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半导体晶圆材料的基本框架与半导体产业链流程

发布日期:2021-12-30 03:04   来源:未知   阅读:

  r) 是制造半导体器件的基础性原材料。 极高纯度的半导体经过拉晶、切片等工序制备成为晶圆,晶圆经过一系列半导体制造工艺形成极微小的设备当中。 晶圆材料经历了 60 余年的技术演进和产业发展,形成了当今以硅为主、新型半导体材料为补充的产业局面。

  20 世纪 50 年代,锗(Ge)是最早采用的半导体材料,最先用于分立器件中。集成电路的产生是半导体产业向前迈进的重要一步, 1958 年 7 月,在德克萨斯州达拉斯市的德州仪器公司,杰克·基尔比制造的第一块集成电路是采用一片锗半导体材料作为衬底制造的。

  但是锗器件的耐高温和抗辐射性能存在短板,到 60 年代后期逐渐被硅(Si) 器件取代。 硅储量极其丰富,提纯与结晶工艺成熟, 并且氧化形成的二氧化硅(SiO2)薄膜绝缘性能好,使得器件的稳定性与可靠性大为提高, 因而硅已经成为应用最广的一种半导体材料。半导体器件产值来看,全球 95%以上的半导体器件和 99%以上的集成电路采用硅作为衬底材料。

  2017 年全球半导体市场规模约 4122 亿美元,而化合物半导体市场规模约 200亿美元,占比 5%以内。 从晶圆衬底市场规模看, 2017 年硅衬底年销售额 87 亿美元, GaAs衬底年销售额约 8 亿美元。 GaN 衬底年销售额约 1 亿美元, SiC 衬底年销售额约 3 亿美元。硅衬底销售额占比达 85%+。 在 21 世纪,它的主导和核心地位仍不会动摇。但是 Si 材料的物理性质限制了其在光电子和高频、 高功率器件上的应用。

  20 世纪 90 年代以来,以砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)为代表的第二代半导体材料开始崭露头脚。 GaAs、 InP 等材料适用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件,是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件的优良材料,广泛应用于卫星通讯、移动通讯、光通信、GPS导航等领域。但是 GaAs、InP 材料资源稀缺,价格昂贵,并且还有毒性,能污染环境, InP 甚至被认为是可疑致癌物质,这些缺点使得第二代半导体材料的应用具有很大的局限性。

  第三代半导体材料主要包括 SiC、 GaN 等,因其禁带宽度(Eg)大于或等于 2.3 电子伏特(eV),又被称为宽禁带半导体材料。 和第一代、第二代半导体材料相比,第三代半导体材料具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点,可以满足现代电子技术对高温、高功率、高压、高频以及抗辐射等恶劣条件的新要求,是半导体材料领域最有前景的材料,在国防、航空、航天、石油勘探、光存储等领域有着重要应用前景,在宽带通讯、太阳能、汽车制造、半导体照明、智能电网等众多战略行业可以降低 50%以上的能量损失,最高可以使装备体积减小 75%以上,对人类科技的发展具有里程碑的意义。

  化合物半导体是指两种或两种以上元素形成的半导体材料, 第二代、第三代半导体多属于这一类。 按照元素数量可以分为二元化合物、三元化合物、四元化合物等等,二元化合物半导体按照组成元素在化学元素周期表中的位置还可分为 III-V 族、 IV-IV 族、 II-VI 族等。 以砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)为代表的化合物半导体材料已经成为继硅之后发展最快、应用最广、产量最大的半导体材料。 化合物半导体材料具有优越的性能和能带结构:

  )是由半导体单晶材料制造而成的晶圆片,衬底可以直接进入晶圆制造环节生产半导体器件,也可以进行外延工艺加工生产外延片。外延(epitaxy)是指在单晶衬底上生长一层新单晶的过程,新单晶可以与衬底为同一材料,也可以是不同材料。 外延可以生产种类更多的材料,使得器件设计有了更多选择。

  衬底制备的基本步骤如下:半导体多晶材料首先经过提纯、掺杂和拉制等工序制得单晶材料,以硅为例,硅砂首先提炼还原为纯度约 98%的冶金级粗硅,再经多次提纯,得到电子级高纯度多晶硅(纯度达 99.9999999%以上, 9~11 个 9),经过熔炉拉制得到单晶硅棒。单晶材料经过机械加工、化学处理、 表面抛光和质量检测,获得符合一定标准(厚度、晶向、平整度、平行度和损伤层)的单晶抛光薄片。 抛光目的是进一步去除加工表面残留的损伤层,抛光片可直接用于制作器件,也可作为外延的衬底材料。

  外延生长工艺目前业界主要包括 MOCVD(化学气相沉淀)技术以及 MBE(分子束外延)技术两种。 例如,全新光电采用 MOCVD,英特磊采用 MBE 技术。

  相比之下, MOCVD技术生长速率更快,更适合产业化大规模生产,而 MBE 技术在部分情况如 PHEMT 结构、Sb 化合物半导体的生产中更适合采用。 HVPE(氢化物气相外延)技术主要应用于 GaN 衬底生产。 LPE(液相沉积)技术主要用于硅晶圆,目前已基本被气相沉积技术所取代。

  硅晶圆尺寸最大达 12 寸, 化合物半导体晶圆尺寸最大为 6 英寸。 硅晶圆衬底主流尺寸为 12 英寸,约占全球硅晶圆产能 65%, 8 寸也是常用的成熟制程晶圆,全球产能占比 25%。GaAs 衬底主流尺寸为 4 英寸及 6 英寸; SiC 衬底主流供应尺寸为 2 英寸及 4 英寸; GaN 自支撑衬底以 2 英寸为主。

  SiC 衬底目前尺寸已达 6 英寸, 8 英寸正在研发(II-VI 公司已制造出样品) 。而实际上主流采用的仍为 4 英寸晶圆。主要原因是(1)目前 6 英寸 SiC 晶圆大概是 4 英寸成本的 2.25倍,到 2020 年大概为 2 倍,在成本缩减上并没有大的进步,并且更换设备机台需要额外的资本支出, 6 英寸目前优势仅在生产效率上;(2) 6 英寸 SiC 晶圆相较于 4 英寸晶圆在品质上偏低,因而目前 6 英寸主要用于制造

