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                發光學報 | 利用原子層沉積技術實現有機電致發光器件的薄膜封裝

                發光學報 | 利用原子層沉積技術實現有機電致發光器件的薄膜封裝

                有機電致發光器件(Organic light emitting diode,OLED)具有輕薄、便于攜帶、自發光、能耗低、亮度更大、柔性顯示等特點,可以增加顯示產品的附加值。然而,OLED器件中的有機材料對空氣中的水汽和氧氣十分敏感,若器件在無封裝保護的情況下長期在空氣中存放,將會嚴重影響OLED的工作性能和壽命,所以對器件進行可靠的封裝是一種有效手段。目前,原子層沉積(Atomic layer deposition,ALD)的薄膜因擁有良好的機械柔性、超高的阻隔性能和光學透過率而被科學界和產業界廣泛關注。
                近日,長春電子科技學院姜文龍教授團隊與吉林大學段羽教授團隊合作在《發光學報》發表了題為“利用原子層沉積技術實現有機電致發光器件的薄膜封裝”的綜述文章。
                重點探究了前驅體原料、摻雜比率、沉積溫度、ALD脈沖時間和吹掃時間對薄膜沉積性能的影響以及薄膜厚度和封裝性能之間的關系;分析了ALD制備薄膜的水汽透過率;比較了ALD在單層、有機-無機疊層薄膜封裝(Thin-film encapsulation,TFE)制備的技術優勢;展望了利用ALD技術實現有機電致發光器件薄膜封裝的產業化前景。

                  1、引言  

                目前,OLED已在顯示屏制造領域實現了產業化,在智能手機的帶動下,OLED市場呈現了快速發展的勢頭。但是,OLED技術仍有很多科學和技術問題亟待解決,空氣中的水汽和氧氣會破壞有機材料和金屬電極,嚴重影響器件的工作穩定性。外部封裝技術要求在對內部結構性能影響最少的情況下提供對器件的保護,同時能夠連接內外部供電、進行散熱冷卻等,并且滿足一定的機械性能需求。
                ALD因其制備的薄膜致密、均勻、在低溫下可精確控制薄膜厚度的特點,在薄膜封裝領域有巨大的應用潛力。ALD沉積具體過程分為兩種:化學吸附自限制過程和順次反應自限制過程。


                圖1:(a)化學吸附自限制過程 ;(b)順次反應自限制過程

                  2、ALD單層無機薄膜封裝  

                ALD常見的薄膜材料有Al?O?、TiO?、MgO、SiO?等,其中Al?O?由于其優異的水汽阻隔性能和良好的光學透過率成為研究最多的材料。
                不同氧化劑前驅體生長薄膜有不同的水汽阻隔性能。O?基ALD制備的Al?O?薄膜擁有更好的致密性和表面均勻性,多個研究團隊均實驗得出了基于O?的ALD工藝優于基于H?O的ALD工藝的結論,而交替通入O?和H?O這兩種不同氧源將得到致密性最高的薄膜。

                圖2:不同氧源ZrO?的TFE示意圖
                摻雜金屬雜質(如Ag、Al、Mg)單層膜的耐腐蝕性要優于純氧化物單層膜,例如ZnO單層薄膜,若摻雜金屬雜質,則將抑制—OH基團沿晶界化學吸附時勢壘增大,這些金屬雜質可以代替Zn阻礙ZnO的結晶。當把鋅、鋁、鎂按比例制成鋅鋁鎂三元合金鍍層(ZnO、Al?O?、MgO,ZAM)板材時,ZAM膜逐層結構的缺陷解耦效應使得薄膜中的缺陷位置隨著堆疊層而改變,提高了抗腐蝕性。
                薄膜的厚度也影響著封裝的屬性,如水汽和氧氣的阻隔性能、光學透過率和機械性能。通常,較厚的膜更能阻止水汽的滲透,但較厚的薄膜機械性能(殘余應力增加)和光學透過率會受到影響。同時,大量研究表明,沉積溫度和時間會影響薄膜的表面形貌。沉積溫度應落在ALD溫度窗口內,因為較高或較低的沉積溫度都將對薄膜封裝產生不利影響。另外,通過增加吹掃時間、脈沖時間和進行多次ALD短脈沖的方法可使薄膜具有良好致密性。

