我國逐漸重視集成電路半導體行業(yè)，將芯片列為國家重點規(guī)劃產業(yè)，中國芯三個字一直是我們努力的目標，由于產業(yè)與技術的局限，這個目標實現(xiàn)的有點艱難。要實現(xiàn)中國單片機的國產化，說要要認清我國單片機芯片產業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，畢竟想要短時間在電子芯片上超越世界頂尖國際半導體公司，相當于癡人說夢。

我們要想真正在硅光芯片上成為全球的領導者，不是砸點資金和人力就可以實現(xiàn)。因為目前美國、日本在這個產業(yè)上也投入了重金和精力，中國的優(yōu)勢并不明顯，甚至有點落后。

好消息是，我國的硅光芯片產業(yè)布局越來也完善，我國被稱為“光芯”的城市約有六座，目前，已經(jīng)形成武漢、大連、上海、南通等全球知名的光子芯片產業(yè)鏈。

硅光芯片發(fā)展的四大技術難題

一、硅光子芯片技術的設計痛點

硅光芯片的設計方面面臨著架構不完善、體積和性能平衡等難題。硅光芯片的設計方案有三大主流：前端集成、混合集成和后端集成。前端集成的缺點是面積利用率不高、SOI襯底光/電不兼容、靈活性低和波導掩埋等，在工藝上的成本超高；后端集成在制造方面難度很大，尤其是波導制備目前而言很有挑戰(zhàn)；至于混合集成，雖然工藝靈活，但成本較高，設計難度大。

二、硅光子芯片技術的制造難題

硅光芯片的制造工藝面臨著自動化程度低、產業(yè)標準不統(tǒng)一、設備緊缺等技術難關。由于光波長難以壓縮，過長的波長限制芯片體積微縮的可能。同時光學裝置須要更精確的做工，因為光束傳輸?shù)男┪⑵顣斐删薮蟮膯栴}，相對需要高技術及高成本。光子芯片相關的制程技術尚有待完善，良品率和成本將是考驗產業(yè)的一大難題。

三、硅光子芯片面臨的封裝困擾

芯片封裝是任何芯片的必經(jīng)流程，關于硅光子的芯片封裝問題，這是目前行業(yè)的一大痛點。硅光芯片的封裝主要分為兩個部分，一部分是光學部分的封裝，一部分是電學部分的封裝。從光學封裝角度來說，因為硅光芯片所采用的光的波長非常的小，跟光纖存在著不匹配的問題，與激光器也存在著同樣的問題；不匹配的問題就會導致耦合損耗比較大，這是硅光芯片封裝與傳統(tǒng)封裝相比最大的區(qū)別。用硅光做高速的器件，隨著性能的不斷提升，pin的密度將會大幅度增加，這也會為封裝帶來很大的挑戰(zhàn)。

四、產業(yè)相關的器件難題

硅光芯片需要的器件很多，而目前仍有很多相關技術難題未解決。如硅基光波導主要面臨的產品化問題：硅基光電子需要小尺寸、大帶寬、低功耗的調制器。有源光芯片、器件與光模塊產品是重點器件，如陶瓷套管/插芯、光收發(fā)接口等組件技術目前尚未完全掌握。

中國想要在集成電路半導體芯片上實現(xiàn)一定的突破就一定要走出自己為自己營造的鎂光燈，口號和目標固然是重要的，聚攏人心，齊力向前，但是也容易讓人陷入一定的自我陶醉中。以上是關于國內硅光芯片發(fā)展面臨的四大技術難題的分享。