  GaN 材料在自然界中缺少单晶材料,因而长期在蓝宝石、 SiC、 Si 等异质衬底上进行外延。 现今通过氢化物气相外延(HVPE)、氨热法可以生产 2 英寸、 3 英寸、 4 英寸的 GaN自支撑衬底。 目前商业应用中仍以异质衬底上的 GaN 外延为主, GaN 自支撑衬底在

  从硅晶圆供给厂商格局: 日厂把控, 寡头格局稳定。日本厂商占据硅晶圆 50%以上市场份额。前五大厂商占据全球 90%以上份额。 其中,日本信越化学占比 27%、日本 SUMCO 占比 26%,两家日本厂商份额合计 53%,超过一半,中国台湾环球晶圆于 2016 年 12 月晶圆产业低谷期间收购美国 SunEdison 半导体,由第六晋升第三名,占比 17%,德国 Siltronic 占比 13%,韩国 SK Siltron(原 LG Siltron, 2017年被 SK 集团收购) 占比 9%,与前四大厂商不同, SK Siltron 仅供应韩国客户。

  此外还有法国 Soitec、中国台湾台胜科、合晶、嘉晶等企业,份额相对较小。各大厂商供应晶圆类别与尺寸上有所不同,总体来看前三大厂商产品较为多样。 前三大厂商能够供应 Si 退火片、 SOI 晶片,其中仅日本信越能够供应 12 英寸 SOI 晶片。德国Siltronic、韩国 SK Siltron 不提供 SOI 晶片, SK Siltron 不供应 Si 退火片。而 Si 抛光片与Si 外延片各家尺寸基本没有差别。

  近 15 年来日本厂商始终占据硅晶圆 50%以上市场份额。硅晶圆产能未发生明显区域性转移。 根据 Gartner, 2007 年硅晶圆市占率第一日本信越(32.5%)、第二日本 SUMCO(21.7%)、第三德国 Siltronic(14.8%) ; 2002 年硅晶圆市占率第一日本信越(28.9%)、第二日本 SUMCO(23.3%)、第三德国 Siltronic(15.4%) 。 近期市场比较大的变动是 2016年 12 月台湾环球晶圆收购美国 SunEdison,从第六大晋升第三大厂商。但日本厂商始终占据 50%+份额。

  日本在 fab 环节竞争力衰落而材料环节始终保持领先地位。 20 世纪 80 年代中旬,日本半导体产业的世界份额曾经超过了 50%。日本在半导体材料领域的优势从上世纪延续而来,而晶圆制造竞争力明显减弱, 半导体 fab 环节出现了明显的区域转移。究其原因, fab 环节离需求端较近,市场变动大;但硅晶圆同质化程度高,新进入玩家需要在客户有比较久的时间验证;且晶圆在晶圆代工中成本占比 10%以下,晶圆代工厂不愿为较小的价格差别冒险更换不成熟的产品。

  博通联发科、苹果等厂商实力最强,大陆厂商海思崛起。 随着科技发展引领终端产品升级,AI 芯片等创新应用对 IC 产品需求不断扩大,预计到 2020 年 AI 芯片市场规模将从 2016 年约 6 亿美元升至 26 亿美元, CAGR 达 43.9%,目前国内外 IC 设计厂商正积极布局 AI 芯片产业。英伟达是 AI 芯片市场领导者,AMD特斯拉正联合研发用于自动驾驶的 AI 芯片。对于国内厂商,华为海思于 2017 年 9 月率先推出麒麟 970 AI 芯片,目前已成功搭载入 P20等机型;比特大陆发布的全球首款张量

  算芯片 BM1680 已成功运用于比特币矿机;寒武纪的 1A 处理器、地平线的征程和旭日处理器也已崭露头角。IC 设计面向终端、面向市场成为必然,国内厂商优势明显。 IC 设计业以需求为导向,才能够更好服务于下游客户。海思、展锐等移动处理芯片、基带芯片厂商依靠近些年中国智能手机市场爆发迅速崛起,跻身世界 IC 设计十强,海思芯片已全面应用到华为智能手机当中,三星、小米等厂商亦采用了自研芯片, 现今中国为全球最大的终端需求市场,因而国内IC 设计业有巨大发展优势。

  代工制造方面,厂商 Capex 快速增长,三星、台积电等巨头领衔。 从资本支出来看,目前全球先进制程芯片市场竞争激烈,全球排名前三的芯片制造商三星、

  、台积电的Capex 均达到百亿美元级别, 2017 年分别为 440/120/108 亿美元,预计三星未来三年总Capex 接近 1100 亿美元,英特尔和台积电 2018 年 Capex 则预计分别达到 140 和 120 亿美元,均有较大幅度的增长,利于巨头通过研发先进制程技术和扩张产线来占领市场。

  从工艺制程来看,台积电走在行业前列,目前已大规模生产 10nm 制程芯片, 7nm 制程将于 2018年量产;中国大陆最为领先的代工厂商中芯国际目前具备 28nm 制程量产能力,而台积电早于 2011 年已具备 28nm 量产能力,相比之下大陆厂商仍有较大差距。

  封测方面,未来高端制造+封测融合趋势初显,大陆厂商与台厂技术差距缩小。 封装测试技术目前已发展四代,在最高端技术上制造与封测已实现融合,其中台积电已建立起CoWoS 及 InFO 两大高阶封装生态系统,并计划通过从龙潭延伸至中科将 InFO 产能扩增一倍,以满足苹果 A12 芯片的需求。

  封测龙头日月光则掌握顶尖封装与微电子制造技术,率先量产 TSV/2.5D/3D 相关产品,并于 2018 年 3 月与日厂

  合资成立日月旸电子扩大 SiP布局。由于封装技术门槛相对较低,目前大陆厂商正快速追赶,与全球领先厂商的技术差距正逐步缩小,大陆厂商已基本掌握 SiP、 WLCSP、 FOWLP 等先进技术,应用方面 FC、 SiP等封装技术已实现量产。

  新一轮区域转移面向中国大陆。 尽管目前 IC 设计、制造、封测的顶级厂商主要位于美国、中国台湾。总体来看,半导体制造产业经历了美国——日本——韩台的发展历程: 1950s,半导体产业起源于美国, 1947 年