                  3、有機-無機疊層薄膜封裝  

                相對于單層膜而言,有機-無機層的疊層沉積能改變單無機層中的針孔等表面缺陷帶來的水氧滲透路徑,進而緩解水汽和氧氣的擴散。

                圖3:(a) ALD薄膜開裂時會延長水汽擴散路徑;(b)基于MLD膜的干燥劑效應,減緩水汽透過裂縫的傳輸。
                低導熱的封裝會導致OLED性能退化,常采用插入金屬電極層的方法提高OLED的效率與壽命。但過厚的金屬層會導致器件可折疊性下降以及OLED的光學透過率降低,而過薄的金屬層又無法達到預期效果。在這點上,石墨烯相對于Ag來說有著更為優異的水汽阻隔性能和導熱能力,同時石墨烯也有很高的光學透過率和導電性。在有機無機納米疊層結構中插入具有殘余應力的SiNx層能夠有效緩解TFE產生裂紋,如圖4所示。

                圖4:(a)ALD層沉積在CYTOP的SiNx層上的結構圖;(b)引入一層100 nm厚的SiNx薄膜前后,作用于通道裂紋的拉伸應力對比示意圖。

                  4、ALD技術應用及其產業化調研  

                國內半導體薄膜設備頭部企業已經開始在ALD設備制造領域蓄勢發力。ALD由于其自限制性具有膜厚可控的特點,制備的TFE能在厚度很薄的情況下達到高致密性、高機械柔性和高光學透射率,因此ALD技術適合未來面向可穿戴電子設備的發展與應用。目前,韓國三星和LG公司已經布局在OLED的制備工藝引入ALD技術。如果國內面板企業在OLED屏制程中可以成功導入ALD工藝,相信新的規;慨a應用場景將推動我國ALD設備產業的加速發展。

                  5、展望  

                柔性OLED顯示器件的快速發展對封裝技術提出了更高的要求,傳統的蓋板方式已經無法滿足需求。有機-無機疊層薄膜結構有望成為TFE的主流技術之一。隨著有機-無機疊層結構的發展,我們預計其在產業化應用、三維封裝結構、材料體系的選擇等研究方面會有發展機會。

                論文信息 :劉春艷,王源,殷成雨等.利用原子層沉積技術實現有機電致發光器件的薄膜封裝[J].發光學報,2022,43(08):1281-129910.37188/CJL.20220159. DOI:

                本文轉自中國光學公眾號

                2022-09-28
                芯片的國產替代:價值評估的三把尺子

                芯片的國產替代:價值評估的三把尺子

                       在幾代人的努力下,我國產業從篳路藍縷走向了門類齊全,從農業、資源產業、輕工業發展到了現代工業、信息產業、生物制藥等高附加值領域。具體到信息產業,在二十一世紀前二十年的經濟全球化浪潮下,我國的系統廠商有了長足的進步,在世界上取得了非常重要的行業地位。產業內在規律以及外部國際環境,共同要求以芯片為代表的關鍵零部件進行名為“國產替代”的經濟活動。國產替代是一個宏大敘事,大的邏輯是不存在任何問題的;但每一個微觀的替代行為,需要有具體的、小的邏輯的支撐,才能運轉下去。在今天的市場環境下,最核心的邏輯就是“替代有沒有價值”以及“替代價值有多大”。本文試圖提出價值評價的“三把尺子”,供各位朋友研究。

                        一、是不是核心替代。

                由于歷史的原因,國際廠商有大量的產品線和為數眾多的產品型號,其中必然包含了高價值的核心產品,也包含配套型產品、延續型產品。同時,國際廠商服務的客戶群體,同樣包含了核心客戶和非核心客戶。

                       “國產替代”首先要回答的問題,就是你替代的是誰,至少不能是替代一個本土公司。一些謙虛的初創公司會講,我打算替代歐美AAA公司的幾款什么什么產品;更高調一點的企業會說,我替換歐美AAA公司,甚至會有人說“我就是中國的AAA公司”。這種表述,我們理解更多講的是一種愿望,而非現實,F實意義來看,如果你突破了等效于AAA公司的核心工藝的制造流程、開發出了等同于AAA公司核心出貨的主力產品、并且出售到了AAA公司的核心客戶群體中,這才是核心替代。而如果你的工藝能力、產品形態、客戶群體與AAA公司的重疊度幾乎為0,那證明你達到自己的愿望至少還有很長的路要去走。

                       應該來講,核心與非核心是一個相對概念,并且與時間節點相關。以射頻前端賽道來講,國際廠商基本上在三四年前就放棄了4G,全力發展5G,因此發生在5G手機上的替代就要比4G更加核心;以濾波器賽道來講,國際廠商在四五年前基本放棄了分集的接收濾波器,專注在高價值的主集(發射濾波器、雙工器、多工器)和接收模組,因此分集的接收分立濾波器,就顯得相對不核心。

                       也有朋友說,“核心工藝、核心產品、核心客戶”全部突破,按照這個定義難度太大了,做不到。做不到不代表想不到,今天做不到不代表未來做不到,你們做不到不代表別人做不到。我們應當相信,射頻前端的國產替代是一個長賽道,終點線一定是劃在最高價值的地方。


