
- •От автора
- •1. Состояние и перспективы развития классической физической электроники (Вместо введения)
- •1.1. Электроника как наука и отрасль техники
- •1.2. Исторический обзор основных этапов развития электроники
- •1.3. Связь между прогрессом в электронике и развитием информационных технологий
- •1.4. Основные концептуальные направления развития электроники
- •1.5. Конвергенционные процессы в электронике
- •2. Тенденции мирового производства и рынка изделий электронной техники и полупроводников
- •2.1. Основные секторы мирового рынка электронной техники
- •3. Электроника Украины 3.1. Состояние электронной промышленности Украины
- •3.2. Состояние промышленности полупроводниковых материалов в Украине
- •3.3. Концепция и программа восстановления и развития электронного приборостроения и электронной промышленности Украины на 1999 - 2005 годы
- •3.5. Образовательные тенденции в электронике
- •4. Основные проблемы развития микроэлектроники
- •4.1. Принципиальные и технологические проблемы, связанные с микроминиатюризацией
- •4.2. Ограничивающие технологические факторы в микроэлектронике
- •4.4. Динамика изменений проектных норм при уменьшении минимальных топологических размеров электронных композиций
- •4.5. Социально-политические и экономические аспекты нанотехнологии и суперминиатюризации
- •5. Новые и перспективные материалы электронной техники
- •5.1. Общие понятия и проблемы электронного материаловедения
- •5.6. Многослойные гетероэпитаксиальные композиции с тонкими и сверхтонкими слоями
- •5.8. Высокотемпературные сверхпроводники
- •5.9. Новые материалы для межсоединений
- •5.10. Новые материалы в конструировании корпусов
- •6.1. Основные технологические направления формирования электронных приборов и микросхем с субмикронными проектными нормами
- •6.3. 81Сс-технология
- •6.4. Технология "кремний на изоляторе"
- •7. Новые направления телекоммуникационной, функциональной и энергетической электроники
- •7.1. Компьютерная электроника и телекоммуникационные технологии
- •Системах
- •7.3. Волоконно-оптические линии связи
- •7.6. Фотопреобразовательные элементы и солнечные батареи
- •7.8. Криогенная электроника
- •7.9. Микроэлектроника в потребительских товарах
- •8. Биологическая и медицинская электроника
- •8.1. Биомедицинская электроника как новое научно-техническое направление современной электроники
- •8.2. Биосенсоры
- •8.3. Электронные и компьютеризированные устройства и системы в медицине
- •Литература
- •121 Оглавление
- •III р|вснь акредитащК. Сертифшат про акредиташю р!к заснування: 1992
3. Электроника Украины 3.1. Состояние электронной промышленности Украины
В 80-х и начале 90-х годов электроника Украины занимала передовые позиции в бывшем СССР, в котором существовала мощная и широко развитая инфраструктура индустрии электронного приборостроения и электронных компонентов. Непосредственно электронным и полупроводниковым приборостроением ведало Министерство электронной промышленности, однако, вопросами разработки и производства электронных приборов занимались также и другие министерства и ведомства: электротехники, радиопромышленности, приборостроения, средств связи, средств автоматизации и систем управления, авиационной, судостроительной и оборонной промышленности, общего и среднего машиностроения.
Большинство этих министерств входило в состав военно-промышленного комплекса, который потреблял 14-16% ВВП.
Только на предприятиях Министерства электронной промышленности работало 1,5 млн человек. Это министерство руководило работой 820 промышленных предприятий; обладало собственным комплексом НИИ и КБ, выполнявшим ежегодно научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки объёмом до 2,5 млрд рублей; в Министерстве была своя строительная база, система подготовки кадров, транспорт, торговые центры и проч. Отрасль производила полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы, конденсаторы, резисторы, блоки питания, переключатели, трансформаторы, кинескопы и электровакуумные приборы, СВЧ-приборы и устройства, лазеры, опто-электронные приборы и проч.
Производство полупроводниковых материалов было сосредоточено в Министерстве цветной металлургии (объёмные кристаллы и некоторые виды полупроводниковых структур) и частично в Министерстве электронной промышленности (преимущественно специальные полупроводниковые структуры).
Общая номенклатура изделий электронной техники бывшего СССР насчитывала более 3 млн типономиналов.
