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出版者:中国计划出版社

作者:中华人民共和国工业和信息化部 编

出品人:

页数:63

译者:

出版时间:2009-5

价格:12.00元

装帧:平装

isbn号码:9788017716701

丛书系列:

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电子信息产业发展历程与未来趋势研究报告 摘要： 本报告旨在深入剖析全球电子信息产业的发展脉络，重点梳理集成电路、新型显示、高端通信设备等核心领域的演进路径、技术瓶颈及未来发展趋势。报告将从产业生态、供应链安全、前沿技术突破等多个维度进行系统性论述，为理解当前全球科技竞争格局提供坚实的基础。 --- 第一章 绪论：电子信息产业的战略地位与时代背景 电子信息产业作为现代信息社会的基石，已成为衡量一个国家综合国力和科技创新能力的核心指标。本章首先界定电子信息产业的范畴，涵盖从基础元器件（如半导体材料、被动元件）到系统集成（如智能终端、云计算基础设施）的全产业链条。随后，追溯自20世纪中叶晶体管发明以来，该产业经历的几次重大技术革命，特别是数字化、网络化和智能化浪潮对社会生产力和生活方式的颠覆性影响。 本章将重点探讨当前全球地缘政治紧张局势下，电子信息供应链的脆弱性问题日益凸显，凸显了自主可控技术体系构建的紧迫性。研究目标设定为：通过对历史经验的总结和对新兴技术的预判，构建一个全面的产业认知框架。 第二章 集成电路（IC）产业：核心技术的演变与挑战 集成电路是整个电子信息产业的心脏。本章将聚焦于IC设计、制造（晶圆代工）和封装测试这三大环节的深度分析。 2.1 先进制程的物理极限与技术突破 深入探讨摩尔定律在后期的放缓趋势，以及业界为延续性能提升所采取的结构性创新。这包括： 先进制程节点（如7nm及以下）的物理挑战： 介绍极紫外光刻（EUV）技术的基本原理、面临的光源稳定性、掩模版缺陷控制等关键难题。分析高数值孔径（High-NA）EUV技术对未来芯片结构设计的潜在影响。 器件结构革新： 从平面CMOS到鳍式场效应晶体管（FinFET），再到全环绕栅极（GAAFET）的演变，阐述其在降低短沟道效应、提升功耗效率方面的作用。 2.2 IC设计：EDA工具与IP生态的自主性 芯片设计工具（EDA）的战略意义不言而喻。本章将分析EDA软件在前端（RTL仿真、逻辑综合）和后端（版图设计、物理验证）中的核心功能。同时，考察知识产权（IP）核的市场格局，特别是处理器架构（如x86、ARM、RISC-V）之间的竞争态势及其对芯片设计灵活性的制约。 2.3 封装与异构集成：后摩尔时代的解决方案 随着单芯片集成密度的瓶颈显现，先进封装技术成为提升系统性能的关键路径。详细分析2.5D（如Chiplet、2.5D interposer）和3D堆叠技术（如Hybrid Bonding）的工艺复杂性、热管理挑战以及在高性能计算（HPC）和人工智能加速器中的应用前景。 第三章 新型显示技术：从液晶到柔性有机发光 显示技术是人机交互界面的核心载体。本章对当前主流及新兴显示技术进行比较分析。 3.1 有机发光二极管（OLED）的成熟与挑战 阐述OLED的自发光特性、对比度优势及其在移动设备和电视领域的渗透率。深入探讨OLED面板制造中的核心难题，如： 材料寿命与效率： 蓝色像素寿命短导致的色偏问题，以及钙钛矿材料在提升效率和稳定性方面的研究进展。 制造工艺的升级： 从蒸镀法到印刷式OLED（Inkjet Printing）的技术路线选择及其对生产成本和良率的影响。 3.2 Micro-LED：终极显示技术的潜力与瓶颈 Micro-LED被视为下一代高亮度、高分辨率的终极显示方案。本章着重分析其产业化进程中的主要障碍： 巨量转移（Mass Transfer）技术： 如何实现亚微米级别LED芯片的高速、高精度、无缺陷转移，这是决定其商业可行性的核心技术。 驱动与集成： 如何将超小尺寸的Micro-LED与成熟的TFT背板技术高效集成，并解决驱动电流控制的均匀性问题。 第四章 高端通信与基础设施：5G/6G网络与光电子 本章转向支撑信息社会运转的基础设施层面，聚焦于高速通信技术的发展。 4.1 5G网络部署与毫米波（mmWave）挑战 分析5G NR（New Radio）技术的主要特征，特别是中低频段的覆盖优势与毫米波频段（如28GHz、39GHz）在超高带宽应用中的潜力。重点讨论毫米波信号在实际环境中的传播损耗、波束赋形（Beamforming）技术的复杂性以及所需的大规模天线阵列（Massive MIMO）的射频前端集成难度。 4.2 光电子技术：光通信骨干网的演进 光模块作为数据中心和长途传输的核心，其速率不断提升。本章探讨从100G到800G甚至Tbps速率的演进： 硅光子集成（Silicon Photonics）： 分析将光器件制造与CMOS工艺融合的优势，以及在降低光模块功耗和成本方面的突破。 相干光通信技术： 在城域网和数据中心互联中，如何利用复杂的调制格式（如PAM4）和DSP技术来提高光纤传输容量。 第五章 产业生态与未来展望 本章从宏观层面审视电子信息产业的未来发展方向，强调跨学科融合的重要性。 5.1 人工智能硬件加速与专用芯片 AI应用的爆发驱动了对特定计算架构的需求。本章对比分析GPU、FPGA以及专用AI加速器（ASIC）的优势与劣势。重点讨论类脑计算（Neuromorphic Computing）和存内计算（In-Memory Computing）等前沿架构对传统冯·诺依曼瓶颈的突破潜力。 5.2 供应链韧性与区域化趋势 探讨全球化背景下的供应链风险管理。分析“去中心化”或“区域化”趋势对特定技术环节（如晶圆制造）的影响，以及如何平衡技术领先性与供应链的安全性。报告认为，建立冗余备份和多样化采购策略是未来产业可持续发展的关键。 5.3 结论与政策建议 总结当前电子信息产业的技术热点、主要瓶颈以及潜在的颠覆性创新点。对推动基础研究、人才培养和产业链协同合作提出前瞻性建议。 --- 关键词： 集成电路制造；先进封装；EUV光刻；OLED；Micro-LED；毫米波通信；硅光子集成；AI芯片架构。