                       二、是不是高水平替代。

                國際廠商的核心產品,必定是擁有較高難度的,不那么容易達到。國產廠商取得的點滴原創性進展,首先都應當值得肯定。這里說的高水平,是一個總體的概念,包含了單體技術規格、批量良品率、質量可靠性、技術服務等方方面面。降水平也降價格(取決于水平降多少,價格降多少),也是能有一定的市場出貨。但我們應當了解到,市場對芯片水平的要求從來都是越來越高的,大家公認的高水平替代只有兩種:“增水平、降價格”和“維持水平、降價格”。水平的提升,要從設計提升、工藝提升、應用適配各個方面去努力。最后還應該清楚,是否是高水平的替代,自己說了不算,發言權在客戶。


                        三、是不是高生產力替代。

                       替代的方向也對,替代的水平也夠,但產能僅僅支撐幾個樣板工程,這種替代的價值也就大打了折扣。同時,可能由于技術路線和工藝路線的選擇,從小規模走向大批量的路極其遙遠;短暫的成果,也如曇花 一現。以濾波器為例,國際廠商每個工作日可交付的產能是數億顆,數量非常大。這不是特殊現象,消費類的芯片,通常都是以大規模交付的生產力作為基礎支撐。掌握了生產力的優勢,是從玩家走向贏家的關鍵。在元器件市場,也不存在“賠錢換市場”的商業模式,市場規模太大,沒有成本優勢去殺價格,就像沒有本事擰出來毛巾的水而選擇放自己的血假裝水,自己失血的成果只是加速了市場洗牌,最終的贏家不會變,還是那個力氣最大的“高生產力者”。我們以公開資料來分析兩個案例:卓勝微在射頻起家的產品是基于CMOS硅制程的GPS LNA,指標滿足客戶要求,替換的是SOI 或者SiGe或者pHEMT等特種工藝生產的LNA,這是一個高生產力替換低生產力的成功案例。昂瑞微在2G、3G市場有非常高的市占率,本質原因是其使用CMOS硅制程開發了GSM PA,指標滿足客戶要求,取代了當時主流的GaAs GSM PA,也是一個高生產力替代低生產力的成功案例。同時,我們在分析本土4G PA市場過度競爭的原因時,至少也應該有一條“生產力沒有顯著差異”。

                      總結一下:核心替代,是指替代的方向;高水平替代,描述了替代的狀態;高生產力替代,講的是替代能發生的范圍。方向正確,替代水平高,發生范圍大,當然就價值大。拿這三把尺子,量一量,看一看,想一想,國產替代的活動,也就分出了三六九等。
                經過這個論述,相信朋友們至少也能體會出來兩點感受。首先,要做到真正的核心替代、高水平替代、高生產力替代,是非常艱難和長期的,而不是一撮而就的。其次,如果我們的目標是高價值,那就必須要向著核心替代、高水平替代、高生產力替代這個方向去努力,這個過程中,最決定性的力量和困難都還是來自于自身。大量資源進入一個行業以后,浮躁的更加浮躁,深沉的更加深沉。復盤身邊的故事,想一想,關鍵的成功要素,從來都不在于友商。

                本文轉載自公眾號小Joe說射頻,文章內容系作者個人觀點,

                2022-06-22
                解碼:半導體制造,我們亞洲是怎么打敗美國的?

                解碼:半導體制造,我們亞洲是怎么打敗美國的?

                       2021年5月,時任韓國總統的文在寅結束了為期五天的美國訪問,走出白宮趕往亞他蘭大的那一刻,難掩內心喜悅的他登陸社交網站,迫不及待地分享了自己的心情——“這是我經歷的最好的出訪,成果簡直超出預期!”

                       芯片換疫苗的故事,自此開始。

                       文在寅那邊,承諾向美國提供390億美元的戰略投資,光是三星向新芯片工廠砸下的170億美元,就占這筆投資的一半。拜登那邊,則同意與韓國就新冠疫苗的供應和研發建立伙伴關系,幫助文在寅政府在疫苗供應上筑造更牢固的壓艙石。

                       轉眼,一年過去了。

                       2022年5月,拜登正式出訪亞洲。有意思的是,他這次打破了“先日后韓”的傳統順序,當私人飛機剛抵達駐韓美軍空軍基地,拜登隨即趕往三星位于京畿道平澤的半導體工廠。在那里,韓國總統尹錫悅已在工廠正門“恭候多時”。

                       來自芯片的壓力依舊盤旋在拜登頭頂,“睡王”總統之所以不按常理出牌,最先參觀韓國三星的芯片制造基地,也是考慮到芯片供應已成為白宮當下的關鍵事項之首。實際上,在過去一年多的時間里,白宮已將芯片產業提升到“戰時警戒”的歷史高度。自上任以來,拜登也不斷推出新的法案和預算,試圖實現美國半導體制造業的復興。無論是老牌芯片巨頭英特爾的革新與轉型,還是IBM迫不及待地祭出2nm制程工藝的最新“撒手锏”,本質上都是美國在芯片行業努力反擊的幾個切片。


                01

                       落伍亞洲的AB面

                      “我們遠未走出困境!