  诞生, 1958 年集成电路诞生。 1970s,半导体制造由美国向日本转移。

  是日韩产业发展的重要切入点, 80s 日本已在半导体产业处于领先地位。 1990s,以 DRAM 为契机,产业转向韩国三星、海力士等厂商;晶圆代工环节则转向台湾,台积电、联电等厂商崛起。 2010s,智能手机、移动互联网爆发,物联网大数据、云计算、人工智能等产业快速成长。人口红利,需求转移或将带动制造转移,可以预见中国大陆已然成为新一轮区域转移的目的地。

  硅晶圆下游应用拆分: 尺寸与制程双轮驱动技术进步晶圆尺寸与工艺制程并行发展,每一制程阶段与晶圆尺寸相对应。 (1) 制程进步→

  管缩小→晶体管密度成倍增加→性能提升。 (2) 晶圆尺寸增大→每片晶圆产出芯片数量更多→效率提升→成本降低。 目前 6 吋、 8 吋硅晶圆生产设备普遍折旧完毕,生产成本更低,主要生产 90nm 以上的成熟制程。 部分制程在相邻尺寸的晶圆上都有产出。 5nm 至 0.13μm则采用 12 英寸晶圆,其中 28nm 为分界区分了先进制程与成熟制程,主要原因是 28nm 以后引入 FinFET 等新设计、新工艺,晶圆制造难度大大提升。

  晶圆需求总量来看, 12 英寸 NAND 及 8 英寸市场为核心驱动力。 存储用 12 寸硅晶圆占比达 35%为最大, 8 寸及 12 英寸逻辑次之。 以产品销售额来看,全球集成电路产品中,存储器占比约 27.8%,逻辑电路占比 33%,微处理器芯片合

  分别占 21.9%和 17.3%。根据我们预测,全球 2016 年下半年 12 寸硅晶圆需求约 510 万片/月,其中用于

  由此估算,包括 NAND、 DRAM在内用于存储市场的 12 寸晶圆需求约占总需求 35%, 8 寸晶圆需求约占总需求 27%,用于逻辑芯片的 12 寸晶圆需求约占 17%。需求上看,目前存储器贡献晶圆需求最多, 8 寸中低端应用其次。

  下游具体应用来看, 12 英寸 20nm 以下先进制程性能强劲, 主要用于移动设备、 高性能计算等领域, 包括智能手机主芯片、

  ASIC等。14nm-32nm 先进制程应用于包括 DRAM、 NAND Flash 存储芯片、中低端处理器芯片、影像处理器、数字电视机顶盒等应用。12 英寸 45-90nm 的成熟制程主要用于性能需求略低,对成本和生产效率要求高的领域,例如手机基带、 WiFi、 GPS、蓝牙

  化合物半导体晶圆供给厂商格局:日美德主导,寡占格局。衬底市场: 高技术门槛导致化合物半导体衬底市场寡占,日本、美国、德国厂商主导。GaAs 衬底目前已日本住友电工、德国 Freiberg、美国 AXT、日本住友化学四家占据,四家份额超 90%。住友化学于 2011 年收购日立

  (日立金属)的化合物半导体业务,并于 2016年划至子公司 Sciocs。 GaN 自支撑衬底目前主要由日本三家企业住友电工、三菱化学、住友化学垄断,占比合计超 85%。 SiC 衬底龙头为美国 Cree(Wolfspeed 部门),市场占比超三分之一,其次为德国 SiCrystal、美国 II-VI、美国 Dow Corning,四家合计份额超 90%。近几年中国也出现了具备一定量产能力的 SiC 衬底制造商,如北京天科合达半导体股份有限公司。

  外延生长市场中,英国 IQE 市场占比超 60%为绝对龙头。 英国 IQE 及中国台湾全新光电两家份额合计达 80%。 外延生长主要包括 MOCVD(化学气相沉淀)技术以及 MBE(分子束外延)技术两种。例如, IQE、 全新光电均采用 MOCVD,英特磊采用 MBE 技术。 HVPE(氢化物气相外延)技术主要应用于 GaN 衬底的生产。

  化合物半导体产业链呈现寡头竞争格局。 IDM 类厂商包括 Skyworks、 Bro

  化合物半导体晶圆代工领域稳懋为第一大厂商,占比 66%,为绝对龙头。 第二、第三为宏捷科技 AWSC、 环宇科技 GCS,占比分别为 12%、 9%。国内设计推动代工, 大陆化合物半导体代工龙头呼之欲出。 目前国内 PA 设计已经涌现了锐迪科 RDA、 唯捷创芯 vanchip、汉天下、 飞骧科技等公司。

  国内化合物半导体设计厂商目前已经占领 2G/3G/4G/WiFi 等消费电子市场中的低端应用。 三安光电目前以

  应用为主,有望在化合物半导体代工填补国内空白,其募投产线 片/月产能,成为大陆第一家规模量产 GaAs/GaN 化合物晶圆代工企业。

  化合物半导体晶圆下游应用拆分:性能独特,自成体系化合物半导体下游具体应用主要可分为两大类:

  、 LD 激光二极管、 PD 光接收器等。 电子器件包括 PA功率放大器、 LNA低噪声放大器、射频开关、数模转换、微波单片 IC、功率半导体器件、霍尔元件等。 对于GaAs 材料而言, SC GaAs(单晶砷化镓) 主要应用于光学器件, SI GaAs(半绝缘砷化镓)主要应用于电子器件。

  光学器件中, LED 为占比最大一项, LD/PD、 VCSEL 成长空间大。 Cree 大约 70%收入来自 LED,其余来自功率、射频、 SiC 晶圆。 SiC 衬底 80%的市场来自二极管,在所有宽禁带半导体衬底中, SiC 材料是最为成熟的。不同化合物半导体材料制造的 LED 对应不同波长光线: GaAs LED 发红光、绿光, GaP 发绿光, SiC 发黄光, GaN 发蓝光,应用 GaN蓝光 LED 激发黄色荧光材料可以制造白光 LED。此外 GaAs 可制造

