ic工艺发展挑战下一代eda工具创新

    铜材市场价格上涨，居高不下，给电线电缆企业的生产和经营带来了很大的压力，上海八方电缆有限公司另辟蹊径寻求能代替铜导体的新型材料，以缓解当前的局面，他们从铜、铝导体的适用范围、关键技术指标、普通电线电缆以及阻燃耐火电线电缆等诸方面,对铝导体代替铜导体的可行性进行了分析和探讨，并把握了辐照交联低烟无卤阻燃耐火电线电缆的特点。{TodayHot}    铜、铝导体的适用范围、关键技术指标以及在普通和阻燃耐火电线电缆应用的可行性在适用范围方面铜导体:主要应用于电力电缆、控制电缆和电气装备线等，并符合GB/T12706-2002、GB9330-88、GB5023-97及JB8734-98等标准；铝导体主要应用于电力电缆、架空电缆和钢芯铝绞线等，并符合GB/T12706-2002、GB12527-90、GB14049-93及GB/T1179-99等标准；铝合金导体主要应用于电力电缆、架空电缆和钢芯铝绞线等，特别是高强度的铝合金导体主要应用于钢芯铝绞线，并符合GB/T12706-2002、GB12527-90、GB14049-93及GB/T1179-99等标准；铜包铝导体主要应用于射频同轴电缆等。关于铜、铝导体的关键技术指标关于铜导体熔点为1083℃,导体电阻率≤0.017241Ω.mm2/m,密度为8.89g/cm3；铝导体熔点为658℃,导体电阻率≤0.0284Ω.mm2/m,密度为2.7g/cm3；铝合金导体导体电阻率≤0.032226Ω.mm2/m。     普通电线电缆采用铝导体代替铜导体的可行性在实用的关键技术指标为载流量，而它取决于20℃导体直流电阻，采用某一截面的铜导体，可以选用比其大一截面的铝导体代替，按目前市场的铜、铝价格，铝导体的成本约为铜导体的60%，如大量使用铝芯电缆不仅可以降低材料成本，而且可以有效的抑制铜价的上涨；从机械强度看,大量选用铝芯电缆,由于其机械强度远远地低于铜芯电缆,又限制了其推广与应用；从电能损耗和可靠性看,大量选用铝芯电缆,不仅电能损耗大,而且可靠性差,这是因为许多大型建筑物干线用的是铜导体,而末端支路用的是铝导体,铜、铝导体直接相连,在空气作用下，发生铜、铝导体接触的电蚀作用，长期运行，在电蚀作用下，接头处将产生松动，导致接触电阻加大，结果是接头处经常发生短路而引起火灾事故。阻燃和耐火电线电缆采用铝导体代替铜导体的可行性中，前者按GB/T18380-2001标准,试验要求为火焰温度>815℃，供火时间为20或40min，炭化高度<2.5m，即为合格的阻燃电缆。而铝导体的熔点仅为658℃，在这种温度和时间下，铝导体可能已熔化，尽管有可能其炭化高度<2.5m，这种状况下的铝芯电缆，谁又能说其是合格的阻燃电缆呢？没有判断依据；后者按GB/T19216-2003标准,试验要求为在试样施加额定工作电压，持续供火800℃、90min，2A熔丝不熔断，指示灯不熄灭，即为合格的耐火电缆。在这种持续供火800℃、90min条件下，铝导体已熔化，2A熔丝熔断、指示灯将熄灭。因此，耐火电缆采用铝导体不符合标准要求。{HotTag}     仅从价格方面考虑,普通电线电缆采用铝导体代替铜导体完全可行；从技术角度看，普通电线电缆采用铝导体代替铜导体不是很理想，存在电阻率和强度问题；而阻燃耐火电线电缆采用铝导体代替铜导体则不符合标准要求；从新材料选型上看，如采用铜包铝导体代替铜导体，则不符合相关电缆标准要求；而采用铝合金导体代替铜导体，则符合标准要求，但由于其要求较高，并且大多是用在一些特殊场合，Frost&Sullivan公司一份最新的研究分析报告指出，整个电子工业依赖于EDA工具的效率和创新，而这一点随着IC大小持续从微米缩小到纳米级的过程中变得尤其重要。     该报告表示：“当半导体工业面对亚100纳米工艺节点时，出现了开发更先进EDA工具的需求，这将实现功能强大、具成本效益、更复杂芯片的设计，摩尔定律在过去的40年里被证明韧性十足。仅仅将器件小型化来增加晶体管的性能效率成为重大问题。”     Frost&Sullivan技术工业分析师SivakumarMuthuramalingam表示：“这需要开发下一代EDA工具，解决亚微米时代复杂性日益增大的问题。当今和下一代的芯片组可能在嵌入到单芯片时有数种不同的元件类型，在单芯片上集成许多元件实现许多功能。因此，这种集成度增大要求面向芯片组设计对电子设计自动化技术进行创新，从而使器件具有更优良的功能性。下一代EDA工具要满足低成本高复杂性下IC定制化的要求”。{TodayHot}     对于新兴的EDA技术来说，巨大的挑战来自怯懦的客户，当它们最终在公司级的合同下从大公司处免费获得工具时，支持技术就与较小规模的公司无缘了。这导致产品开发创新停滞不前，并同时伴随IP问题，使EDA工具工业遭受重大阻碍。应对公司级合同和IP问题挑战的一个途径是EDA公司之间增大合作，尤其是当单个EDA公司无法提供面向整个设计流程的解决方案。     报告表示，“横贯如国防、医疗和汽车电子等领域的增值性应用推动了对设计下一代消费电子设备有关的新型EDA技术的需求。当数字消费产品是如今的主宰时，消费者发挥了对IC市场强有力的推动作用。”     该报告总结：“制造和EDA之间关系更紧密的要求也推进EDA工业迈向瞄准确保制造效率和方式最佳的工具。制造过程的每一阶段都体现了以最可能低的成本开发最具生产力的设计”。

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