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    2014年017期特码资料:动摇全球IC供应链的中国半导体自造之路

    墨记 ? 2019-03-11 08:20 ? 次阅读

    中国制造的电子产品在全球市场已逐渐崭露头角,但用于制造产品的半导体组件,大多得仰赖进口,根据统计,中国对半导体组件的需求量占全球总值的四成,但自给率只有一成,已是当前全球最大的组件进口国。为降低进口需求,半导体产业为其中重点发展项目之一。

    芯片生产主要的两大元素分别是资本与技术,中国在2014年成立「大基金 (国家集成电路产业基金)」,首波募资金额高达1,372亿人民币,重点投资项目包括芯片制造业,设计、封装测试、设备和材料等产业,去年又加码募集第二波基金,规??赏?,500亿人民币。显然对中国企业而言,在政府的支持下,资金需求不成问题,但技术就非单靠资本充足就可以取得。

    本篇将从半导体产量、技术及市占率等分析中国大陆半导体产业目前发展进程。另外,本文也将探讨身为市场后进者的中国大陆,如何利用各种措施,在已占有先驱优势的全球半导体厂商中,挤入竞争激烈的半导体市场中,并试图在其中占有一席之地。

    加速厂房建置 产量从3%成长至20%

    美中科技战凸显中国急需摆脱对半导体组件的进口依赖,而美国相继祭出的各种阻挠手段,也显示其惧怕中国可能掌控先进技术运用在军事设备上,进而取代美国在全球的霸权地位。

    根据IC Insights统计,截至2017年底,中国台湾厂商晶圆产能占全球达21%,中国大陆拥有的12吋晶圆产能目前只占全球9%,而中国大陆本地厂商仅生产3%的全球产量,但很快地这情况将改变。

    根据SEMI统计,到2020年,中国大陆晶圆产能将会占全球产能的20%,而同时新厂计划带来大量的半导体制造设备需求,估计中国大陆将成为今年全球第二大的设备支出国,仅次于韩国。中国大陆的设备支出成长率在2018年已高达65%,今年预期将达到57%,而所有新厂计划中除了中国大陆厂商外,主要的国外半导体大厂都已纷纷到中国设厂,包括三星、SK海力士及英特尔。

    以晶圆代工市占率分析,目前大陆台湾地区晶圆代工厂(Foundry)的全球市占率约达六成,仍大幅领先中国大陆及其他地区。技术领先是晶圆代工厂能持续拥有高市占率的关键因素。

    目前台积电拥有最新制程7纳米,美国Global Foundries在财务考虑下已宣布扩展7纳米制程,中国的中芯国际技术仍大幅落后最新制程,去年成功试产14纳米,据分析中芯至少尚需六年才能赶上先进技术。
    然而在政府的大力扶植下,资金无虞的中芯国际,将会持续在技术上有更新突破,未来竞争力尚不容小觑。

    切入3D NAND Flash技术 摆脱内存紧箍咒

    向来呈现高度寡占的NAND Flash及dram内存市场,也是政府重点扶植发展项目。将近99%的NAND Flash市场把持在前六大厂商中,同时韩国三星、SK海力士与美光共拥有将近九成DRam市占率,预测中国大陆内存厂要想成为其中一员,恐怕不是那么容易,但目前似乎已逐步在3D NAND Flash 市场找到切入点。

    中国大陆在2014年成立了三家内存厂,分别为长江存储、合肥长鑫及福建晋华。其中长江存储在母公司紫光集团积极向外洽谈技术合作与授权的条件下,已成功在2018年首度小型量产32层3D NAND芯片,并将继续研发下一代64层芯片。


    图1 : NAND Flash制程技术进程?