  红外发射, GaN 则可以制造紫外光 LED。 GaAs、 GaN 分别制造的红光、蓝光激光发射器可以应用于 CD、 DVD、蓝光光盘的读取。

  电子器件中,主要为射频和功率应用。 GaN on SiC、 GaN 自支撑衬底、 GaAs 衬底、GaAs on Si 主要应用于射频半导体(射频前端 PA 等); 而 GaN on Si 以及 SiC 衬底主要应用于功率半导体(汽车电子等)。

  GaN 由于功率密度高,在基站大功率器件领域具有独特优势。 相对于硅衬底来说, SiC衬底具有更好的热传导特性,目前业界超过 95%的 GaN 射频器件采用 SiC 衬底,如 Qorvo采用的正是基于 SiC 衬底的工艺,而硅基 GaN 器件可在 8 英寸晶圆制造,更具成本优势。在功率半导体领域, SiC 衬底与 GaN on Silicon 只在很小一部分领域有竞争。 GaN 市场大多是低压领域,而 SiC 在高压领域应用。 它们的边界大约是 600V。

  智能手机核心芯片涉及先进制程及化合物半导体材料, 国产率低。 以目前国产化芯片已采用较多的华为手机为例可大致看出国产芯片的“上限” 。

  CPU 目前华为海思可以独立设计,此外还包括小米松果等 fabless 设计公司, 但由于采用 12 英寸最先进制程,制造主要依赖中国台湾企业; DRAM、 NAND 闪存国内尚无相关公司量产;前端 LTE 模块、 WiFi 蓝牙模块采用了 GaAs 材料, 产能集中于 Skyworks、 Qorvo 等美国 IDM 企业以及稳懋等中国台湾代工厂,中国大陆尚无砷化镓代工厂商;射频收发模块、

  IC 可做到海思设计+foundry 代工,而充电控制 IC、 NFC 控制 IC 以及气压、陀螺仪等传感器主要由欧美 IDM厂商提供。总体来看智能手机核心芯片国产率仍低,部分芯片如 DRAM、 NAND、射频模块等国产化几乎为零。以主流旗舰手机 iPhone X 为例可以大致看出中国大陆芯片厂商在全球供应链中的地位。 CPU 采用苹果自主设计+台积电先进制程代工, DRAM、 NAND 来自韩国/日本/美国 IDM厂商;基带来自高通设计+台积电先进制程代工;射频模块采用砷化镓材料,来自 Skyworks、Qorvo 等 IDM 厂商或博通+稳懋代工;模拟芯片、音频 IC、 NFC 芯片、触控 IC、影像传感器等均来自中国大陆以外企业,中国大陆芯片在苹果供应链中占比为零。而除芯片、屏幕以外的零部件大多有中国大陆供应商打入,甚至部分由大陆厂商独占。由此可见中国大陆芯片企业在全球范围内竞争力仍低。

  通信基站对国外芯片依赖程度极高,且以美国芯片企业为主。 目前基站系统主要由基带处理单元(BBU)及射频拉远单元(RRU)两部分组成, 通常一台 BBU 对应多台 RRU 设备。 相比之下, RRU 芯片的国产化程度更低,对于国外依赖程度高。

  这其中主要难点体现在 RRU 芯片器件涉及大功率射频场景,通常采用砷化镓或氮化镓材料,而中国大陆缺乏相应产业链。

  美国厂商垄断大功率射频器件。 具体来看, 目前 RRU 设备中的 PA、 LNA、 DSA、 VGA等芯片主要采用砷化镓或氮化镓工艺,来自 Qorvo、 Skyworks 等公司,其中氮化镓器件通常为碳化硅衬底,即 GaN on SiC。 RF

  采用硅基及砷化镓工艺,主要厂商包括TI、 ADI、IDT等公司。以上厂商均为美国公司,因而通信基站芯片对美国厂商依赖性极高。

  汽车电子对于半导体器件需求以 MCU、NOR Flash、IGBT 等为主。 传统汽车内部主要以 MCU 需求较高,包括动力控制、安全控制、

  控制、底盘控制、车载电器等多方面。新能源汽车还包括电子控制单元 ECU、功率控制单元 PCU、电动汽车整车控制单元 VCU、混合动力汽车整车控制器 HCU、

  此外在以上相关系统以及紧急刹车系统、胎压检测器、安全气囊系统等还需应用 NOR Flash 作为代码存储。 MCU 通常采用 8 英寸或 12 英寸 45nm~0.15μm 成熟制程, NOR Flash 通常采用 45nm~0.13μm 成熟制程,国内已基本实现量产。

  智能驾驶所采用半导体器件包括高性能计算芯片及 ADAS 系统。 高性能计算芯片目前采用 12 英寸先进制程,而 ADAS 系统中的毫米波雷达则涉及砷化镓材料,目前国内尚无法量产。

  AI 芯片与矿机芯片属于高性能计算,对于先进制程要求较高。 在 AI 及区块链场景下,传统 CPU 算力不足,新架构芯片成为发展趋势。当前主要有延续传统架构的 GPU、 FPGA、ASIC(TPU、 NPU 等)芯片路径, 以及彻底颠覆传统计算架构,采用模拟人脑神经元结构来提升计算能力的芯片路径。 云端领域 GPU 生态领先,而终端场景专用化是未来趋势。

  根据 NVIDIA 与 AMD 公布的技术路线 年 GPU 将进入 12nm/7nm 制程。 而目前 AI、矿机相关的 FPGA 及 ASIC 芯片也均采用了 10~28nm 的先进制程。国内厂商涌现了寒武纪、深鉴科技、地平线、比特大陆等优秀的 IC 设计厂商率先实现突破,而制造则主要依靠台积电等先进制程代工厂商。

  现阶段国产化程度低, 半导体产业实际依靠全球合作。 尽管我国半导体产业目前正处于快速发展阶段,但总体来看存在总体产能较低, 全球市场竞争力弱,核心芯片领域国产化程度低, 对国外依赖程度较高等现状。 我国半导体产业链在材料、设备、制造、设计等多个高端领域对国外高度依赖,实现半导体产业自主替代需经历较漫长道路。

  根据 IC Insight 数据显示, 2015 年我国集成电路企业在全球市场份额仅有 3%,而美国、韩国、日本分别高达54%/20%/8%。 事实上,即便是美国、 韩国、 日本也无法达到半导体产业链 100%自产。例如在先进制程制造的核心设备光刻机方面依然依赖荷兰 ASML 一家企业。更多参与全球分工,在此过程中逐渐提升国产化占比,是一条切实可行的半导体产业发展道路。

