4月18日消息挎扰,據(jù)《南華早報(bào)》報(bào)道喘蟆,今年第一季度中國芯片總產(chǎn)量同比飆升40%,達(dá)到了981億顆鼓鲁,這表明我國的成熟制程芯片的產(chǎn)能正在快速擴(kuò)大蕴轨。
“中國第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的‘春秋時(shí)代’已經(jīng)結(jié)束了,2024年將會(huì)進(jìn)入‘戰(zhàn)國時(shí)代’骇吭,形成‘戰(zhàn)國七雄’橙弱,期間一定會(huì)伴隨激烈競爭≡镎”芯聯(lián)集成總經(jīng)理趙奇預(yù)測棘脐,2024年我國也可能迎來碳化硅爆發(fā)式的增長。
在5G通信龙致、新能源汽車蛀缝、光伏逆變器等應(yīng)用需求明確的推動(dòng)下,應(yīng)用領(lǐng)域的龍頭企業(yè)紛紛開始使用第三代半導(dǎo)體技術(shù)目代,這進(jìn)一步提振了行業(yè)信心屈梁,堅(jiān)定了投資第三代半導(dǎo)體技術(shù)路線的決心。芯聯(lián)集成于2023年下半年分拆碳化硅業(yè)務(wù)榛了,攜手博世在讶、小鵬、立訊精密霜大、上汽构哺、寧德時(shí)代、陽光電源等新能源战坤、汽車及半導(dǎo)體上下游企業(yè)曙强,共同成立了芯聯(lián)動(dòng)力科技(紹興)有限公司,專注于碳化硅業(yè)務(wù)的拓展途茫。
趙奇表示:“我們通過與上下游企業(yè)的聯(lián)合布局碟嘴,旨在確保中國在碳化硅技術(shù)上保持領(lǐng)先,并確保生產(chǎn)規(guī)模的充足慈省。這將為中國新能源汽車臀防、風(fēng)光儲(chǔ)等產(chǎn)業(yè)終端在全球市場的領(lǐng)先地位提供有力支撐”甙埽”
在技術(shù)層面袱衷,趙奇透露,芯聯(lián)集成在2023年已實(shí)現(xiàn)了平面碳化硅MOSFET器件的規(guī)模量產(chǎn)笑窜,并同步進(jìn)行溝槽碳化硅MOSFET器件的研發(fā)工作致燥。他計(jì)劃于2024年推出該生產(chǎn)工藝,并逐步實(shí)現(xiàn)規(guī)呐沤兀化量產(chǎn)嫌蚤。此外辐益,芯聯(lián)集成還將超結(jié)碳化硅MOSFET器件和碳化硅IGBT納入公司的研發(fā)路線圖,以推動(dòng)碳化硅技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展脱吱。
半導(dǎo)體是什么智政?半導(dǎo)體、芯片和集成電路三者之間有什么關(guān)系和區(qū)別箱蝠?
生活中所有的物體按照導(dǎo)電性大致可分為三類:導(dǎo)體续捂、半導(dǎo)體、絕緣體宦搬。半導(dǎo)體是指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料牙瓢, 其電阻率隨著溫度的升高而升高,可用來制作集成電路與半導(dǎo)體器件间校。
芯片是集成電路的載體矾克,由晶圓分割而成。芯片的主要原材料是單晶硅憔足,而硅的性質(zhì)是半導(dǎo)體胁附,所以人們也會(huì)把芯片稱呼為半導(dǎo)體。因此芯片是集成電路的一種簡稱四瘫,也是半導(dǎo)體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱汉嗽。日常稱呼半導(dǎo)體、集成電路或者芯片可以理解為同一件產(chǎn)品找蜜。
常見的半導(dǎo)體材料有硅、鍺稳析、砷化鎵等洗做,其中硅是最普遍的一種半導(dǎo)體材料,因?yàn)樯匙拥闹饕煞质嵌趸枵镁樱?jīng)過高度提純后就會(huì)形成單晶硅诚纸,以GaN(氮化鎵)為代表的第三代半導(dǎo)體材料是新興半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心。世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織將半導(dǎo)體產(chǎn)品細(xì)分為四大類:集成電路陈惰、分立器件畦徘、光電子器件和傳感器。其中抬闯,集成電路占據(jù)行業(yè)規(guī)模的八成以上井辆。
半導(dǎo)體是如何被發(fā)現(xiàn)和使用的?