    而另外两家中国大陆DRAM厂,情况似乎就不这么乐观了。虽然在前年宣告,根据规划可望于今年上半年量产,当时媒体号称2019年将是中国内存生产元年,但在美国祭出出口禁令及智财权与营业秘密的诉讼下,恐怕将严重影响原订量产期程。

    事实上,产业观察者普遍认为中国大陆内存厂除非通过与其他领先厂商的技术合作,或冒险游走专利侵权边缘,否则要成功生产DRAM的心愿不大可能达成。

    值得一提的是,近年异军突起的中国大陆芯片设计商,在全球的市占率从2010年的5%,到2017年已上升到11%,收益也在去年首度超越台湾地区。在全球50大IC设计公司排名中,2017年已有10家中国公司名列其中,相较于2009年仅有1家入列,其快速的成长速度,已经成为中国大陆半导体产业中的重要一环。

    积极采取企业并购 引发忧虑

    并购向来为科技公司取得技术的最快途径,对中国大陆而言亦不例外。过去几年,由于更复杂IC的需求,设计研发成本不断上升,创下了全球IC产业并购总额新记录。


    图2 : 新半导体设备支出

    根据IC insights统计,在2015年之前平均年总并购价值相当于126亿美元,但 2015年度并购总额创下历史新高,高达1073亿美元,到2016年总额仍高达593亿美元。而中国在这两年间亦大量收购其他公司的资产和技术,共占全球并购总值的4.1%,约为83亿美元。

    但中国大陆对外并购总额到了2017年已明显下降,因为各国政府对中国通过并购取得技术的手法,开始感到怀疑与担忧。早在奥巴马时期就以国家安全为由,阻挠中国并购德国设备商AIxtron,到了特朗普当选美国总统后,除阻止私募股权公司canyon Bridge CaPItal Partners收购美国芯片制造商lattice。

    情况不只发生在美国,欧盟也开始对中国投资及并购案件加紧审查力道,近期欧洲议会通过最新法律草案,对外国对欧洲产业进行投资时将采取严加审视,新法案虽未针对中国,但明显是对中资陆续的并购案感到疑虑。

    高薪招募半导体人才 台、日、韩为主要标的

    人才短缺也是中国大陆发展半导体正面临的巨大挑战。根据中国大陆在去年8月发表的「中国集成电路产业人才白皮书」指出,至2020年中国大陆半导体产业人才需求约72万人,届时人才缺口将达32万人,使得中国大陆不得不向外寻求资源,招揽外国半导体产业人才,目标包括韩国、日本及台湾等亚洲国家,由于具有相同文化与语言的背景下,相较其他两国,台湾地区有较多资深工程师选择跳槽到中国大陆半导体厂。

    在庞大政府资金支持下,中国大陆厂商往往通过高薪及各种补贴,成功吸引许多台湾工程师进入中国劳动市场。不仅招揽资深工程师,自2015年高启全选择投身中国紫光集团后,紧接着数字资深经理兼执行长也决定离开台湾,转战服务于中国厂商。


    图3 : 逻辑芯片制程技术进程
    ?
    来源:CtiMES


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    低功耗DFM和高速接口

    近两年,国际上大的半导体公司都推出了65纳米产品,并开始了45纳米/40纳米产品的研发,而国内也已经有五六家企业开始了65纳米的设...
    发表于 05-20 05:00 ? 36次 阅读
    低功耗DFM和高速接口

    低功耗DFM和高速接口

    近两年,国际上大的半导体公司都推出了65纳米产品,并开始了45纳米/40纳米产品的研发,而国内也已经有五六家企业开始了65纳米的设...
    发表于 05-20 05:00 ? 36次 阅读
    低功耗DFM和高速接口

    4155C/4156C半导体参数分析仪样本应用程序指南

    Guide book of sample application programs furnished with 4155C/4156C...
    发表于 05-17 16:19 ? 76次 阅读
    4155C/4156C半导体参数分析仪样本应用程序指南

    新型数字电容隔离器的功能原理和内部结构

    作者:Thomas Kugelstadt,德州仪器 (TI) 高级应用工程师 工业和医疗应用中机器和设备设计规定的愈加严格迫使我们必须要在...
    发表于 05-16 07:00 ? 58次 阅读
    新型数字电容隔离器的功能原理和内部结构

    请问芯片边上的焊屏蔽罩的怎么画?

    如图,菜鸟求助,这些芯片周围的屏蔽罩的焊点是怎么画...
    发表于 05-14 06:19 ? 35次 阅读
    请问芯片边上的焊屏蔽罩的怎么画?

