子工业志》 图书
唯一号: 130020020230002362
颗粒名称: 第三节 半导体集成电路
分类号: TN43
页数: 5
页码: 102-106
摘要: 福建在70年代初开始发展半导体集成电路,先后生产了MOS、IC和TTL、IC中小规模集成电路,以及少量大规模集成电路和HTL高抗干扰小规模集成电路。骨干企业为福建半导体器件厂和南平504厂。
关键词: 福建省 集成电路 半导体

内容

70年代初,福建开始发展半导体集成电路。先后有8家企业生产MOS、IC和TTL、IC中小规模集成电路,以及少量大规模集成电路和HTL高抗干扰小规模集成电路。骨干企业是全省唯一被电子工业部定为全国28个重点生产集成电路企业的福建半导体器件厂。南平504厂也是省内生产集成电路的主要企业。此外,内联企业厦门华联电子公司也在较大批量生产集成电路及半导体器件。
  集成电路是知识密集、技术密集、投资密集的产业。它的设计制作、加工工艺和检测分析都在相当大的范围内集中了现代科学技术的精华:生产环境要超净,材料要超纯,加工要超微细。这样一门高技术产业,福建恰好发展于“十年动乱”中。在极“左”思想影响下,骨干企业建在山沟里,没有应有的生产条件和设施,违背了集成电路生产的科学规律。加之资金不足,技术力量薄弱,因此,生产工艺落后,技术水平低,质量差。有些企业差点倒闭。直至80年代,虽经引进改造,略有好转,但仍然困难重重。
  一、MOS集成电路
  1971年,福建开始生产MOS集成电路。最早研制这一产品的是福建半导体器件厂。至19S8年,先后有4个企业生产该产品,主琴骨干企业为南平504厂。1971年到1988年,全省MOS集成电路的总产量为232.62万块。
  1971年,福建半导体器件厂开始试制MOS集成电路,但由于气候、水质、设备、工艺等原因,未能大批量生产,只好改产中功率三极管。1972年,从四机部1413研究所调来了技术人员刘德文(专搞集成电路)后,又开始了场效应固体电路的试制。次年,7DT斩波器等小规模集成电路试制成功。1975年8月,该厂将三车间固体电路试制线和超高频大功率管试制线合并,组建了集成电路车间,开始批量生产7DT201、7DT202、7DT40l三种斩波器,当年生产1354块。1976年,四机部要求该厂在年内建成集成电路净化改造生产线2000平方米,该厂接受任务后向省国防工办、省电子工业局申请建造净化车间急用的主要材料和设备,但由于该厂所处的地理环境的影响,一直下不了投资建净化厂房的决心,影响了集成电路的发展,也是造成该厂1980年停止生产MOS集成电路的主要原因。
  1977年4月,在四机部、中国科学院联合召开的“微型计算机专业会议”上,要求福建8430厂负责提供集成电路。省国防工办要该厂把生产为050微机配套的集成电路作为当年工作的重点,在月15日前完成提供8位A、R寄存器、8位R寄存器、4位运算器和CC等控制部件(这4种器件每种3套)。为此,该厂自制了一些测试仪器,购买了一些原材料,经过4个多月的努力,制造出050微型机所需的中规模集成电路,按时提供给福建无线电厂。
  1980年,该厂停止生产MOS集成电路。从1972年到1980年,该厂生产的MOS集成电路的品种主要有7CM3模拟门,7CH3、7CH5或非门,7DT201、7DT202、7DT204斩波器,7CZ、7CDA倒相器,7CK4扩展器,7CARS触发器,7CHJK触发器,总产量为3.22万块。1987年、1988年又恢复生产MOS集成电路,产量为77.14万块。
  南平504厂于1974年3月根据省电子工业主管部门的要求,开始筹建集成电路的生产。该厂派出14名技术人员和工人赴重庆大学学习固体电路制造工艺技术和计算器逻辑原理知识。当年8月成立了集成电路车间,并试制成功PMOS集成电路,1975年投产。1979年,净化厂房投入使用后,集成电路的质量不断提高,产量日益增长,品种由8种扩展到34种,并具备了可以根据用户需要设计生产各种专用电路的能力。1981至1983年,该产品分别获省、地、市科技成果奖。1984年,该厂质量管理小组荣获电子工业部先进奖。1980年至1984年,加快了企业技术改造步伐,加强了管理,积极利用改革开放的有利条件来发展生产,取得了建厂以来最好的经济效益,实现税利达993万元。1983年,经省电子工业总公司和省经委技术引进评估领导小组批准,该厂从美国、日本和香港等地“拼盘”引进具有80年代初先进水平的CMOS集成电路生产线关键设备,年产能力为200万块。为此,该厂投资340万元(其中企业自筹200万元),建成一幢4580平方米的超净化集成电路生产工艺大楼。但因引进线投资不足,难以开工生产,留下许多后遗症。1975年至1988年,共生产PMOS集成电路122.26万块。厦门半导体器件四厂于1977年至1979年生产了MOS集成电路4.09万块。三明无线电一厂于1977年生产过MOS集成电路100块。