                       一個月前,美國商務部長雷蒙多(Gina Raimondo)曾在推特上警告,美國的半導體供應鏈依舊非常脆弱,且這樣的焦慮還將在在未來幾年持續下去。她還預測稱,全球半導體短缺可能延續至2023年,甚至更久,一些美國公司或將因芯片走向停產或裁員。

                       2021年至今,“芯片法案”一直是擺在雷蒙多眼前最緊要的任務,拜登政府希望通過這項法案,啟動一項高達520億美元的激勵計劃,以此振興美國的芯片制造。最終目的,是實現半導體產業的復興,并逐漸形成對中國芯片產業鏈的打壓,而拜登過去一年的多項國際舉措,確實是在明里暗里劍指中國。

                現實很骨感。

                      根據美國半導體行業協會(SIA)2021年的一份報告,美國想要徹底轉向自給自足的半導體供應鏈,可能需要花費十年的時間修筑護城河,且累計投資甚至要高達1萬億美元。產業層面的反擊,美國確實沒有太多時間了,早在上世紀九十年代,世界上有40%的半導體是在美國生產制造的,但現在已下滑至12%。

                      “我們等待的每一天,都有可能是落伍的每一天!泵鎸喼捃妶F咄咄逼人的攻勢,上下承壓的美國商務部長雷蒙多是最焦慮的。美國是半導體行業的起源地,曾經也是半導體領域的先驅者,這些年的霸主地位卻逐漸被亞洲軍團反超,打江山容易,守江山難,想要奪回失去的半壁江山,更是難上加難。

                       2020年,美國累計對外進口了約941億美元的芯片,與2019年的數據相比卻猛增了20%,制造業回遷迫在眉睫。特別是在晶圓代工領域,臺積電和三星已攬下全球高達70%的市場份額,臺積電更是以54%的市占率坐穩半導體公司市值榜首,業務訂單可謂一騎絕塵,營收數據在業界難逢敵手。

                這里,也想給讀者們提個醒。

                       雖然美國在晶圓制造方面目前落后于亞洲,但晶圓制造只是整個芯片產業鏈的關鍵環節之一。芯片設備、芯片材料以及EDA/IP都屬于半導體的底層技術,作為產業價值鏈上的“命門”,美國一直不落下風。

                作為芯片設計最上游、也是最高端的價值細分,EDA(Electronic Design Automation,電子自動化設計)和IP(Intellectual Property Core)目前是我國芯片最為薄弱的環節,但卻是美國的優勢所在,后者以高達70%的市占率牢牢占據主導地位。EDA領域的三家領頭羊公司,新思科技、Cadence和此前被西門子收購的Mentor都屬于美國陣營。

                半導體生產的整個過程,其實涉及超過50種不同類型的測試與制造設備,特別是讓很多國家“卡脖子”的光刻工具,直接決定了芯片的先進程度,堪稱多領域頂級技術的集合體。在半導體設備領域,美國的市場份額一直穩定在40%以上,但中國卻只能在5%左右徘徊。

                02

                       非一日之寒

                       美國商務部曾發布了一份關于半導體供應鏈的調查報告,150家參與調研的公司涵蓋了目前美國所有的主要芯片制造商。報告指出,美國的半導體整體庫存已經從2019年的40天下降到2021年的不到5天,2022年的情況則更嚴峻。

                      “我們不能再等了!

                       拜登自己其實十分清楚,在白宮試圖解決芯片短缺造成的政治和經濟難題時,同樣也面臨著一個不爭的現實:芯慌,目前沒有立即解決的辦法,一系列努力的結果需要數年時間才能顯現,那些砸下去的錢,對短期內解決供應危機其實毫無幫助。

                      昔日的霸主已盡顯疲態,但冰凍三尺非一日之寒。芯片生產目前在亞洲高度集中,回頭看,這其實是多年醞釀的老問題。半導體芯片主要有三類運作模式。第一類是IDM(Integrated Device Manufacture),可以集芯片設計、芯片制造、芯片封裝和測試等多個產業鏈環節于一身,以三星、英特爾德國企業為代表;第二類是Fabless,只負責芯片的電路設計與銷售,將生產、測試、封裝等環節外包,以聯發科、博通為代表;第三類是Foundry(代工廠),只負責制造、封裝或測試的其中一個環節,最典型的是臺積電和聯華電子。

