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1989,抢救芯片

2023/05/06
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1989年前,有三件影响集成电路史的大事。

第一件事,1985年,美国在半导体市场上输给日本后,引发美国朝野上下高度重视,对日本发动经济战争,打压日本半导体。

第二件事,1987年,张忠谋在中国台湾新竹科学园区创建了全球第一家专业代工公司——中国台湾积体电路制造公司(台积电),开启了辉煌的代工时代。同年,大陆成立华为公司。

第三件事,1988年,中国集成电路年产量突破1亿块,中国芯片产业开始进入工业化大生产阶段,但是比美国和日本晚了20年。

风暴的中心

1989年的三年前,我国集成电路产量出现了急剧的下滑。按照之前既定战略,国家将集中资金建设二三个骨干大厂、扶持一批十个左右中型企业、允许存在一批各有特色的一ニ十个小厂。一时之间,全国各地芯片产业链的相关企业都派出考察团奔赴无锡。

1989年2年,在江苏无锡,召开了一场名为“‘八五’集成电路发展战略研讨会”的会议。这场会议上,总结了制约中国IC产业发展的主要问题,包括对IC产业战略地位发展规律的认识不足;投资不足又很分散;国内工业基础差,未能提供先进的设备、仪器等。

当时中国电子报辟出专栏讨论:中国集成电路何处去?在专家、教授和政府主管官员广泛发表文章讨论之后,机械电子工业部于1990年2月从各单位抽调人员集中编写1微米集成电路项目建议材料,于当年8月份立项,命名为“908工程”。

不太成功的908工程

1989年8月8日,中国华晶电子集团公司成立,它是由无锡742厂和24所无锡分所合并而成。

中国华晶电子集团公司大规模集成电路生产线(908工程)开工典礼

908工程总投资20个亿,其中大部分投给了无锡华晶电子,目的是从美国朗讯引进一条0.9微米的生产线。在那个普通人工资几百块的年代,20亿元绝对是大手笔的投资。这也能看出国家想要发展集成电路的决心。

正因为如此大笔投资,遇上1988年后国务院电子计算机和大型集成电路领导小组办公室取消,在审批上谁提起笔都发虚,审批公文转来转去,两年过去了。

行政审批花费了2年后,开始经历漫长的技术引进,花费3年,先后与美国的ATMEI公司、朗讯公司、日本的富士通公司、加拿大的北方电讯公司的谈判,最后在1995年,选择了与美国朗讯公司签约。

一来二去,审批花费2年、引进花费3年,建厂施工又花费2年,一整套流程下来,7年过去了。

摩尔定律大家都非常熟悉:集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月到24个月便会增加一倍。七年时光流逝,国际上依旧依照着摩尔定律不断迭代产品。因此,七年的时间下来,等到生产线投产时,国际上的主流制程已经达到了0.18微米,技术差距反而更大了。

在建成投产时,华晶的技术水平已经大大落后于国际主流技术,当年就实现了亏损2.4亿元。成为了“投产即落后”的失败案例。

耗资如此巨大,忙忙碌碌七年,投产后却大大落后于国际技术,908工程算不上是成功。再之后的几年中,无论是国家还是民营资本,大家都对芯片敬而远之。国内集成电路陷入了沉默期。

华虹电子:神秘的909工程

转眼到了1995年,时任中共中央总书记、国家主席江泽民出访韩国,在三星公司考察半导体工厂的时候非常感慨:“以前我们认为半导体产业美国、日本很强,现在连中国台湾地区、韩国都起来了。”

回国后,在一次专门会议上,江泽民说到:“就算砸锅卖铁也要把我们国家的半导体产业搞上去。”

一声令下,909工程开始上马。这是当时中国电子工业有史以来投资规模最大、技术最先进的一个国家项目:投资100亿元,建设一条8英寸晶圆、从0.5微米工艺技术起步的集成电路生产线。

吸取了908的经验,909工程的特点就是快。由时任电子工业部部长胡启立,亲自出任工程主体(华虹微电子)董事长,特事特办,规格之高难有匹敌。909工程是关系国家命脉、体现国家意志的重点工程,也是中国对芯片产业发起的第五次冲击。如果这一次冲击失败,短时间内国家再难拿出如此多的资金投入半导体,国内技术将持续落后。

909工程立项后,迟迟找不到合作伙伴。一个很重要的原因,西方国家的技术限制。1996年,以美国为主导的西方各国签署了《瓦森纳协定》,规定限制先进的技术、材料、电子器件等商品出口,中国则是“禁运国家”之一。

对于外国公司来说,与中国合资建芯片厂,既有顶风作案突破刚出台的瓦森纳协定技术禁运的嫌疑,又逢国际半导体市场低潮的投资风险,还有可能用技术扶持一个竞争对手,所以普遍对909工程反应冷淡或者漫天要价。