  中国大陆芯片下游需求端终端市场全备,供给端有望向中国大陆倾斜。 (1) 需求端:下游终端应用市场全备,规模条件逐步成熟。随着全球终端产品产能向中国转移,中国已经成为全球终端产品制造基地, 2017 年中国汽车、智能手机出货量占全球比重分别达 29.8%、33.6%。芯片需求全面涵盖硅基、化合物半导体市场,芯片市场空间巨大。(2)供给端:当前中国大陆产值规模居前的 IC 设计、晶圆代工、存储厂商寥寥数计,技术水平尚未达到领先水平,中高端芯片制造、化合物半导体芯片严重依赖进口。随着近些年终端需求随智能手机等产业链而逐渐转移至中国大陆,需求转移或拉动制造转移,下游芯片供给端随之开始转移至大陆。

  国内政策加速半导体行业发展。 近年来我国集成电路扶持政策密集颁布, 融资、税收、补贴等政策环境不断优化。尤其是 2014 年 6 月出台的《国家集成电路产业发展推进纲要》,定调“设计为龙头、制造为基础、装备和材料为支撑”,以 2015、2020、2030 为成长周期全力推进我国集成电路产业的发展:目标到 2015 年,集成电路产业销售收入超过 3500 亿元;到 2020 年,集成电路产业销售收入年均增速超过 20%; 到 2030 年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。

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  12月,长电科技举行2021职工代表大会,全球职工代表通过线上与线下相结合的方式参会,共话长电科技的....

  12月25日,由南安市石井镇党委、政府,泉州芯谷南安分园区办事处和联东U谷联合主办的“芯动南安 成功....

  2021年12月,中国,上海——江苏长电科技股份有限公司(下称“长电科技”)声明,针对甬矽电子(宁波....

  12月,全球领先的集成电路制造和技术服务提供商长电科技将亮相在无锡举行的“中国集成电路设计业2021....

  一般来说电子芯片本身是没有辐射的,但是在芯片生产的过程中,一些元件是否具有高频的电磁波,如果有电磁波....

  本文介绍了一种新型的高纵横比TSV电镀添加剂系统,利用深层反应离子蚀刻(DRIE)技术对晶片形成图案....

  消息称全球第三大晶圆代工厂联电的新一轮涨价将自2022年元月起生效。涨价,意味着明年代工产能仍然吃紧....

  Molex莫仕Clark Chou:半导体短缺可能会持续到2022年下半年

  岁末年初之际,电子发烧友网策划的《2022半导体产业展望》专题,收到超过60位国内外半导体创新领袖企....

  2020年下半年开始,全球半导体行业开始出现缺货现象,并由个别种类、个别用途的芯片逐步蔓延至各品类全....

  全球芯片短缺/芯片荒已经成为半导体行业亟待解决的问题,它不仅涉及到供应侧芯片代工厂商的产能和扩厂计划....

  2021年很快就过去了。这是疫情时代的第二年,以现在的情况来看,即将迎接到疫情时代的第三个年份。人们....

  摘要 本文主要研究了从接触刻蚀、沟槽刻蚀到一体刻蚀的介质刻蚀工艺中的刻蚀后处理。优化正电子发射断层扫....

  岁末年初之际,电子发烧友网策划的《2022半导体产业展望》专题,收到超过60家国内外半导体创新领袖企....

  2021年,国家“芯火”深圳双创基地(平台)一行拜访了荣耀终端有限公司,与荣耀采购体系相关主管、业务....

  本次“芯火课堂”预热课程定于2021年12月18日-2022年1月3日线....

  12月,由深圳市福田区科技创新局(科协)主办,深圳微纳研究院协办的“集成电路发展专项辅导报告”会议在....

  新增理事的表决通过后,由微纳研究院理事长魏少军教授亲自为深圳通锐微电子技术有限公司朱水兴先生授予理事....

  半导体芯片产业是信息技术产业群的核心和基础,是信息技术的重要保障。随着半导体芯片产业的快速发展,世界....

  会前,杜书记一行在张院长的陪同下参观了微纳研究院展厅、芯火服务平台、点石孵化空间和深圳市感知计算重点....

  最后,深圳市微纳集成电路与系统应用研究院助理院长刘永新分享了深信芯火产业学院的建设情况并对微电子师资....

  美信半导体(MaximIntegrated),是全球领先的半导体制造供应商,提供极具创新的模拟和混合....

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  XC7A200T-2FFG1156C集成电路具有哪些性能与优势呢?...

  # 嵌入式系统开发的基础知识(2)版权声明:未经博主允许,所有转载皆算侵。 准备结合“全国计算机等级考试三级嵌入式系统开发技...

  慕课苏州大学.嵌入式开发及应用.第四章.较复杂通信模块.集成电路互联总线 集成电路互联总线I...

  02 NOR门利用先进的硅栅极CMOS技术实现了与LS-TTL门电路相似的操作速度,同时保持了标准CMOS集成电路的低功耗。所有门带缓冲输出,具有高抗扰度,可以驱动10个LS-TTL负载.74HC逻辑系列的功能和引脚分配与标准74LS逻辑系列兼容。保护所有输入端,以免因内部二极管钳位至V CC 和地线的静电放电而受到损坏。 特性 典型传播延迟:8 ns 宽电源范围:2-6V 低静态电源电流:20 μA,最大值(74HC系列) 低输入电流:1μA,最大值 高输出电流:4 mA(最小值) 应用 这个p产品是一般用途,适用于许多不同的应用。 电路图、引脚图和封装图...

  00 NAND门利用先进的硅栅极CMOS技术实现了与LS-TTL门电路相似的操作速度,同时保持了标准CMOS集成电路的低功耗。所有栅极都有缓冲输出。所有器件都有高抗扰度,并且能够驱动10 LS-TTL负载.74HC逻辑系列的功能和引脚分配与标准74LS逻辑系列兼容。保护所有输入端,以免因内部二极管钳位至V CC 和地线的静电放电而受到损坏。 特性 典型传播延迟:8 ns 宽电源范围:2-6V 低静态电流:20μA,最大值(74HC系列) 低输入电流:1μA,最大值 10 LS-TTL负载的高扇出 应用 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用。 电路图、引脚图和封装图...