                      英特爾是IDM模式的擁躉,自成一體,擁有包括設計、制造、封裝以及銷售在內的完整產業鏈,幾乎所有產業鏈的制造環節都能拽在手里自己干。作為美國制造業的一顆明珠、乃至二十世紀美國資本神話的關鍵組成部分,輝煌時期的英特爾一度只生產技術最復雜、利潤最高的部件,叱咤江湖,IDM無疑是一把利劍,目前也僅有三星和德州儀器這樣的芯片巨頭能hold住全產業鏈的業務流程。只是,成也蕭何,敗也蕭何。IDM模式自有其弊端。

                       一是,那些采用IDM模式的公司往往需要兼顧整個產業鏈條,既要搞好芯片設計,又要為工藝研發頭疼,還要考慮產品制造等一堆事情,很難專注于研發制程,容易在制程方面“掉鏈子”。二是,以英特爾為代表的的IDM們,不得不扛下公司規模龐大、管理和運營成本高昂以及資本回報率低下等先天硬傷,而這些硬傷,又在英特爾這樣的領頭羊身上被放大,最終導致大象難轉身,大船難調頭。三是,近幾年的芯片行業分工越來越細,代工模式日漸吃香,英特爾的市場也不斷被臺積電為首的代工廠慢慢蠶食。伴隨著晶圓代工模式的興起,晶圓制造的中心逐漸從歐美等過向亞洲國家轉移,臺灣以及韓國逐漸成為美國芯片制造商的外包方。冰凍三尺,并非一日之寒。美國這些年缺失的,不只是一個平衡的產業結構,擺在拜登面前的還有數十年的人才流失,以及那片很難重塑的產業和文化土壤。


                03

                       拜登,騎虎難下

                      “這個行業誕生于美國!

                       國家層面的半導體復興,關乎核心產業的命脈,而作為美國半導體芯片巨無霸的英特爾,更是在拜登總統的呼吁下立下了軍令狀。該公司首席執行官基辛格(Pat Gelsinger)不只一次在公開場合表態,美國是半導體的發源地,包括芯片在內的制造業回遷,非常之時,作為北美一號種子的英特爾責無旁貸。拜登揮劍以振興半導體,手里緊握的正是英特爾那把利劍。而英特爾的“救國”之壯舉,不僅有拜登政府產業支持的“天時”,更有公司內部調整、且改革派試圖駛入新賽道的“人和”。就在整個美國汽車產業持續鬧“芯慌”的關鍵時刻,闊別英特爾十年之久的技術派代表基辛格(Pat Gelsinger)于今年年初高調回歸,接替司睿博履新首席執行官一職。他早在2001年就被任命為英特爾的首位技術官,并于2005年升任公司高級副總裁,2009年離職后加入易安信(EMC),任總裁。

                       高喊著“Intel is back”、“The old Intel is now the new Intel”的改革口號,基辛格給沉悶許久的英特爾注入的不僅是一劑強心針,更是一支清醒劑。這是英特爾五十多年歷史上的一個關鍵轉折點,為了幫助公司挽回“錯失的十年”,站在權力頂峰的他即將啟動一場自上而下的“大手術”,為公司尋找新的戰略方向。

                      基辛格履新一把手,英特爾隨即在新的領導架構下推出了IDM 2.0新戰略,誓要從一家CPU公司轉型到一家多架構的XPU公司。這不僅英特爾短期內的改革重點,還是新掌門的一個決心,以彌補公司過去幾年戰略層面輸掉的薄弱環節。

                      那么,IDM 2.0有哪些重點?一言以蔽之,穩住IDM模式的基本盤,然后重啟晶圓代工業務。

                去年春天,英特爾宣布向汽車芯片相關的公司開放其現有的工廠網絡,以應對福特和通用汽車的生產線因芯片供應短缺而臨時中斷。公司管理層也和芯片供應商商談,努力在2021年實現汽車芯片的大規模量產,最終目標,是帶領美國的芯片行業重回巔峰,并將超過三分之一的半導體制造重新回到美國的土地上。