半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展可追溯至20世紀(jì)中期溶握,尤其在半導(dǎo)體單晶硅材料領(lǐng)域杯缺,其歷史脈絡(luò)更為深遠(yuǎn)。1947年睡榆,美國貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生的晶體管萍肆,無疑是半導(dǎo)體時(shí)代的開啟標(biāo)志袍榆,為后續(xù)的科技革新奠定了基石。接著在1949年肖克萊(Shockley)發(fā)表了關(guān)于p?n結(jié)和雙極型晶體管的經(jīng)典論文塘揣。雙極型晶體管作為一個(gè)關(guān)鍵的半導(dǎo)體器件包雀,它把人類文明帶進(jìn)了現(xiàn)代電子時(shí)代,轟動(dòng)世界的半導(dǎo)體革命開始了亲铡。1958年馏艾,集成電路的橫空出世,更是為半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展注入了強(qiáng)勁動(dòng)力奴愉,推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的迅猛進(jìn)步琅摩。自那時(shí)起,半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)歷了持續(xù)而快速的發(fā)展锭硼,逐步形成了從半導(dǎo)體材料研發(fā)房资、設(shè)備制造,到半導(dǎo)體設(shè)計(jì)檀头、制造轰异、封裝測試等環(huán)節(jié)的完整產(chǎn)業(yè)鏈,為現(xiàn)代科技的繁榮作出了巨大貢獻(xiàn)暑始。
半導(dǎo)體行業(yè)主要做什么搭独?
半導(dǎo)體行業(yè)是電子信息硬件產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,其核心業(yè)務(wù)包括設(shè)計(jì)和制造各種半導(dǎo)體產(chǎn)品廊镜。這些產(chǎn)品主要用于集成電路牙肝,涉及微處理器、存儲(chǔ)器嗤朴、電源管理電路配椭、二極管、晶體管雹姊、光電子器件股缸、傳感器等。半導(dǎo)體行業(yè)的主要流程如下:
芯片設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)使用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)工具來創(chuàng)建集成電路設(shè)計(jì)吱雏,這些設(shè)計(jì)可以是全新的或基于現(xiàn)有設(shè)計(jì)的修改敦姻。企業(yè)代表有英偉達(dá)(NVIDIA)、華為海思歧杏、高通等镰惦。
晶圓制造:制造過程主要包括在硅片上制造集成電路,涉及沉積得滤、蝕刻陨献、光刻、離子注入等多個(gè)步驟懂更。這個(gè)過程需要高度的精度和清潔度眨业,通常在特殊的“清潔室”設(shè)施中完成急膀。企業(yè)代表有三星電子、臺(tái)積電龄捡、中芯國際等卓嫂。
測試和封裝:制造出的芯片會(huì)經(jīng)過測試以確保其功能正常,通過測試的芯片會(huì)被安裝到保護(hù)性的封裝內(nèi)聘殖,并配備引線或接觸點(diǎn)以便連接到其他設(shè)備晨雳。企業(yè)代表華天科技、長電科技等奸腺。
最后餐禁,這些產(chǎn)品通過銷售網(wǎng)絡(luò)銷售給客戶,這些客戶可能是其他電子公司或最終消費(fèi)者突照。半導(dǎo)體行業(yè)還涉及研發(fā)(R&D)帮非,投資大量資源以推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步,制造更小讹蘑、更快末盔、更高效的半導(dǎo)體設(shè)備。
半導(dǎo)體行業(yè)還涉及研發(fā)(R&D)座慰,投資大量資源以推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步陨舱,制造更小、更快版仔、更高效的半導(dǎo)體設(shè)備游盲。半導(dǎo)體行業(yè)龐大且經(jīng)久不衰的原因是,其下游應(yīng)用廣泛邦尊, 涵蓋智能手機(jī)背桐、PC、 汽車電子蝉揍、醫(yī)療、通信技術(shù)畦娄、人工智能又沾、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)電子和軍事等各行各業(yè)熙卡。
