電子元器件可分為有源元器件和無源元器件兩大類。有源元器件主要指當(dāng)前為社會(huì)廣泛關(guān)注的半導(dǎo)體芯片,而無源元器件(又稱被動(dòng)元器件)則包括了半導(dǎo)體芯片以外為數(shù)眾多的一大類元器件,如電阻器、電容器、電感器、濾波器、天線、變壓器等,這類元器件與半導(dǎo)體芯片共同構(gòu)成各類電子硬件系統(tǒng)。
在過去的一年中,繼美國政府對華為高端集成電路芯片的封鎖令生效后,部分高端無源元器件(如功率電感器)也遭遇國際大公司斷供,這一行動(dòng)標(biāo)志著針對中國企業(yè)高端電子元器件封鎖已從半導(dǎo)體集成電路擴(kuò)張到了無源元器件領(lǐng)域,值得密切關(guān)注,積極應(yīng)對。
量大面廣
無源電子元器件至關(guān)重要
在電子電路中,無源電子元器件占據(jù)了電路元器件總數(shù)量的80%、電路空間的70%、元器件總成本的30%以及組裝成本的70%。這類元器件量大面廣,是各類電子信息系統(tǒng)中必不可少的基本單元,是現(xiàn)代工業(yè)的糧食。作為一類意義重大的戰(zhàn)略產(chǎn)品,無源電子元器件供應(yīng)鏈的自主可控是諸多產(chǎn)業(yè)生存、發(fā)展和安全的基本保障。
半個(gè)多世紀(jì)以來,半導(dǎo)體技術(shù)的高速發(fā)展導(dǎo)致有源器件以摩爾定律的速度迅速集成化,而無源元器件則由于涉及的材料品種較多、工藝各異而難以集成,多以分立器件的形式使用,這使得無源元器件在電路中的比例越來越大,構(gòu)成電子整機(jī)重量、尺寸及能耗的主要部分,也成為制約電子系統(tǒng)進(jìn)一步向小型化、高性能發(fā)展的主要瓶頸。而無源電子元器件的?。ㄎⅲ┬突⑵交?、薄膜化、集成化技術(shù)成為發(fā)達(dá)國家競相發(fā)展的戰(zhàn)略前沿技術(shù)。
我國是無源元器件大國,元器件的總產(chǎn)量在全球名列前茅,但還不是強(qiáng)國,高端無源元器件(如高端濾波器、集成射頻模塊等)還強(qiáng)烈依賴進(jìn)口。盡管與集成電路相比,我國的無源電子元器件技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平的差距相對較小,但部分關(guān)鍵材料(如部分高端電子陶瓷粉體、電子漿料等)對國外企業(yè)有相當(dāng)程度的依賴,而高端元器件的關(guān)鍵工藝裝備和檢測設(shè)備的國產(chǎn)化程度還不高。因此,高端無源元器件被“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn)依然存在。
值得指出的是,與集成電路不同,無源電子元器件多為通用元器件,其應(yīng)用范圍更寬,影響可能會(huì)大于集成電路。以華為的產(chǎn)品為例,目前高端芯片產(chǎn)品的影響主要集中在終端領(lǐng)域(主要是高端智能手機(jī)),但一旦高端無源元器件的實(shí)行斷供,受影響的可能不僅包括終端,也包括交換設(shè)備和傳輸設(shè)備等。
加大扶持力度
推動(dòng)高端無源電子元器件發(fā)展
歷史的經(jīng)驗(yàn)表明,核心技術(shù)的突破是打破技術(shù)封鎖的關(guān)鍵。我國片式電感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展就是一個(gè)很好的例證。上世紀(jì)90年代初,我國引進(jìn)首條片式電感器的生產(chǎn)線,但材料受到封鎖,產(chǎn)業(yè)步履維艱。在國家“863”計(jì)劃的支持下,及時(shí)啟動(dòng)了相關(guān)材料的研究,我們的工作初具進(jìn)展后,國外企業(yè)即放棄封鎖,國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)及時(shí)贏得了發(fā)展機(jī)遇。
為應(yīng)對可能來臨的對無源電子元器件的封鎖,我們提出以下建議:
一是將無源元器件納入“十四五”計(jì)劃的重中之重。與半導(dǎo)體技術(shù)和集成電路相比,長期以來社會(huì)各界對無源元器件的重視程度一直較低,導(dǎo)致相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境遠(yuǎn)不及集成電路。建議“十四五”制定出臺(tái)國家無源元器件發(fā)展戰(zhàn)略,進(jìn)一步加大對無源電子元器件扶持力度,將國家培育扶植集成電路行業(yè)的各項(xiàng)優(yōu)惠政策延伸到無源電子元器件行業(yè)。
二是啟動(dòng)無源電子元器件科技專項(xiàng)。無源元器件的小型化、微型化、集成化技術(shù)涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,融合了材料科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、微加工技術(shù)等領(lǐng)域的前沿研究成果。為推動(dòng)我國無源元器件技術(shù)研發(fā),建議“十四五”期間及時(shí)啟動(dòng)面向無源電子元器件的國家科技專項(xiàng),組織產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合的研究隊(duì)伍,通過協(xié)同創(chuàng)新,在高端無源電子元器件的新原理、新材料、關(guān)鍵工藝和重要裝備方面實(shí)現(xiàn)全面突破,助推我國的無源電子元器件技術(shù)走向世界前列。
三是加強(qiáng)無源電子元器件人才的培養(yǎng),恢復(fù)“電子材料與元器件”二級學(xué)科的地位。無源元器件技術(shù)涉及材料科學(xué)和電子科學(xué)兩個(gè)學(xué)科門類,為了滿足這個(gè)產(chǎn)業(yè)的要求,我們的學(xué)科目錄中曾經(jīng)設(shè)置了電子材料與元器件這個(gè)二級學(xué)科,培養(yǎng)出了一大批復(fù)合型人才,在相當(dāng)長的時(shí)間中支撐了我國無源電子元器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。然而,上世紀(jì)90年代的學(xué)科調(diào)整將該專業(yè)取消,造成了該領(lǐng)域人才的匱乏。建議有關(guān)部門借鑒建立“集成電路”一級學(xué)科的做法,從產(chǎn)業(yè)需求出發(fā),恢復(fù)電子材料與元器件二級學(xué)科。
責(zé)任編輯:tzh
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