  二、TTL集成电路
  1975年,福建开始生产TTL集成电路,最早研制这一产品的福建半导体器件厂,是电子工业部指定专门研制生产TTL与非门(施密特触发)和单稳态电路的半导体器件厂。之后,另有两个企业也小批量生产过TTL数字集成电路。1975年到1988年,全省共生产TTL数字集成电路191.78万块。
  1974年,福建半导体器件厂仿制上海无线电十九厂5JZ01、5JZ11、5JZ21版图成功,次年正式投入生产。1975年,该厂单独进行7MY单与非门的版图设计,工艺试验亦获成功。1976年投入生产,能生产门电路(7MY13、5JZ01、5JZ11、5JZ21)、RS触发器(7CS13)、JK触发器(7CS23)等,年产量达1.8万块。
  1977年初,该厂“七•二一”工大教师张庆柱开始进行单稳态集成电路的设计,为电路模拟试验提出了比较完整的方案。同年4月5日,该厂与四机部601厂、830厂、630厂、06——72研究所、北京电视设备厂、上海广播器材厂等单位,联合在本厂(供方)为“4771”重点工程配套所需的单稳态集成电路进行集中联合设计。由于各方密切配合,很快就确定了具体电路形式、逻辑功能、技术参数指标等。参加联合设计的工程技术人员充分肯定了张庆柱的设计方案,仅做了几项修改和补充。根据联合设计要求,该厂先试制SC4120和SC4110单稳态电路,并把试制任务交给“七•二一”工大师生,作为毕业实践课题。他们用一个半月时间试制成功了SC4120和4110两种不同电路形式的单稳态触发器。样品经10多家军用整机厂试用,效果良好,伹稳定度达不到国外同类产品(SN74122、SN74121)的水平,此后便在提高质量和完善功能方面下功夫。
  1977年底,四机部在秦皇岛重点工程技术协调会上,要求该厂提供中规模单稳态系列电路新产品(相当于SN74123)。后来,国防科委、四机部在河北廊坊“三抓”工程(东风五号、311、巨浪)配套会议上,又要求该厂提供SC4110、SC4120单稳态触发器620块,SC5110施密特触发器160块。为保证产品质量,该厂加强对电路芯片的检验,工艺筛选按专门制订的新标准执行,从材料进厂到产品出厂都从严要求,对管壳零件、电镀件、热压焊点、烧结、封装等工艺,采取了必要的技术措施,提高了可靠性。SC4110通过二类总技术要求的例行试验,经过30多个军用整机厂家使用,颇为满意。该厂生产的中速TTL电路7CS23,在四机部组织的全国25家企业同类产品质量评比中,总性能被评为第7名。由于质量和技术水平的提高,1979年生产的SC4110、SC4120、SC4140三种产品达到原设计要求,特别是SC4110电路性能已接近国外同品种(SN4/74121)的水平,并具备批量生产能力,通过了省电子工业局组织的生产定型。为此,四机部半导体处特发贺电,祝贺“该产品填补了我国集成电路的一项空白”。紧接着,该厂又发展了双单稳态触发器SC4240、SC4122的系列产品。1982年6月,该厂研究所二室研制T112、T4132电路,几经改版,反复摸索,工艺条件逐渐成熟,试制出的T1123样品与进口的美国相应型号(SN74123)的电路同时测试比较,速度相近,有的参数相等,直流参数符合技术指标。由于明溪山区厂房条件差,仪器设备简陋,单晶片、外延片等材料质量低劣,无法正常生产。1982年,为了改变被动局面,加速开发、研制和发展国内紧缺的中大规模集成电路,该厂抓企业的技术改造,利用开放的有利条件,一方面从国外引进400种半成品和芯片进行加工试销,打开销路;另一方面经香港先进半导体公司从美国、日本、荷兰等地引进一条集成电路后工序生产线,投资91万美元,年产能力加工集成电路300万块或分立器件2000万只。