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坦白说，这本书的阅读门槛不低，它要求读者对微电子制造的基础知识有起码的了解，否则初次接触可能会感到吃力。但正是这种对专业性的坚守，使得它在特定领域内具有不可替代的地位。它不是写给大众读者的科普读物，而是写给工程师、技术主管和质量管理人员的“工程圣经”。 书末关于维护保养和故障预防的章节，更是亮点频出。作者强调的“预防性维护”策略，将设备生命周期的管理理念融入了日常的安装和验收流程中。它不再将安装视为终点，而是视为长期稳定运行的起点。通过这本书，我对自己未来负责的工程项目，有了一个更加清晰、更加系统化的管理蓝图，这种收获，远超我最初对一本技术规范的期待。

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这本书的结构安排，透露出一种对知识体系完整性的执着追求。从前期的场地准备、物料清点，到中间的设备吊装、管线连接，再到后期的系统联调和最终的性能验证，层次分明，环环相扣。我尤其喜欢它在“验收标准”部分的处理方式。它没有采用简单的是非判断，而是建立了一个多维度的评估体系，涵盖了静态指标、动态性能、能耗效率乃至操作界面的友好性。 这种全面的验收框架，迫使读者在思考“设备装好了吗”的同时，也要思考“设备是否达到了最优运行状态”。书中对各项性能指标的测试方法描述得极为详尽，很多测试场景和数据分析模板，我都可以直接应用到我手头的工作中去，极大地提高了我的工作效率。它就像一本“考试大纲”，让你知道评分老师最看重哪些细节。

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读这本书的过程，更像是一次与行业内资深专家的深度对话。行文中那种沉稳而又不失激情的笔触，很容易将我带入到那种“追求极致工艺”的氛围中去。书中穿插的一些案例分析，虽然没有直接点明是哪家公司或哪条产线，但其对问题成因的剖析和解决路径的探讨，具有极强的现实指导意义。 例如，书中对真空系统在低温条件下启动时，可能出现的泵速不达标问题，分析了从机械密封到电控逻辑的多个可能性，并给出了分步排查的逻辑树。这种深入骨髓的专业洞察，是那些只做表面集成和简单的流程罗列的书籍无法比拟的。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更是在教你“为什么这么做，以及如果失败了该怎么办”。

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当我开始深入阅读设备安装调试章节时，我真切地感受到作者团队在实际工程经验上的深厚积累。书中对于复杂设备，比如光刻机或者刻蚀设备的定位与找平，给出了非常细致的步骤分解。这些步骤不仅仅是操作指南，更像是经验丰富的项目经理在耳边耳提面命。他们强调了在某些关键步骤中，哪怕是毫米级的偏差也会导致后续一系列连锁反应，因此需要采取哪些特殊的监测手段和补偿措施。 特别值得称赞的是，书中对“风险预控”的强调。作者用相当大的篇幅论述了在安装过程中，如何识别潜在的安全隐患和工程风险，并提供了相应的预防措施库。这对于我们这些需要长期进行高精度、高价值设备维护和安装的工程人员来说，简直是无价之宝。它让我意识到，规范不仅仅是为了保证产品质量，更是为了保障人身和财产安全。这种前瞻性的思维，让这本书的价值远超一本单纯的“操作说明书”。

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这本书的封面设计着实吸引人，那种深沉的蓝与精密的线条交织在一起，让人一眼就能感受到其专业性和严谨性。我原本以为这会是一本枯燥的技术手册，但翻开后发现，内容组织得非常有条理。它不仅仅是罗列各种规范和流程，更像是在讲述一个微电子生产设备从图纸走向现实的完整历程。 比如，书中关于洁净室环境参数控制的部分，我印象特别深刻。作者没有仅仅停留在“温度要控制在多少度，湿度要保持在多少”这种基础层面上，而是深入剖析了不同工艺节点对空气洁净度的细微要求，甚至提到了不同材料的设备在运行中可能产生的微粒对良率的影响。读到这里，我仿佛置身于一个无尘车间内，亲眼目睹工程师们如何一丝不苟地进行环境调试。这种将抽象的规范转化为具象化操作指导的能力，是很多同类书籍所欠缺的。它真的体现了“实践出真知”的理念。

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