Одним излюследних постановлений ЦК КПСС и СМ СССР предусматривалась ликвидация отставания электронной промышленности в 1988-2000 гг. от уровня США и Японии, для чего планировалось строительство более 80 суперсовременных заводов, в том числе 14 из них в Украине.
Темпы ежегодного роста объёмов производства изделий электронной техники в бывшем СССР составляли 17-20%.
Правда, отчётливо выявились причины, препятствующие выходу изделий электронной промышленности СССР на мировой рынок, которые в период последующего кризиса ускорили её развал, а именно: информационная и идеологическая замкнутость сообщества СССР и стран социалистического лагеря, а также относительно низкое качество изделий при их высокой себестоимости,
22
23
обусловленной,
главным образом, непомерно большими
энерго- и трудозатратами.
Весомый вклад в электронную промышленность бывшего СССР вносили предприятия Украины.
По состоянию на декабрь 1991 года на 176 предприятиях и учреждениях электронной промышленности, расположенных на территории Украины, работало 261577 человек. В составе отрасли было 93 промышленных предприятия, 8 НИИ, 22 КБ, 12 строительных предприятий и 9 торговых центров.
К этому перечню следует добавить предприятия по производству полупроводниковых материалов, входившие в Министерство цветной металлургии, которым мы дадим отдельную характеристику.
Всего в подотраслях электронного приборостроения и производства электронных компонентов работало около 700 тыс. человек, т.е. каждый десятый, занятый в промышленности Украины, работал в этих подотраслях.
Номенклатура выпускаемых изделий была весьма широкой и актуальной: полупроводниковые дискретные приборы и интегральные микросхемы, изделия силовой и преобразовательной техники, изделия СВЧ-техники, оптоэлектрон-ные компоненты, кинескопы, резисторы, конденсаторы, соединители, жидкокристаллические индикаторы, ферритовые изделия, средства отображения информации, пьезокерамика, машиностроительное и метрологическое оборудование для электроники и т.д.
До 1991 года электронная отрасль Украины и приборостроение на её основе создавали до 25% ВВП и обеспечивали занятость более 40% городского работоспособного населения. Темпы прироста объёмов производства составляли около 20% ежегодно.
Производство полупроводниковых приборов и микросхем было сосредоточено на шести предприятиях - Киев, Запорожье, Винница, Херсон, Ивано-Франковск, Черновцы - всего более 60 тыс. рабочих мест.
Основным потребителем продукции электронных компонентов была Россия - 70%. Около 5% потребляли другие республики бывшего СССР и столько же страны СЭВ.
На обеспечение нужд собственного электронного аппарате- и приборостроения Украина направляла всего около 20% производимых ею электронных компонентов. Такая односторонняя ориентация рынков сбыта впоследствии сыграла свою роковую роль в развале электронной промышленности Украины.
В начале 90-х годов двадцатого столетия в связи с причинами глобального геополитического и макроэкономического характера (распад СССР, развал Варшавского Договора, объединение Германии, процессы демилитаризации международных отношений и т.д.), вследствие обвальной конверсии и открытия границ России и Украины, сложились благоприятные условия для эскалации продукции и товаров (в том числе и изделий электронной техники) из-за рубежа. Почти полностью остановилось производство полупроводниковых материалов, электронных компонентов, телевизоров, радиоприёмников, магнитофонов, продукции военного назначения. В зародыше оказалось подавленным производство электронно-вычислительной техники. Внутренний рынок Украи-
24
ны стал формироваться иностранными фирмами, диктующими демпинговые цены, с которыми в условиях гиперинфляции, потери оборотных средств, высоких процентов по кредитам, таможенных барьеров и тяжёлого налогового пресса украинские предприятия, к тому же лишённые государственной поддержки, выдержать конкуренцию были просто не в состоянии. Кроме того, создались благоприятные условия для контрабандного ввоза и формирования "чёрного" рынка. Процесс эскалации изделий электронной техники перерастал в прямую экспансию внутреннего рынка Украины.
Если принять объём производства электронной промышленности Украины в 1991 году за 100%, можно охарактеризовать её стремительный упадок и относительную стабилизацию в последние годы такими цифрами: 1992 - 93,5%, 1993 - 76,5%, 1994 - 33,0%, 1995 - 22,4%, 1996 - 15,5%, 1997 - 15,65%, 1998 -15,78%.