  U04反相器利用先进的硅栅极CMOS技术实现了与LS-TTL门电路相似的操作速度,同时保持了标准CMOS集成电路的低功耗.MM74HCU04是一款无缓冲反相器。它具有高抗扰度,并且能够驱动15 LS-TTL负载.74HC逻辑系列的功能和引脚分配与标准74LS逻辑系列兼容。保护所有输入端,以免因内部二极管钳位至V CC 和地线的静电放电而受到损坏。 特性 典型传播延迟:7 ns 15 LS-TTL负载的高扇出 静态功耗:室温条件下最大值为10μA 低输入电流:1μA,最大值 应用 本产品是一般用途,适用于许多不同的产品应用。 电路图、引脚图和封装图...

  T164采用先进的硅栅极CMOS技术。具有标准CMOS集成电路的高抗噪能力和低功耗。它还具有可比低功率肖特基器件的速度。该8位移位寄存器具有门控串行输入和CLEAR。每个寄存器位为一个D类主/从触发器。输入A& B允许对涌入数据的全面控制。在一个或两个输入上的一个低电平将禁止新数据的进入且将第一个触发器在下一个时钟脉冲时重置至低电平。在一个输入的高电平使能其他输入,将决定第一个触发器的状态。串行输入的数据在时钟为高电平或低电平时将被改变,但是仅有满足设置和保持时间要求的信息进入。在正向电压在时钟脉冲转换期间,数据串行转移入和移出8位寄存器。清零与时钟无关,通过清零输入的低电平实现.74HCT逻辑系列的功能和引脚分配与标准74LS MM.7HCT器件专用于TTL和NMOS组件与标准CMOS器件之间的接口。另外,这些器件也是LS-TTL器件的插件替换件,而且可用于降低现有设计的功耗。 特 典型传播延迟:20 ns 低静态电流:40μA,最大值(74HCT系列) 低输入电流:1μA,最大值 10 LS-TTL负载的高扇出 兼容TTL输入 应用 此产品是一般用途,适用于许多不...

  595高速移位寄存器采用先进的硅栅极CMOS技术。此器件具有标准CMOS集成电路的高抗扰度和低功耗特点,可以驱动15个LS-TTL负载。它包含一个8位串进并移位寄存器,可以馈入8位D型存储寄存器。该存储寄存器具有8个3态输出。移位寄存器和存储寄存器都提供独立的时钟。移位寄存器具有直接覆盖清零,串行输入和串行输出(标准)引脚,以用于级联。移位寄存器和存储寄存器都使用正边沿触发时钟。如果两个时钟连接在一起,则移位寄存器状态始终比存储寄存器提前一个时钟脉冲.74HC逻辑系列在速度,功能和引脚输出上与标准74LS逻辑系列兼容。所有输入通过钳位至V CC 和接地的内部二极管加以保护,以免因静电放电而受损。 特性 低静态电流最大值(最大值) / ul

  带存储功能的8位串进并出移位寄存器 宽工作电压范围2V-6V 可级联 移位寄存器具有直接清零引脚 保证移位频率:DC到30MHz 应用 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用程序。 电路图、引脚图和封装图...

  164采用先进的硅栅极CMOS技术。具有标准CMOS集成电路的高抗噪能力和低功耗。它还具有可比低功率肖特基器件的速度。该8位移位寄存器具有门控串行输入和CLEAR。每个寄存器位为一个D类主/从触发器。输入A& B允许对涌入数据的全面控制。在一个或两个输入上的一个低电平将禁止新数据的进入且将第一个触发器在下一个时钟脉冲时重置至低电平。在一个输入的高电平使能其他输入,将决定第一个触发器的状态。串行输入的数据在时钟为高电平或低电平时将被改变,但是仅有满足设置和保持时间要求的信息进入。在正向电压在时钟脉冲转换期间,数据串行转移入和移出8位寄存器。清零与时钟无关,通过清零输入的低电平实现.74HC逻辑系列的功能和引脚分配与标准74LS逻辑系列兼容。保护所有输入端,以免因内部二极管钳位至V CC 和地线的静电放电而受到损坏。 特性 典型工作频率:50 MHz 典型传播延迟:19 ns(调时至Q) 宽工作电压范围:2V至6V 低输入电流:1μA,最大值 低静态电源电流:80μA,最大值(74HC系列) 10 LS-TTL负载的高扇出 应用 该产品是一般用途,适用于许多不同的应用...

  373高速8路D类锁存采用先进的硅栅极CMOS技术。它们具有标准CMOS集成电路的高抗扰度和低功耗特点,可以驱动15个LS-TTL负载。由于具有大输出驱动能力和3态功能,这些器件非常适合与总线组织系统中的总线 LATCH ENABLE(锁存使能)输入为高电平时,Q输出端将要遵照D输入端。当LATCH ENABLE变为低电平时,D输入端的数据将保留在输出端,直到LATCH ENABLE再次返回高电平。当高逻辑电平应用于OUTPUT CONTROL(输出控制)输入端时,所有输出端进入高阻抗状态,不管其他输入端存在什么信号,也不管存储元件的状态如何.74HC逻辑系列在容量。保护所有输入端,以免因内部二极管钳位至V CC 和地线的静电放电而受到损坏。 特性 典型传播延迟:18 ns 宽工作电压范围2至6V 低输入[0]

  输出驱动能力:15 LS-TTL负载 应用 此产品是一般用法,适用于许多不同的应用。 电路图、引脚图和封装图...

  573高速八路D型锁存器采用先进的硅栅极P井CMOS技术。它们具有标准CMOS集成电路的高抗扰度和低功耗特点,可以驱动15个LS-TTL负载。由于具有大输出驱动能力和3态功能,这些器件非常适合与总线组织系统中的总线线路接口。当LATCH ENABLE(LE)输入为高电平时,Q输出端将要遵照D输入端。当LATCH ENABLE变为低电平时,D输入端的数据将保留在输出端,直到LATCH ENABLE再次返回高电平。当高逻辑电平应用于输出控制OC输入端时,所有输出端进入高阻抗状态,不管其他输入端存在什么74HC逻辑系列兼容。保护所有输入端,以免因内部二极管钳位至V CC 。信号,也不管存储元件的状态如何。和地线的静电放电而受到损坏。 特性 典型传播延迟:18 ns 宽工作电压范围2至6V 低输入电流:1μA,最大值 低静态电流:80μA,最大值(74HC系列) 兼容总线导向系统 输出驱动能力:15 LS-TTL负载 应用 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用。 电路图、引脚图和封装图...