    高性能功率半导体封装在汽车通孔的应用

    作者:Benjamin Jackson汽车MOSFET与DirectFET产品部产品及业务发展经理 国际整流器公司 能效十分重要。事实上...
    发表于 05-13 14:11 ? 221次 阅读
    高性能功率半导体封装在汽车通孔的应用

    BAS16XV2 开关二极管

    信息开关二极管专为高速开关应用而设计。 引线表面处理:100%哑光锡(锡) 合格回流温度:260°C 极小型SOD-523封装 适用于汽车和其他应用的S前缀,需要独特的现场和控制变更要求; AECQ101合格且PPAP能力 电路图、引脚图和封装图
    发表于 04-18 19:14 ? 0次 阅读
    BAS16XV2 开关二极管

    BAS16T 100 V开关二极管

    信息开关二极管专为高速开关应用而设计。 可提供无铅封装* 电路图、引脚图和封装图
    发表于 04-18 19:14 ? 0次 阅读
    BAS16T 100 V开关二极管

    BAS16W 100 V开关二极管

    信息开关二极管设计用于超高速开关应用。该器件采用SC-70封装,专为低功耗表面贴装应用而设计。 可提供无铅封装 适用于汽车和其他应用的S前缀,需要独特的站点和控制变更要求; AECQ101合格且PPAP能力 电路图、引脚图和封装图
    发表于 04-18 19:14 ? 14次 阅读
    BAS16W 100 V开关二极管

    BAS16SL 小信号二极管

    信息小信号二极管 低正向压降 快速开关 非常小的薄型 最大剖面高度为0.43mm 尺寸为1.0 x 0.6mm
    发表于 04-18 19:14 ? 24次 阅读
    BAS16SL 小信号二极管

    BAS16P2 100 V开关二极管

    信息 BAS16P2T5G开关二极管是我们广受欢迎的SOT-23三引线器件的衍生产品。它专为开关应用而设计,安装在SOD-923表面该封装非常适合低功率表面贴装应用,其中电路板空间非常宝贵。 极小的SOD-923封装
    发表于 04-18 19:13 ? 20次 阅读
    BAS16P2 100 V开关二极管

    BAS16 (Legacy Fairchild)开关二极管,85 V 200 mA

    信息 SOT-23封装中的开关二极管。 高 - 速度切换应用
    发表于 04-18 19:13 ? 20次 阅读
    BAS16 (Legacy Fairchild)开关二极管,85 V 200 mA

    BAS16DXV6 双开关二极管,100 V

    信息采用SOT-563封装的双开关二极管。 引脚表面处理:100%无光泽锡(锡) 合格回流焊温度:260°C 超小型SOD-523封装 适用于汽车和其他应用的S前缀,需要独特的现场和控制变更要求; AECQ101合格且PPAP能力 电路图、引脚图和封装图
    发表于 04-18 19:13 ? 26次 阅读
    BAS16DXV6 双开关二极管,100 V

    BAS116T 75 V开关二极管

    信息开关二极管专为高速开关应用而设计。该器件采用SC-75表面贴装封装,非常适合自动插入。 低漏电流应用 中速开关时间 这些器件是无铅,无卤素/ BFR,符合RoHS标准
    发表于 04-18 19:13 ? 30次 阅读
    BAS116T 75 V开关二极管

    BAS16H 100 V开关二极管

    信息开关二极管专为高速开关应用而设计。 S汽车及其他应用的前缀,需要独特的现场和控制变更要求; AECQ101合格且PPAP能力 电路图、引脚图和封装图
    发表于 04-18 19:13 ? 30次 阅读
    BAS16H 100 V开关二极管

    BAS116L 75 V开关二极管

    信息开关二极管专为高速开关应用而设计。该器件采用SOT-23表面贴装封装,非常适合自动插入。 低漏电流应用 中速开关时间 8 mm卷带和卷盘 - 使用BAS116LT1订购7英寸/ 3,000单位卷轴 Pb - 免费套餐。 汽车和其他应用的S前缀,需要独特的站点和控制变更要求; AECQ101合格且PPAP能力 电路图、引脚图和封装图
    发表于 04-18 19:13 ? 30次 阅读
    BAS116L 75 V开关二极管

