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2021-2025年中国半导体行业产业机遇挑战并存

发布日期:2021-01-21 16:32责任编辑:www.szchinaway.com
2021-2025年中国半导体行业产业机遇挑战并存
 
随着时代的发展与进步,国内芯片、半导体行业正在高速发展着。在20 世纪 50 年代半导体公司从头干到尾,类似早期的电脑、手机行业,在刚开始厂家自己写底层软件、应用软件、设计电路板,生产等,全部是在公司内部完成,慢慢发展就有了专业ODM(设计代工厂),专门做生产的EMS(生产制造服务商),还有品牌商OEM(原始品牌制造商)等。半导体行业先是工具类业务包括 EDA(电子设计自动化)等逐渐独立出来,到80年代IC设计和晶圆制造(Foundry)分开产生了专业的生产厂, 90年代开始有公司专门做独立的核心 IP供应商,21 世纪初晶圆制造又再细分,封测厂成为独立的一个大产业。
 
经过半个多世纪发展,全球半导体产业形成目前环环相扣的深度分工模式, EDA 工具、IP(知识产权)供应商、IC 设计、晶圆制造厂、封测厂都形成大规模的产业,这就是形成水平化的产业格局了。半导体产业一般分为集成电路和分立器件两大类,集成电路又分为数字电路和模拟电路。总体来看,数字电路中的微处理器为主平台类芯片,有软件操作系统在其上运行,需要构建生态系统,其他的都可看作元器件类芯片,无需软件操作系统。主平台类芯片及其产业联盟基本决定市场的方向,比如PC时代有Wintel(微软加英特尔), 手机时代联发科、高通等加上安卓系统(Android)等。www.szchinaway.com
 
半导体制造企业的竞争是核心技术的竞争,具体表现在创新与技术研发经费的投入上。2015年,三星投入151亿美元,台积电投入108亿美元,而中国最大半导体制造商中芯国际投入仅为14亿美元。要追赶国际领先的晶圆制造厂,缩小技术差距有待大基金和社会资本的投入以及产业链的有效整合。半导体行业从来没有比现在更适合增长的时候。半导体公司将成为未来技术世界的发动机和生命线,中国越发认识到芯片自主可控的重要性,因此,各种可替代的芯片都会陆续进行研发,尤其是航天和可靠性要求较高的领域。
 
若想在研发难度大,且充满国际竞争的技术领域得到进一步发展,紧跟市场需求,并加强国际合作,显得尤为重要。世界最大的半导体消费国,占45%全球芯片需求量,但是超过90%的芯片消费依赖进口,本土集成电路公司进入半导体市场很晚,几乎是落后世界20年,而半导体公司极度依靠规模和产品周期,所以一直处于追赶状态。相信不久的将来,“中国芯”一定会照耀世界。
 
谁会挺身而出,提供更快、更强大的芯片,使之成为实现这些技术潜力的关键?近年来,随着国家对半导体产业投注越来越多的关注以及资本,投资者们也越来越关注这个行业。但半导体行业并没有大家想象的那么简单,半导体产业链更是复杂,没国内还没有一家公司拥有一条完整的半导体产业链!如果我们认为产业半导体的终端产品是芯片,那么产业主链如下:芯片设计→芯片制造→芯片封装测试。
 
1.芯片设计
 
在芯片设计中,有各种由芯片设计的EDA工具产业,即仿真和仿真软件。如synopsis,verilog,Hspice等,也有知识产权产业,即一些公司专门销售一些知识产权,如ARM。
 
2.芯片制造
 
事实上,在这一环节就包括许多产业了。首先是芯片代工企业,即FAB或foundry产业,如台积电, 中芯国际等公司就是主做这个的。而近期中芯国际也是刚刚上市,上市之初引起许多人的关注,但真正上市之后热度反而降低。
 