國內(nèi)喜歡把半導(dǎo)體材料分為三代杖刷,第一代半導(dǎo)體。以硅(Si)為代表驳癌,技術(shù)最成熟滑燃,應(yīng)用最為廣泛,典型例子:華為麒麟9000颓鲜、蘋果A14處理器表窘;第二代以砷化鎵典予、磷化銦等化合物為代表,主要運(yùn)用在光電子乐严、微波功率器件等領(lǐng)域瘤袖。比如生活中大家都會(huì)用到的各種光控開關(guān);第三代半導(dǎo)體又稱寬禁帶半導(dǎo)體昂验,以氮化鎵和碳化硅為代表捂敌。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,近三年新成立的碳化硅相關(guān)公司有514家既琴,氮化鎵相關(guān)公司有32家占婉。
最近幾年,氮化鎵在功率器件上也取得突破性進(jìn)展甫恩,這種工業(yè)電源領(lǐng)域的革命性技術(shù)逆济,通過手機(jī)充電器首先成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品落地,進(jìn)入消費(fèi)級(jí)市場填物。OPPO纹腌、小米、華為滞磺、蘋果等廠家接連推出氮化鎵充電器升薯,小巧輕便,攜帶方便击困,功率更高涎劈。從充電器、新能源汽車到發(fā)電廠阅茶,都需要氮化鎵芯片來高效的控制和轉(zhuǎn)化電能蛛枚,5g基站、衛(wèi)星通信和軍用雷達(dá)等場景脸哀,也會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)氮化鎵市場的增長蹦浦。預(yù)計(jì)2025年氮化鎵市場規(guī)模會(huì)超過100億美元。
與第一代和第二代半導(dǎo)體材料相比撞蜂,第三代半導(dǎo)體材料具有更寬的禁帶寬度盲镶。更高的擊穿電場、更高的熱導(dǎo)率蝌诡、更高的電子飽和率和更高的耐輻射性溉贿,更適合制作耐高溫、高頻浦旱、大功率和耐輻射器件宇色,并可廣泛應(yīng)用于高壓、高頻、高溫和高可靠性領(lǐng)域宣蠕,包括射頻通信例隆、雷達(dá)、衛(wèi)星植影、電源管理裳擎、汽車電子、工業(yè)電力電子等思币。
第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在迅猛發(fā)展的同時(shí)鹿响,也不可避免地遭遇了一系列“成長的困擾”。其原始創(chuàng)新能力和面向?qū)嶋H應(yīng)用的基礎(chǔ)研究尚顯薄弱谷饿,關(guān)鍵設(shè)備與原材料的供應(yīng)仍嚴(yán)重依賴于進(jìn)口惶我,這使得產(chǎn)業(yè)鏈與供應(yīng)鏈的安全面臨潛在風(fēng)險(xiǎn)。更為棘手的是博投,目前還缺乏一個(gè)開放绸贡、具備完整產(chǎn)業(yè)鏈以及先進(jìn)裝備條件的第三代半導(dǎo)體研發(fā)中試平臺(tái),產(chǎn)業(yè)生態(tài)的構(gòu)建也尚處于初級(jí)階段毅哗。第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟等多方力量聯(lián)合發(fā)起倡議听怕,明確提出,要緊密圍繞新能源汽車虑绵、光伏儲(chǔ)能尿瞭、新型顯示等核心市場需求,大力推廣基于第三代半導(dǎo)體材料的“綠色芯”和“健康芯”翅睛,以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的綠色声搁、健康發(fā)展。同時(shí)捕发,他們還致力于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新疏旨,共同構(gòu)建創(chuàng)新聯(lián)合體,強(qiáng)化公共技術(shù)服務(wù)與標(biāo)準(zhǔn)化能力建設(shè)扎酷。通過這些舉措檐涝,期望形成產(chǎn)學(xué)研深度融合、上下游鏈條暢通無阻法挨、大中小企業(yè)協(xié)同發(fā)展的良好局面骤铃,共同推動(dòng)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)邁向更加成熟和穩(wěn)健的發(fā)展道路。
關(guān)于2024年全球半導(dǎo)體市場的發(fā)展前景坷剧,市場上涌現(xiàn)出幾種不同的聲音與預(yù)測。美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)的樂觀預(yù)期顯示喊暖,該年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的銷售額將實(shí)現(xiàn)13.1%的增長惫企。行業(yè)權(quán)威資訊公司Gartner則預(yù)計(jì)2024年全球半導(dǎo)體收入將攀升16.8%,有望達(dá)到6240億美元的規(guī)模。其中也有市場分析人員對(duì)此持有更為審慎的態(tài)度狞尔,他們認(rèn)為丛版,盡管2024年全球半導(dǎo)體市場有望回暖,但增幅可能會(huì)控制在10%以內(nèi)偏序。盡管存在分歧页畦,但分析人員普遍認(rèn)同全球半導(dǎo)體市場在2024年將迎來一定程度的復(fù)蘇與增長。