    BAR43 肖特基二极管

    信息 BAR43 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用。
    发表于 04-18 19:13 ? 30次 阅读
    BAR43 肖特基二极管

    BAR43C 肖特基二极管

    信息 BAR43C 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用。
    发表于 04-18 19:13 ? 33次 阅读
    BAR43C 肖特基二极管

    BAR43S 肖特基二极管

    信息 BAR43S 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用。
    发表于 04-18 19:13 ? 38次 阅读
    BAR43S 肖特基二极管

    BAL99L 70 V开关二极管

    信息开关二极管专为高速开关应用而设计。该器件采用SOT-23表面贴装封装,非常适合自动插入。 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图
    发表于 04-18 19:13 ? 44次 阅读
    BAL99L 70 V开关二极管

    A5191HRT 工业HART协议调制解调器

    信息 A5191HRT是一款单芯片CMOS调制解调器,适用于高速公路可寻址远程传感器(HART)现场仪表和主机。调制解调器和一些外部无源组件提供满足HART物理层要求所需的所有功能,包括调制,解调,接收滤波,载波检测和发送信号整形。 A5191HRT与SYM20C15引脚兼容。有关引脚与SYM20C15兼容性的详细信息,请参见引脚说明和功能描述部分。 A5191HRT使用每秒1200位的相位连续频移键控(FSK)。为了节省功率,接收电路在发送操作期间被禁用,反之亦然。这提供了HART通信中使用的半双工操作。 低功耗 Bell 202移位频率为1200 Hz和2200 Hz 单芯片,半 - 双工1200比特FSK调制解调器 发送信号波形整形 接收带通滤波器 满足HART物理层要求 CMOS兼容 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 04-18 19:13 ? 26次 阅读
    A5191HRT 工业HART协议调制解调器

    CAT25128 128-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

    信息 CAT25128是一个128 kb串行CMOS EEPROM器件,内部组织为16kx8位。它具有64字节页写缓冲区,并支持串行外设接口(SPI)协议。该器件通过片?。ǎ┦淙肫粲?。此外,所需的总线信号是时钟输入(SCK),数据输入(SI)和数据输出(SO)线。 输入可用于暂停与CAT25128设备的任何串行通信。该器件具有软件和硬件写?;すδ?,包括部分和全部阵列?;?。片上ECC(纠错码)使该器件适用于高可靠性应用。适用于新产品(Rev. E) ) 20 MHz SPI兼容 1.8 V至5.5 V操作 硬件和软件?;?低功耗CMOS技术 SPI模式(0,0和1,1) 工业和扩展温度范围 自定时写周期 64字节页写缓冲区 块写?;?- ?;? / 4,1 / 2或全部EEPROM阵列 1,000,000编程/擦除周期 100年数据保留< / li> 8引脚PDIP,SOIC,TSSOP和8焊盘TDFN,UDFN封装 此器件无铅,无卤素/ BFR,符合RoHS标准 具有永久写?;さ母郊颖晔兑?..
    发表于 04-18 19:13 ? 32次 阅读
    CAT25128 128-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

    CAT25256 256-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

    信息 CAT25256是一个256 kb串行CMOS EEPROM器件,内部组织为32kx8位。它具有64字节页写缓冲区,并支持串行外设接口(SPI)协议。该器件通过片?。ǎ┦淙肫粲?。此外,所需的总线信号是时钟输入(SCK),数据输入(SI)和数据输出(SO)线。输入可用于暂停与CAT25256设备的任何串行通信。该器件具有软件和硬件写?;すδ?,包括部分和全部阵列?;?。片上ECC(纠错码)使该器件适用于高可靠性应用。适用于新产品(Rev. E) ) 20 MHz(5 V)SPI兼容 1.8 V至5.5 V电源电压范围 SPI模式(0,0)和(1,1) ) 64字节页面写缓冲区 具有永久写?;さ母郊颖晔兑常ㄐ虏罚?自定时写周期 硬件和软件?;? 100年数据保留 1,000,000编程/擦除周期 低功耗CMOS技术 块写?;? / li> - ?;? / 4,1 / 2或整个EEPROM阵列 工业和扩展温度范围 8引脚PDIP,SOIC,TSSOP和8焊盘UDFN和TDFN封装 此器件无铅,无卤素/ BFR,符合RoHS标准...
    发表于 04-18 19:13 ? 30次 阅读
    CAT25256 256-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