                      美國媒體《Roll Call》曾圍繞拜登政府的芯片新政策劃了專題報道,有意思的是,其副標題引用了一句頗顯尷尬的美國俗語——“前往地獄之路!彼渍Z的原意是,通向地獄的路往往鋪滿善意,也就是我們常說的好心未能能辦好事。拜登復興半導體的初衷或許是積極的,但沒有清晰且符合國情的戰略落子,500億美元的芯片計劃也會胎死腹中。彭博社近日撰文稱,拜登為了反擊亞洲而提出的“芯片法案”,過去一年卡在國會那里,始終無法通過。不同的派系對法案有不同的訴求,且民主黨目前已將關注重點轉移到其他領域,而共和黨對該計劃的態度也是日趨排斥。騎虎難下,睡王總統其實挺難的。只是,哪怕這五百億美元的計劃最終被國會批準,美國的芯片產業也很難在短時間內東山再起了。畢竟,如臺積電和三星這樣的勁敵,在產能擴張和先進制程方面可絲毫未見松懈,內卷時代,沒人愿意為后來者駐足停留,更何況臺積電等對手也是自帶狼性。

                本文由今日芯聞轉載自“C次元”,內容為作者獨立觀點。

                2022-06-22
                未來中國半導體產業將是怎樣的發展趨勢?

                未來中國半導體產業將是怎樣的發展趨勢?

                       中國半導體業發展處在一個特殊時期,美國一反常態用高壓打擊,許多企業已被列入“實體清單”之中,或者增加進口許可證申請等,顯然給產業的正常發展蒙上陰影。近期部分代工訂單的激增,證實此種現象。 未來會怎么樣?顯然它的主導權在美國手中,無法預測它將打什么“牌”。但是中美之間已經不可能恢復到之前的“求同異已,互惠互利”階段。非?赡苁谴驂悍绞綍猩僭S改變。 認清現實 現階段美國利用它的兩個最強項,半導體設備及EDA工具與IP打壓我們,首先是瞄準領頭羊企業,如華為、中芯國際等,實際上是為了擴大差距,阻礙它們的迅速進步。

                       假若這樣的高壓政策持續下去,未來中國半導體業發展是十分困難的,現實是殘酷的,離開全球化,中國半導體業發展也不可能取得成功。因此未來中國半導體業發展在美國的脅迫下可能會進入一個“國產化”時期。 突圍 連美國也清楚,此等高壓手段能起到有限的“威懾”作用,而從長遠觀察,對于中國半導體業,連個華為也不可能被打垮。更何況是中國特色的社會主義國家,在大是大非面前是能特別的團結一致,齊心協力,所以對付中國依靠打壓方法肯定是不可能奏效的。 未來有兩種可能,一個是美國“微調政策”,可能稍“溫和”些,給中國半導體業有“生存空間”。從根本上美國打壓中國半導體業進步此點上已不會再改變,而是從策略上它釆用“軟刀子”,它把打壓棒始終懸在上方,可以隨時落下,又不急于把您徹底打垮。這樣做目的是為了松懈國產化的斗志,讓中國總存有一些“希望”,同時又能實現美國的利益,如近期美國BIS已經對于華為放松部分除5G以外芯片的出口管制。 另一個必須依靠自已的實力,美國用兩個“殺手锏”來打壓,我們沒有退路,也無捷徑,唯有正面去迎戰,依靠國產化來撕開封鎖的“缺口”,這樣的事例,如當2018年5月上海中微半導體的刻蝕機能進入臺積電供應鏈中,美國馬上放松刻蝕機的出口控制,另一個當中微半導體的MOCVD推出,原先全球兩大壟斷供應商,Axitron及Vecco,每臺MOCVD售價平均2,000萬元人民幣,馬上降價至600萬元人民幣,試圖挑起價格戰。 

                       因此美國的出口控制政策不可能是無懈可擊,一個是靠我們國產化真的成功,打破它的禁運出口政策,以及另一方面西方不可能永遠都由美國主導,如“鐵板”一塊,所以要爭取時間,努力與歐盟、日本及韓國等成為合作伙伴。 對于美國的兩大“殺手锏”,現階段尚無還手之力,形勢十分被動,要清醒試圖通過國產化來撕開“缺口”,必須精心選擇及有效。由于它們都是硬骨頭,任務是十分艱巨,因為它等于要求我們去挑戰美國近百年來累積的工業體系,所以不能操之過急,但也必須立即動手,因為如果我們做不好,那兩個“殺手锏”可能始終懸在上方,永無翻身之日。 一定適得其反 《世界是平的》作者托馬斯·洛倫·弗里德曼,近期他對中美芯片領域的競爭未來做了分析,指出美國的打壓只能會逼迫中國建立完整的芯片產業鏈,后果也許就是5年后,美國只能賣大豆給中國了! 弗里德曼的擔憂不是沒有道理,高盛就曾在今年7月發表一個報告稱中芯國際可能會在2024年推出5nm工藝。高盛認為中芯國際2022年可升級到7nm工藝,2024年下半年升級到5nm工藝,2025年毛利率將提升到30%以上。 2020年5月,《關于新時代加快完善社會主義市場經濟體制的意見》要求,構建社會主義市場經濟條件下關鍵核心技術攻關新型舉國體制,使中國的科研資源進一步聚焦重點領域、重點項目、重點單位。 