而这时日本NEC出现了。从1986年到1991年,日电曾经是世界上最大的半导体企业。从1992年到1999年,它也仍然是仅次于英特尔的全球第二大半导体企业。

据曾任华虹微电子有限公司总经理的夏钟瑞回忆:“当时我们接触了很多国外的著名电子企业,有德国的、美国的、日本的。日本NEC和我们接触的时间比较晚,但他们积极主动寻求和我们合作。NEC的合作条件既提供技术,又负责员工培训,并且提供订单,还负责经营,保证公司能最终盈利。”

在多方位的权衡下,1997年5月28日,中日双方正式签订合资合同,决定合资成立上海华虹NEC电子有限公司,建设一条8英寸0.5—0.35微米技术水平的芯片生产线。

友好的合作下也藏着利益的纠葛。尽管,18个月内上海华虹NEC电子建成了,但上海华虹 NEC 的管理由日本电气派团队负责,订单也主要由日本电气提供,相当于被绑在日本电气的战车上。

2001年恰巧赶上芯片行业寒冬,唯一没有悬念的是,三星再次祭出自己的逆周期投资,拽着整个行业跳悬崖。一年之内,合作方NEC面目全非,曾经的西装革履被整成当下的破衫褴褛,不但业务巨亏,而且剥离了半导体业务。自顾不暇中,哪里还顾得上华虹NEC,华虹NEC在2001年巨亏14亿。

2003 年 5月,上海华虹全面收回华虹 NEC 的委托经营权,日方管理团队退出。经过考虑,华虹选择了国内市场急需、设计难度较小且能体现国家意志的芯片作为切入点,以IC卡芯片、通信芯片等作为产品开发方向。

依靠二代身份证芯片华虹气死回生。2001年1月,华虹NEC试制IC卡成功,这标志着我国智能IC卡应用结束了完全依赖国外进口的历史,从此走上独立自主的道路。

举个例子,在华虹 NEC 建成之前,中国移动通信 SIM 卡芯片全部依赖进口。此前,手机里的小小的SIM卡,全部必须进口,平均价格为82元。华虹NEC打破进口依赖后,国内SIM卡平均价格跌到了8.1元。

还有原本价格高达4、5美元的8K容量的IC卡芯片,在华虹NEC能生产后,32K容量的IC卡芯片的价格也还不到1美元。

此外,从2004年开始,华虹集团开始稳定盈利,华虹NEC的8寸生产线实现了自主经营。同年,华虹NEC在全球半导体代工企业中排名第七。

无论如何,到了2005年6月,华虹已经完成和超过了当初立项的所有的目标。而项目建设之初提出的应大力发展芯片设计业的思想,也让中国的集成电路发展产业受益匪浅。

全新的IC“产业化元年”

总的来说,“908”、“909”两项集成电路工程建设为我国集成电路产业发展起到了重大的作用。

回顾908工程这段历史,有些惋惜,也有一些不甘。但是战斗就是这样,需要有冲锋陷阵的队伍。实际上,后来华晶为了自救,找到了香港上华接盘。再后来,华润并购了华晶,华润微电子成为国内为数不多的IDM厂商。

从这个意义上来说,908 不能说完全失败。

尽管华晶被折腾的七荤八素,被誉为中国芯片的“黄埔军校”的华晶电子,还是培养了一大批集成电路人才。据统计,500多位中国芯片公司的管理人员和技术骨干都有在华晶的工作和学习经历,包括包括原华晶电子集团总工程师许居衍院士、华进半导体董事长于康、华虹半导体副总裁倪立华、中芯国际副总经理彭进等。

并且在“908”、“909”建设的这一历史阶段我国先后建立了中国华大、杭州士兰、华润矽科、上海复旦微电子等20多家集成电路设计企业。

于燮康曾在撰文《我与中国半导体行业协会结缘三十年》中提供了一张具有标志性意义的时间表。

1998年1月,华晶集团公司与香港上华公司合作成立华晶上华公司,华晶上华公司采用100%%代工的Foundry模式。标志着中国大陆集成电路完全代工模式的企业正式运营。

1998年2月,由北京有色金属研究总院半导体材料国家工程研究中心承担的“909”工程硅单晶抛光片生产项目顺利完成,我国第一条8吋硅单晶抛光片生产线正式投产。

1998年6月,深圳超大规模集成电路工程——后工序生产线及设计中心在深圳赛意法微电子有限公司正式投产,其集成电路封装测试的年生产能力可以扩展到10亿块的水平。

1999年2月,上海华虹NEC电子有限公司建成投产,标志着我国从此有了自己的深亚微米超大规模集成电路芯片生产线。

1990年后,我国集成电路开始了年年增长的局面。1994年产量达到2.5亿块,销售额达到3.5亿块左右。在908、909工程的这段时间内,我国IC产业内部,设计业、芯片业、封装业都得到发展,使得我国具备了转折发展的基本条件,可以开始IC“产业化元年”。

作者:九林

 

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