    CAT25040 4-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

    信息 CAT25040是一个4-kb SPI串行CMOS EEPROM器件,内部组织为512x8位。安森美半导体先进的CMOS技术大大降低了器件的功耗要求。它具有16字节页写缓冲区,并支持串行外设接口(SPI)协议。该器件通过片?。ǎ┢粲?。此外,所需的总线信号是时钟输入(SCK),数据输入(SI)和数据输出(SO)线。 输入可用于暂停与CAT25040设备的任何串行通信。该器件具有软件和硬件写?;すδ?,包括部分和全部阵列?;?。 20 MHz(5 V)SPI兼容 1.8 V至5.5 V电源电压范围 SPI模式(0,0和1,1) 16字节页面写入缓冲区 自定时写入周期 硬件和软件?;?块写?;? - ?;? / 4,1 / 2或整个EEPROM阵列 低功耗CMOS技术 1,000,000编程/擦除周期 100年数据保留 工业和扩展温度范围 PDIP,SOIC,TSSOP 8引脚和TDFN,UDFN 8焊盘封装 这些器件无铅,无卤素/ BFR,符合RoHS标准...
    发表于 04-18 19:13 ? 32次 阅读
    CAT25040 4-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

    CAT25160 16-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

    信息 CAT25080 / 25160是8-kb / 16-kb串行CMOS EEPROM器件,内部组织为1024x8 / 2048x8位。它们具有32字节页写缓冲区,并支持串行外设接口(SPI)协议。该器件通过片?。ǎ┦淙肫粲?。此外,所需的总线信号是时钟输入(SCK),数据输入(SI)和数据输出(SO)线。 输入可用于暂停与CAT25080 / 25160设备的任何串行通信。这些器件具有软件和硬件写?;すδ?,包括部分和全部阵列?;?。 10 MHz SPI兼容 1.8 V至5.5 V电源电压范围 SPI模式(0,0和1,1) 32字节页写缓冲区 自定时写周期 硬件和软件?;?块写?;?- ?;? / 4,1 / 2或全部EEPROM阵列 低功耗CMOS技术 1,000,000个编程/擦除周期 100年数据保留 工业和扩展温度范围 符合RoHS标准的8引脚PDIP,SOIC,TSSOP和8焊盘TDFN,UDFN封装...
    发表于 04-18 19:13 ? 36次 阅读
    CAT25160 16-kb SPI串行CMOS EEPROM存储器

    MC10EP32 3.3 V / 5.0 V ECL÷·2分频器

    信息 MC10 / 100EP32是一个集成的2分频器,具有差分CLK输入。 V 引脚是内部产生的电源,仅适用于该器件。对于单端输入条件,未使用的差分输入连接到V 作为开关参考电压。 V 也可以重新连接AC耦合输入。使用时,通过0.01μF电容去耦V 和V ,并限制电流源或吸收至0.5mA。不使用时,V 应保持开路。复位引脚是异步的,并在上升沿置位。上电时,内部触发器将达到随机状态;复位允许在系统中同步多个EP32。 100系列包含温度补偿。 350ps典型传播延迟 最大频率> 4 GHz典型 PECL模式工作范围:V = 3.0 V至5.5 V V = 0 V NECL模式工作范围:V = 0 V ,其中V = -3.0 V至-5.5 V 打开输入默认状态< / li> 输入安全钳位 Q输出打开或V 无铅封装可用时默认为低电平 < / DIV>...
    发表于 04-18 19:13 ? 26次 阅读
    MC10EP32 3.3 V / 5.0 V ECL÷·2分频器
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