原计划1983年9月设备到齐,1984年5月1日开工,后因4台主要设备经多方周转和个别改型而耽误了时间,直到1984年10月设备才到齐,并安装调机完毕,试产合格,质量超过部标。10月19日正式开工投产。因厂内外诸多因素的影响,生产线未.能发挥应有的生产能力。1985年,福建半导体器件厂研制成功了F5414中规模集成电路,这是国防科工委下达的为国家重点工程“红旗七号”配套的重要器件。该厂在研制中,大胆采用新工艺,进行了浅结薄外延、掺金工艺试验、硼微晶玻璃扩散源试验、后扩金工艺试验及表面钝化等,都获得成功。担负设计的技术人员姚清港根据本厂光刻工艺水平,大胆缩小版图尺寸,使交流参数性能大幅度提高,延迟时间超过国外同类产品的技术标准。该产品全部采用国产原材料,经上机试用和技术鉴定,达到美国军标水平。1986年3月7日,在福州通过部级鉴定,被认为“填补了国内空白”、“为国防现代化作出了贡献”。
  1975年到1988年,福建半导体器件厂共生产TTL的陶瓷封装、金属封装、塑料封装的集成电路157.8万块。
  三明无线电一厂于1977年4月筹建集成电路车间,同年10月试制成功TTL系列JK触发器、D型触发器、单与非门电路,当年生产1.13万块。1978年,研制成功双D触发器。这种中规模数字电路的电路复杂,集成度高,版图设计难度大,对应用硅材料及其工艺有很高的要求。为解决技术与质量问题,该厂首先突破材料关,采用二氧化硅抛光表面工艺,减小单晶的新增位错数和表面机械创伤,又在外延后采用氯化氢抛光表面,进一步减少外延后的层位错;同时严格把好光刻、扩散等工艺的质量关和工艺卫生。1977年至1980年,共生产TTL集成电路4.47万块。由于该厂基础较差,资金不足,不顾自身条件,盲目发展集成电路生产,既要做TTL电路,又要做MOS电路,还要做线性电路,没有明确的产品方向,1981年因无订货而停产。由于耗资大,收益小,加上管理不善,1981年亏损23.9万元,1982年又继续亏损,给后来的生产造成了严重困难。
  此外,1978年、1979年,南平504厂也生产了TTL集成电路5.53万块。
  三、HTL高抗干扰电路
  HTL高抗干扰电路由厦门半导体器件二厂独家生产。1975年该厂试制成功后,1976年投入批量生产,1978年产量高达16万块。1976年至1980年,共生产31.46万块。1980年停止生产。
  四、线性集成电路
  1978年到1980年,福建试制生产过线性集成电路。1978年、1979年厦门半导体器件厂生产线性集成电路4500块。1979年,三明无线电一厂和仙游无线电厂也分别试制成功这种电路,型号为FC54低功耗运算放大器。三明无线电一厂还试制生产了FC52低功耗运算放大器。这种电路不同于数字集成电路,对材料和生产工艺要求更加严格。两厂由于资金不足,工艺设备条件差、技术力量薄弱,又缺乏经验,1980年生产线性集成电路1000块后,不得不于1981年停产。仙游无线电厂为此还严重亏损,被迫转轨其他行业。
  1984年8月,由厦门联合发展有限公司与原中国电子器件总公司南昌746厂联合,在厦门湖里工业区兴办厦门华联电子有限公司。该公司从美国、日本、荷兰、香港等地引进了集成电路塑封生产线和半导体发光器件封装生产线的成套设备和制造技术,并把内地较强的技术力量与国外先进技术结合起来,而有所创新。该公司从1986年4月试产后,根据国内外市场的需要,开发了7种IC、LED半导体器件和HD系列线性集成电路、国标CC系列的CMOS集成电路,以及数码管、数字显示器、时钟显示器、调频调幅指示器、矩阵文字显示器、汽车用专门显示器及电脑控制的大屏幕显示板等18种光电显示器件。有些产品批量出口到美国、香港市场,有些产品则随厦门独资企业——宏泰发展公司、永泰公司生产的电脑电话机等产品间接出口(宏泰、永泰公司均用外汇向华联公司购买器件)。1987年、1988年,该公司生产发光器件2657.6万只,自产和加工集成电路70.4万块。

知识出处

福建省志·电子工业志

《福建省志·电子工业志》

本书记录了福建省电子工业有史料记载以来至1988年止,全行业的发展与现状。

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