  T74利用先进的硅栅极CMOS技术实现了与LS-TTL等效部件相似的操作速度。它具有标准CMOS集成电路的高抗噪能力和低功耗特点,可以驱动10个LS-TTL负载。该触发器具有独立的数据,预设,清零和时钟输入以及Q和Q#输出。数据输入上的逻辑电平在时钟脉冲正向转换期间被传输到输出。预设和清零与时钟无关,通过适当输入端的低电平实现.74HCT逻辑系列在速度,功能和引脚排列上与标准74LS逻辑系列兼容。保护所有输入端,以免因内部二极管钳位至V CC...

  175高速D型触发器带互补输出,采用先进硅栅极CMOS技术达到标准CMOS集成电路的高抗干扰度和低功耗以及驱动10个LS-TTL负载的能力.MM74HC175 D输入信息在时钟脉冲的正向转换边沿被传输至Q和Q#输出。每个触发器都由外部提供原码和补充输入。所有四个触发器都由一个共用时钟和一个共用CLEAR控制。清零由CLEAR输入的一个负脉冲完成。所有四个Q输出被清零至逻辑“0”,所有四个Q#输出设为逻辑“1”.74HC逻辑系列的功能和引脚分配与标准74LS逻辑系列兼容。保护所有输入端,以免因内部二极管钳位至V CC 和地线的静电放电而受到损坏。 特性 典型传播延迟:15 ns 宽工作电压范围:2-6V 低输入电流:1μA,最大值 低静态电源电流:80μA,最大值(74HC) 高输出驱动电流:4 mA最小值(74HC) 应用 此产品是一般的用法,适用于许多不同的应用。 电路图、引脚图和封装图...

  574高速八通道D型触发器采用先进的硅栅极P井CMOS技术。它们具有标准CMOS集成电路的高抗扰度和低功耗特点,可以驱动15个LS-TTL负载。由于具有大输出驱动能力和3态功能,这些器件非常适合与总线组织系统中的总线线路接口.D输入端符合设置和保持时间要求的数据在时钟(CK)输入的正向转换期间传输到Q输出。当高逻辑电平应用于OUTPUT CONTROL(输出控制)输入端时,所有输出端进入高阻抗状态,不管其他输入端存在什么信号,也不管存储元件的状态如何。 74HC逻辑系列在速度,功能和引脚排列上与标准74LS逻辑系列兼容。保护所有输入端,以免因内部二极管钳位至V CC 和地线的静电放电而受到损坏。 特性 典型传播延:18 ns 宽工作电压范围2V-6V 低输入电流:1μA,最大值 低静态电流:80μA,最大值 兼容总线导向系统 输出驱动能力:15 LS-TTL负载 应用 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用程序。 电路图、引脚图和封装图...

  74A利用先进的硅栅极CMOS技术实现了与LS-TTL等效部件相似的操作速度。它具有标准CMOS集成电路的高抗噪能力和低功耗特点,可以驱动10个LS-TTL负载。该触发器具有独立的数据,预设,清零和时钟输入以及Q和Q#输出。数据输入上的逻辑电平在时钟脉冲正向转换期间被传输到输出。预设和清零与742C逻辑系列兼容。保护所有输入端,以免因内部二极管钳位至V CC 和地线的静电放电而受到损坏。 特性 典型传播延迟:20 ns 宽电源范围:2-6V 低静态电流:40μA,最大值(74HC系列) 低输入电流: 1μA,最大值 10 LS-TTL负载的高扇出 应用 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用。 电路图、引脚图和封装图...

  574高速八通道D型触发器采用先进的硅栅极P井CMOS技术。它们具有标准CMOS集成电路的高抗扰度和低功耗特点,可以驱动15个LS-TTL负载。由于具有大输出驱动能力和3态功能,这些器件非常适合与总线组织系统中的总线线路接口。在这里(CK)输入的正向转换过程中,D输入端的数据(符合设置和保持时间的要求)被传输到Q输出端。当高逻辑电平应用于OUTPUT CONTROL(输出控制)输入端时,所有输出端进入高阻抗状态,不管其他输入端存在什么信号,也不管74储逻辑系列兼容。保护所有输入端,以免因内部二极管钳位至V CC 和地线的静电放电而受到损坏。 特性 典型传播延迟:20 ns 宽工作电压范围2-6V 低输入电流:1μA,最大值 低静态电流:80μA,最大值 兼容总线导向系统 输出驱动能力:15 LS-TTL负载 应用 此产品是一般用法,适用于许多不同的应用。 电路图、引脚图和封装图...

  线性稳压器是单片集成电路,设计用作固定电压调节器,适用于各种应用,包括本地,卡上调节。这些稳压器采用内部限流,热关断和安全区域补偿。通过充分的散热,它们可以提供超过1.0 A的输出电流。虽然主要设计为固定电压调节器,但这些器件可以与外部元件一起使用,以获得可调电压和电流。 特性 输出电流超过1.0 A 无需外部元件 内部热过载保护 内部短路电流限制 输出晶体管安全区域补偿 输出电压提供1.5%,2%和4%容差 无铅封装可用 应用 可用于Surface Mount D 2 PAK和Standard 3 -Lead Transistor Packages 电路图、引脚图和封装图...

  MC33160 线系列是一种线性稳压器和监控电路,包含许多基于微处理器的系统所需的监控功能。它专为设备和工业应用而设计,为设计人员提供了经济高效的解决方案,只需极少的外部组件。这些集成电路具有5.0 V / 100 mA稳压器,具有短路电流限制,固定输出2.6 V带隙基准,低电压复位比较器,带可编程迟滞的电源警告比较器,以及非专用比较器,非常适合微处理器线路同步。 其他功能包括用于低待机电流的芯片禁用输入和用于过温保护的内部热关断。 这些线引脚双列直插式热片封装,可提高导热性。 特性 5.0 V稳压器输出电流超过100 mA 内部短路电流限制 固定2.6 V参考 低压复位比较器 具有可编程迟滞的电源警告比较器 未提交的比较器 低待机当前 内部热关断保护 加热标签电源包 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图...