                       對于要不來、買不來、討不來的“卡脖子”技術,需要建立新型舉國體制:相信中國半導體業的發展如同“彈簧 ”一樣,越是受壓反而更能激發斗志,團結一致,在建立新型舉國體制下繼續改革開放、積極發揮我國經過四十多年的改革開放的科技和產業的積累、用多贏、開放、合作和包容的態度去積極團結全球多種資源,從而爭取最終的勝利。 結語 中國半導體業正面臨一場生存保衛戰;舅伎际乾F階段有些困難,中國進入國產化的攻堅戰,可能難度更大,但是相信中國半導體業最終一定能夠成功。 中國半導體業沒有可能另搞一套EDA工具及IP與半導體設備及材料體系,那是不可能的,必須通過全球化協作,所以全球化是產業發展的必要條件之一。 但是現階段美國隨意的打壓我們,阻礙我們分享全球化的成果,所以這個“國產化”階段的關鍵之一,要能有效的打破它的“出口控制”,回到雙方能夠公平競爭的階段。

                       它可能有兩個途徑,一個是在中國大市場吸引下,美國可能放松部分出口控制,但這不可靠,因為命運掌握在別人手中。 最根本的方法是依靠自己的努力,用部分國產化來撕開禁運的“缺口”,它決定于國產化技術與產品的質量,所以國產化的質量提高能直接決定于打破禁運的時間長度。 丟掉幻想,美國打壓中國半導體業的進步是不會改變,這是基點,而我們別無訴求,只求有個公平競爭的機會。相信正義在我們這邊,全球化是個總的趨勢,由少數國家壟斷,實現強權政治是注定不可能持續。因此堅持,再堅持,并充分發揮我國自身人才、產業上的一定的積累,團結全球一切可以團結的力量來進行科技和產業的不斷創新和進步,是中國半導體業取勝的關鍵。我們有信心、同時也有決心來打贏這場半導體產業生存保衛戰。

                2021-06-25
                半導體二手設備能否抵御美國壓力?

                半導體二手設備能否抵御美國壓力?

                      據日本《日經亞洲評論》報道,中國正囤積二手芯片制造設備以抵御美國壓力。 在中美貿易緊張、中國半導體廠商急切生產本土產品之際,目前正搶購二手芯片制造設備。這已推動日本二級市場的設備價格上漲。 報道指出,由于美國制裁限制了中國獲得尖端技術,使得中國制造商開始囤積較老一代設備。一名市場人士稱:“我聽說一些中國廠商正大量買進設備,即便他們現在不會馬上投入使用。

                     ” 老一代設備不受美國對華制裁的限制,這令中國買家可以不受限地買入。由疫情引發的居家趨勢也是因素之一。隨著全球芯片需求不斷上升,即使不是最新設備也賣得很快。這些二手設備主要通過個人交易方式銷售。 日本一家二手設備商表示,去年以來,相關設備價格平均上漲20%。光刻系統等核心設備的價格上漲3倍。三菱日聯租賃金融公司的一名消息人士稱:“近九成的二手設備似乎都會流向中國! 疫情也促進二手設備流行。對于電視和電腦顯示屏所用的驅動芯片以及聯網家電所用的電源管理芯片的需求都很旺盛。這些芯片由200毫米晶圓制成,使用的是老一代設備。 由于新的芯片生產線使用300毫米晶圓,沒有多少公司生產200毫米晶圓的機器。

                      日立資本(HitachiCapital)的一位消息人士表示,其結果是:“現在馬上就能買到的二手設備的價格,比全新機器的價格還要高! “幾年前基本上一文不值的機器現在賣到了1億日元(94萬美元),”一位二手設備經銷商的消息人士說。在生產線上,有20到30臺機器在運轉。 一些芯片制造設備制造商將舊設備的復興視為一個商機。例如,佳能將在9年來首次發布200mm晶圓光刻設備。但其他設備,如用于蝕刻和清洗的機器,是生產半導體所必需的,因此制造商只能依賴舊機器。

