最新！中国科学院院士毛军发：从集成电路到集成系统( 二 ) 8月18日

第二个是封装中天线AiP技术。 AiP是指包含无线芯片的封装结构中实现的天线。相比于普通分立天线， AiP具有更好的系统性能，更小的PCB面积，更低的成本，以及更短的研发周期。
第三个是多功能无源元件技术。电子系统中包含大量的无源元件，不同功能元件、天线级联需要大量转接，引入额外损耗和体积。而多功能无源元件技术是将多种元件结合为协同设计的多功能元件，显著减少系统所需元件和转接个数，降低插损，实现小型化。
第四个是半导体异质集成。将不同工艺节点的化合物半导体高性能或芯片、硅基低成本高集成器件或芯片，与无源元件或天线，通过异质键合或外延生长等当时集成而实现集成电路或系统的技术。

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国外方面， 2018年1月，美国启动联合大学微电子计划；同年7月，美国启动电子复兴计划，这两项的重点都是异质集成。于此同时，欧盟面向下一代高性能CMOSSoC的III-V族纳米线半导体集成技术计划；日本、韩国、新加坡和我国台湾地区都有异质集成相关研究计划。国内方面，上海交通大学、中电集团、中科院、长电科技等展开了系统封装研究。
毛军发院士提出了集成系统发展的趋势与面临的挑战。集成系统将朝着集成度、工作速度不断提高，电、光、机一体的趋势发展。但目前在多物理体调控、多性能协同、多材质融合方面仍存在挑战。

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第一个关键科技问题是，集成系统体系架构。界定集成系统的功能与性能，并进行结构分解；芯片及各类元器件种类的确定，集成工艺选择；集成系统的布局，互连方式与标准。

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第二个关键科技问题是，自动化智能化协同设计。电磁、热、应力多物理协调设计需要提高设计自动化智能化水平。

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第三个关键问题是，异质界面生成与工艺量化调控机理。集成系统工艺参数调整受制于电、热、应力多物理场特性，必须认识其内在关系，掌握工艺量化设计与优化机理。

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第四个关键问题是，无源元件、天线小型化。无源元件最多可以占射频电子系统元件总数的90% ，系统总面积的80% ，面积、工艺与芯片差异大，无源元件的小型化与集成对整个射频系统至关重要。

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第五个关键问题是，集成系统的可测性原理。多种材料、工艺的元器件、天线、芯片三维高密度集成，微米间距，高频高速工作。
目前，毛军发院士团队合作研制出首套及系列国产射频EDA商用软件， 48款国产射频EDA商用软件工具， 500种高精度PDK模型，与中芯国际工艺兼容的集成无源器件IP库，已量产3.5亿颗。其软件目前已被展讯、海思、中兴等企业应用，并且出口英特尔、IBM、苹果等国际著名公司。
此外，毛军发院士还研发基于硅基MEMS和BCB异质键合工艺流程，垂直通孔损耗0.1dB@94GHz；W波段异质集成片上雷达；非侵入式生命体征探测毫米波雷达。
演讲最后，毛军发院士表示，摩尔定律面临极限挑战，转折点临近，半导体技术将从电路集成走向系统集成的发展新路径，为我国半导体发展提供历史机遇。