  530双路降压DC-DC转换器是一款单片集成电路,专用于下游电压轨的汽车驾驶员信息系统。两个通道均可在0.9 V至3.3 V范围内进行外部调节,并可提供高达1600 mA的电流。转换器的工作频率为2.1 MHz,高于敏感的AM频段,并且相位差180°,以减少轨道上的大量电流需求。同步整流提高了系统效率。 NCV896530提供汽车电源系统的其他功能,如集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。该器件还可以与2.1 MHz范围内的外部时钟信号同步。 NCV896530采用节省空间的3 x 3 mm 10引脚DFN封装。 特性 优势 同步整改 效率更高 2.1 MHz开关频率 电感更小,没有AM频段发射 热限制和短路保护 故障保护 2输出为180°异相 降低输入纹波 内部MOSFET 降低成本和解决方案规模 应用 音频 资讯娱乐t 仪器 电路图、引脚图和封装图...

  NCP1532 降压转换器 DC-DC 双通道 低Iq 高效率 2.25 MHz 1.6 A.

  2双级降压DCDC转换器是一款单片集成电路,专用于为采用1节锂离子电池或3节碱性/镍镉/镍氢电池供电的便携式应用提供新型多媒体设计的核心和I / O电压。两个通道均可在0.9V至3.3V之间进行外部调节,每个通道可提供高达1.6A的电流,最大电流为1.0A。转换器以2.25MHz的开关频率运行,通过允许使用小电感(低至1uH)和电容器并以180度异相工作来减小元件尺寸,从而减少电池的大量电流需求。自动切换PWM / PFM模式和同步整流可提高系统效率。该器件还可以工作在固定频率PWM模式,适用于需要低纹波和良好负载瞬变的低噪声应用。其他功能包括集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。该器件还可以与2.25 MHz范围内的外部时钟信号同步。 NCP1532采用节省空间的超薄型3x3 x 0.55 mm 10引脚uDFN封装。 特性 优势 97%效率,50uA静态电流,0.3 uA关断电流 延长电池寿命和播放时间 2.25MHz开关频率 允许使用更小的电感和电容 模式引脚操作:仅在轻载或PWM模式下自动切换PWM / PFM模式 允许用户在轻载或低噪声和纹波性能之间选择低功耗 可调输出电压0.9V至3.3V 复位输出引脚...

  2B降压型DC-DC转换器是一款单片集成电路,针对便携式应用进行了优化,采用单节锂离子电池或三节碱性/镍镉/镍氢电池供电。该器件采用0.9 V至3.3 V的可调输出电压,可提供高达600 mA的电流。它使用同步整流来提高效率并减少外部部件数量。该器件还内置3 MHz(标称)振荡器,通过允许更小的电感器和电容器来减小元件尺寸。自动切换PWM / PFM模式可提高系统效率。其他功能包括集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。 NCP1522B采用节省空间的薄型TSOP5和UDFN6封装。 特性 优势 94%效率,50 uA静态电流,0.3 uA关断电流 延长电池寿命和播放时间 3.0 MHz开关频率 允许使用更小的电感(低至1uH)和电容 轻负载条件下PWM和PFM模式之间的自动切换 轻载时的低功耗 可调输出电压0.9V至3.3V 应用 终端产品 电源f或应用处理器 核心电压低的处理器电源 智能手机手机和掌上电脑 MP3播放器和便携式音频系统 数码相机和摄像机 电路图、引脚图和封装图...

  NCP1529 降压转换器 DC-DC 高效率 可调节输出电压 低纹波 1.7 MHz 1 A.

  9降压型DC-DC转换器是一款单片集成电路,适用于由一节锂离子电池或三节碱性/镍镉/镍氢电池供电的便携式应用。该器件可在外部可调范围为0.9 V至3.9 V或固定为1.2 V或1.35 V的输出范围内提供高达1.0 A的电流。它使用同步整流来提高效率并减少外部元件数量。该器件还内置1.7 MHz(标称)振荡器,通过允许使用小型电感器和电容器来减小元件尺寸。自动切换PWM / PFM模式可提高系统效率。 其他功能包括集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。 NCP1529采用节省空间的扁平2x2x0.5 mm UDFN6封装和TSOP-5封装。 特性 优势 96%效率,28 uA静态电流,0.3 uA关断电流 延长电池续航时间和播放时间 1.7 MHz开关频率 允许使用更小的电感和电容器 在轻负载条件下自动切换PWM和PFM模式 轻载时的低功耗 可调输出电压0.9V至3.9V 即使在PFM模式下,同类最佳低纹波 应用 终端产品 电池供电应用电源管理 核心电压低的处理器电源 USB供电设备 低压直流电源电源管理 手机,智能手机和掌上电脑 MP3播放器和便携式音频系统 电路图、引脚图和封装图...

  系列降压开关稳压器是单片集成电路,非常适合简单方便地设计降压型开关稳压器(降压转换器)。该系列的所有电路均能够以极佳的线 A负载。这些器件提供3.3 V,5.0 V,12 V,15 V的固定输出电压和可调输出版本。 此降压开关稳压器旨在最大限度地减少外部元件的数量,从而简化电源设计。标准系列电感器针对LM2575进行了优化,由多家不同的电感器制造商提供。 由于LM2575转换器是一种开关电源,与传统的三端线性稳压器相比,其效率要高得多,特别是在输入电压较高的情况下。在许多情况下,LM2575稳压器消耗的功率非常低,不需要散热器,也不会大幅降低其尺寸。 LM2575的特性包括在指定的输入电压和输出负载条件下保证4%的输出电压容差,以及振荡器频率的+/- 10%(0C至125C的+/- 2%)。包括外部关断,具有80 uA典型待机电流。输出开关包括逐周期电流限制,以及在故障条件下进行全保护的热关断。 特性 3.3 V,5.0 V,12 V ,15 V和可调输出版本 可调版本输出电压范围为1.23 V至37 V +/- 4%最大线 A输出电流 宽输入电压范围:4.75 V至40 V 仅需要4个外部元件 ...