我國逐漸重視集成電路半導體行業，將芯片列為國家重點規劃產業，中國芯三個字一直是我們努力的目標，由于產業與技術的局限，這個目標實現的有點艱難。要實現中國單片機的國產化，說要要認清我國單片機芯片產業發展的現狀，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。因為目前美國、日本在這個產業上也投入了重金和精力，中國的優勢并不明顯，甚至有點落后。

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

硅光芯片發展的四大技術難題

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；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、產業標準不統一、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，因為光束傳輸的些微偏差會造成巨大的問題，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流程，關于硅光子的芯片封裝問題，這是目前行業的一大痛點。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封裝相比最大的區別。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。

四、產業相關的器件難題

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展面臨的四大技術難題的分享。