В частности, если в 1990 году Украина произвела 3 млн 800 тыс цветных телевизоров, то в 1997 году - всего 41,8 тыс., в том числе, только 6 тыс. цветных. В этом же 1997 году Украина уже не выпускала ни одного видеомагнитофона, всего около 25 тыс штук магнитофонов и столько же радиоприёмников.
Особенно заметный спад произошёл в микроэлектронике. Если в 1991 году заводами Украины было изготовлено и реализовано 316,4 млн штук интегральных микросхем на сумму почти 500 млн долл., то в 1996 году их выпуск составил лишь 8,1 млн штук на сумму 8,7 млн долл., а в 1997 году - 3,5 млн штук.
Нельзя также не отметить, что технологическая база микроэлектроники Украины всё более и более отставала от мирового уровня. Так, сейчас зарубежные фирмы освоили промышленное производство интегральных микросхем с минимальным топологическим размером 0,35-0,17 мкм. Для Украины даже уровень 1,5 мкм пока недосягаем, а промышленный выпуск микросхем может осуществляться лишь с обеспечением минимального топологического размера порядка 0,5 мкм.
Количество работающих в электронной промышленности Украины сократилось до 20 тыс. человек (при неполной занятости). Начался распад системы подготовки кадров, стала катастрофически падать престижность профессии инженера электронной техники, усилился отток научных и инженерных кадров за границу. Всё,это привело к тому, что средний возраст оставшихся на работе в электронной подотрасли подошёл к критической черте в 45 лет.
В связи с переходом к рыночной экономике, инфраструктура электронной промышленности и государственные рычаги управления ею оказались подорванными. По мере реорганизации государственного аппарата (Министерство промышленности - Министерство промышленной политики Украины - Комитет промышленной политики - опять Министерство промышленной политики Украины) управляемость подотраслью практически сходит на нет. Никаких мер не принимается на законодательном уровне.
Правда, в 1998 году Кабинетом Министров было принято Постановление №442 "О мерах по восстановлению производства электронной техники", которым предусмотрено выделение 2,5 млн. грн на проведение НИОКР по разра-
25
ботке
интегральных микросхем и приборов СВЧ,
а также 1,5 млн грн. в качестве
кредита. Ничтожность и формальность
этого решения становится ясной, если
принять во внимание, что по оценкам
специалистов затраты на создание одного
небольшого завода по производству
интегральных микросхем оцениваются
в 0,5-1,0 млн долл.
А завод с финишной очисткой воздуха от пылинок размером 0,2 мкм по производству СБИС для запоминающих устройств в 1 Мбит (минимальный топологический размер 1 мкм) стоил ещё десять лет назад около 200 млн долл.
Ежегодный выпуск электронной продукции в Украине сейчас составляет в денежном выражении около 115 - 120 млн долл., т.е. всего около 0,01% мирового объёма выпуска аналогичной продукции.
Такое состояние электронной промышленности Украины можно назвать скорее коматозным, нежели критическим. Надежда на то, что отрасль выйдет из этого состояния за счёт собственных усилий, является не более'чем мифом, так же как мифом было утверждение о перспективности, гармоничности и самодостаточности доперестроечной электроники.
Возрождение и развитие отечественной электроники возможно только при условии принятия и реализации национальной программы, предусматривающей специальные капиталовложения в отрасль, законодательные меры и комплекс организационно-технических мероприятий.
Существуют положительные примеры создания подобных национальных и транснациональных программ: в США - 8ЕМАТЕСН (развитие технологии и оборудования микроэлектроники); в Японии - ТКОК (создание ПЭВМ шестого поколения); в Европе - 1Е881 (развитие микроэлектроники) и АЬЕМХ (усовершенствование технологии и средств САПР, создание микросхем памяти с высокой плотностью упаковки) и проч.
Во исполнение поручения Президента Украины от 24.06.98 г. №1-1414173 и соответствующего поручения Кабинета Министров Украины к настоящему времени разработана программа развития наиболее конкурентоспособных направлений в электронике Украины. Однако, к сожалению, механизм реализации этой программы ещё не определён.