另外,材料方面主要是硅晶元、锗、砷化镓、碳化硅等一二三代半导体,硅晶圆代表有日本信越、SUMCO、环球晶圆等,中国有上海超硅、奕斯伟、浙江金瑞泓等 。在制造方面需采用电子特气、溅射靶材、光刻胶等半导体材料,中国南大光电是电子特气的代表,国外主要是日本大阳日酸 。芯片经过封装测试和系统集成之后,最终应用于通信、智能手机、工业、电子、医疗、消费电子、汽车电子等行业 。
化合物半导体产业链的情况,主要分第二代和第三代 。
第二代主要是以有特性的砷化镓、磷化铟为主,可实现高电子迁移率、高光电转换效率,适用于高速高频和光电转换及发光的电子器件和射频器件 。
在衬底环节 。主要以日本住友电工、住友化学、德国Freiberg、中国云南锗业、中国中科晶电、浙江康鹏为代表 。客观上讲国内的衬底的纯度与国外产品相比还有差距,还需从工艺、材料等方面提升 。
在外延环节 。主要以英国IQE、台湾联亚和全新光电为主 。我们中科创星也投资了唐晶量子和全磊光电两家优秀的国内外延代工厂 。
从设计角度 。射频主要以Skyworks、Qorvo为代表,电子消费用的VCSEL以美国Lumentum为主 。国内在VCSEL设计领域也涌现出一批以纵慧芯光、瑞识智能等为代表的优秀创业企业 。
在晶圆代工环节 。主要以中国台湾稳懋和宏捷科为代表,国内有如三安集成、海威华芯、立昂东芯 。
第三代主要是具备宽禁带、高饱和漂移速率、高热导率特点的碳化硅和氮化镓,适用于高压、高频、大功率领域 。氮化镓应用于光电器件和微波通信器件;碳化硅用于功率器件、新能源汽车充电桩等 。
在衬底环节 。主要以美国CREE、II—VI、日本三菱和住友,中国在碳化硅这个领域有较多企业参与,如天科合达、山东天岳和同光晶体等 。
在外延环节 。主要以美国道康宁、CREE、II—VI、罗姆为代表,中国主要以瀚天天成、天域半导体、中电科13所和55所为代表 。
在器件/模组环节 。国际上主要是CREE、罗姆、Infineon、ST为代表,中国主要以泰科天润、中车时代、世纪金光为代表 。
错失良机,中国半导体产业重振旗鼓,从制造、封装测试逼近
早在1953年,中国就已将半导体列为重点科技攻关项目,但由于受国内国际形势的影响,中国错过了跟国际半导体产业同步发展的机遇 。1978年改革开放以后,中国意识到半导体产业的重要性,但当时政府对民生及重工业进行大量投入,忽视了半导体产业的发展 。
90年代中后期,中国通过制定半导体产业政策,首次明确把半导体产业提升到国家战略地位,真正开始对半导体产业进行大力投入 。虽对中国半导体行业迅速成形有非常大的积极作用,但由于缺少长远发展的理念和产业协同发展的意识,都对中国半导体产业目前发展的瓶颈埋下了伏笔 。
如今,中国半导体产业每年有1200多亿的旺盛市场需求,而国内半导体企业每年仅提供不足100亿的产出,自给率完全不足,其主要原因是产业链不完整、关键技术卡脖子 。
如在IP核环节,中国起步晚,国内企业小而散,生态不完善,芯原微市占率仅有1.8% 。在EDA环节,国内EDA市场90%以上被国外厂商垄断 。华大九天版图及掩膜处理软件全球领先,但已有的产品线仅占集成电路所需工具的三分之一左右 。
在设计环节,细分领域具备亮点,汇顶指纹识别芯片全球第一;通信设备芯片具有较强的国际竞争力;核心关键领域设计能力不足,CPU由于缺乏产业生态支持,追赶难度大;存储器差距较大,基本国外巨头垄断;FPGA、高速高频AD/DA等高端通用型芯片,差距明显 。
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