其次是生产芯片所需的机器和设备产业,例如生产平版印刷机的ASML公司、薄膜或刻蚀设备的应用公司和检测缺陷的KLA-滕科公司。还有生产各种高纯度液体或化学气体的产业,其中许多是日本公司,如东京电子公司。当然,产业和芯片的硅片都是由高纯度硅片制成的。硅片生产也是一个行业,日本在产业有很大的优势。还有mask行业,也就是做光罩的,也是一个产业。
 
3.封装测试
 
包装和测试产业也有一些专业公司,如KLT和日月光等,而测试设备也是一个产业!半导体是整个信息产业的基石和电子产品的核心组成部分。尽管这一概念目前不为业外许多人所熟悉,但基于半导体的应用在生活中几乎随处可见。例如,我们的手机每天几乎所有的操作都是基于半导体芯片,它占了智能手机成本的一半。
 
无尘车间净化工程(Clean Room),亦称为无尘室或洁净室工程(clean room),是设计和承建一间具备空气过滤、净化、输送、循环功能,由相关净化构造材料和过滤装置组成的房间,其中用特定的、规则的操作程序,通过相应的净化空调机组设备来控制房间内部的空气悬浮微粒浓度、温度、湿度、压差值以及噪音、照明系数、静电控制等环境指标,将空间范围内空气中的微粒子、有害空气、细菌等污染物排除,从而达到相应的净化车间洁净度级别。
 
洁净工程是一个应用行业非常广泛的基础性配套产业,无尘车间空气洁净等级从10级至30万级不等,其中万级洁净车间、十万级无尘车间应用最为广泛,在光电子、半导体、PCB线路板、新能源、新材料、医疗制药、生物工程、食品饮料、化妆品、实验室、航天科技、汽车喷涂等领域,赛纳威拥有众多成功的净化工程仪器安装案例。
 
尘埃粒子计数器是深圳赛纳威研发的用于检测半导体车间空气洁净度等级的一种仪器,尘埃粒子计数器通过测量单位体积内的尘埃粒子数量(浓度)以及尘埃粒子的粒径分布情况来判断空气的洁净度等。一般来说,相应同粒径的粒子浓度含量起多,则空气洁净度等级越低,空气质量也越差。不同粒径大小的粒子经激光尘埃粒子计数器的光电系统转换后,会产生不同幅度(电压)的电脉冲信号,粒径越大,脉冲电压越高。信号电压与粒径之间的关系,也叫转换灵敏度。
 
对于给定的激光尘埃粒子计数器,粒径大小与脉冲电压是逐一对应的,例如某台激光尘埃粒子计数器的转换灵敏度为0.3μm对应69mv,0.5μm对应531mv,1.0μm对应701mv等,若激光尘埃粒子计数器检测到一个脉冲为100mv,则这个粒子的大小肯定大于0.3μm而小于0.5μm。激光尘埃粒子计数器是丈量大于即是某一粒径的粒子数目的仪器,其内部电路就是统计大于即是某一电压值的脉冲数目的电路。对于上段中的例子,丈量空气中大于即是0.3μm粒子的数目,在电路中就是统计大于即是69mv的脉冲的个数,丈量大于即是0.5μm粒子的数目,在电路中就是统计大于即是531mv的脉冲的个数,依此类推。所以尘埃粒子计数器对尘埃粒子的丈量,主要靠转换灵敏度这个参数。 
 
CW-RPC300远程遥测激光尘埃粒子计数器是智能多点净化检测系统的终端设备,可以为用户提供实时准确地远程测量所监控环境的微粒数量和净化等级,并能根据不同需要增加或减少控制终端,实现7*24实时远程自动监测,通过RJ45网络接口、WiFi、485(moudbus)等,将数据送给PC终端,显示当前监测环境的洁净状况。该粒子计数器按照国际标准ISO14644-1,GMP和日本工业标准(JIS)要求标定,专业应用于电子行业、制药车间、半导体、光学或精密机械加工等洁净室环境自动监测系统。
标签: 半导体
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