                2021-06-25
                2021世界半導體大會今日開幕 中國已成為全球增速最快的集成電路市場

                2021世界半導體大會今日開幕 中國已成為全球增速最快的集成電路市場

                      以“創新求變,同‘芯’共贏”為主題的2021世界半導體大會今天(6月9日)在南京開幕。目前中國已成為全球規模最大、增速最快的集成電路市場。

                      2021世界半導體大會今日開幕 中國已成為全球增速最快的集成電路市場 我國集成電路產業年均增速近20% 工業和信息化部負責人在會上透露,我國已成為全球增速最快的集成電路市場。 工業和信息化部電子信息司司長喬躍山表示,2020年我國集成電路產業規模達到8848億元,“十三五”期間年均增速近20%,為全球同期增速的4倍。同時,我國集成電路產業在技術創新與市場化上取得了顯著突破,設計工具、制造工藝、封裝技術、核心設備、關鍵材料等方面都有顯著提升 喬躍山表示,在中國經濟穩健增長的態勢下,受5G、云計算、物聯網、人工智能、智能網聯汽車等新型應用驅動,中國集成電路市場需求仍將持續增長,重要性也將進一步提升。

                       據了解,今年以來,全球集成電路產業迎來快速發展期。一季度,全球半導體產品銷售額達到1231億美元,同比增長17.8%,創歷史新高。中國半導體行業協會統計顯示,中國集成電路產業2021年第一季度呈現超高速增長,銷售額達到1739.3億元,同比增長18.1%。 全球半導體市場強勁復蘇 中國占比三成 中國電子信息產業發展研究院今天在世界半導體大會上發布《2021全球半導體市場發展趨勢白皮書》!栋灼凤@示,盡管受到新冠肺炎疫情影響,全球半導體市場仍然呈現強勁復蘇局面。 統計顯示,全球半導體市場2020年市場規模達到4400億美元,同比增長6.8%,以存儲器和專用芯片為代表的半導體產品開始進入景氣周期,其中增長最大的是邏輯芯片(11.1%),傳感器(10.7%)和存儲器(10.4%)。從區域結構來看,中國已經連續多年成為全球最大的半導體消費市場。

                       目前,中國市場占比達到34.4%。美國、歐洲、日本和其他市場的份額分別為21.7%、8.5%、8.3%和27.1%。 中國電子信息產業發展研究院研究員秦海林介紹:“受益于4G和5G的應用和推廣,通信芯片的市場占比從2010年的22.2%增加到2020年的33.5%;與此同時,咱們PC(芯片)市場的占有率,也在不斷被智能手機、平板電腦等這些新興終端產品所超越,市場占有率從2010年的40.9%下跌到29.1%! 秦海林表示,中國集成電路產業在擴大規模的同時,也在不斷優化結構。目前國內芯片設計業銷售額已達到3778億元,高于整體產業增速。2020年芯片制造業銷售額達到2560億元,規模首次超過芯片封測業。

                2021-06-22
                萃聚紫瑯 省產研院8個優質項目在南通創新區集中路演

                萃聚紫瑯 省產研院8個優質項目在南通創新區集中路演

                       今天下午,“萃聚紫瑯”江蘇省產業技術研究院項目路演在南通創新區紫瑯科技城舉辦。這是自去年12月,我市與省產研院達成戰略合作以來,首次在南通舉辦項目集中路演。

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                       路演活動中,江蘇省產業技術研究院精心培育的8個優質項目進行了現場展示,項目涵蓋新一代信息技術、新材料、裝備制造和生物醫藥等四大研究領域,均由高層次人才團隊領銜,具備核心原創技術,項目分享人和點評嘉賓也現場進行了互動交流。

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                       南京大學物理學院教授、博士生導師于葛亮帶來的路演項目是新型二維半導體材料與器件。他說,隨著摩爾定律的發展,現在的硅工藝已經達到了一個瓶頸,而用二維材料來做下一代半導體的話,則可以實現指數級的縮小,同時運算速度也會變得更快。他希望通過此次路演,在省產研院的支持下,能夠和南通創新區實現項目的成功落地。   

                       江蘇省產研院是全省科技體制改革“試驗田”,高端科創資源聚集地,我市與省產研院達成戰略合作近半年,雙方加大院地共建先行先試探索力度,聚力產業創新、成果轉化,啟動實施了創新產業引領、原創成果轉化、創新生態建設等工程,首個落地南通的重大項目——鵬舉半導體裝備組件項目正式入駐創新區紫瑯科技城,項目負責人也成功入選市“江海英才計劃”。副市長、創新區黨工委副書記王曉斌在致辭中說,希望此次項目集中路演,搭設起科技創新成果轉化的橋梁紐帶,推動創新鏈與產業鏈、產業鏈與技術鏈、技術鏈與人才鏈的精準對接,讓更多極具潛力的好項目、好企業走進南通、走進創新區,與本土龍頭企業深化創新合作,攜手解決一系列“卡脖子”技術難題,凝聚起高質量發展強勁活力。

                2021-06-22
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