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半导体的发展过程中,产业和材料经历了哪些变化

五度易链 2019-01-30 2113 80

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剖析产业发展现状

为区域/园区工作者洞悉行业发展

随着半导体行业的发展,半导体行业的应用范围在增加,半导体行业的分支也逐渐增多,半导体行业开始一步步走向成熟。


  随着半导体行业的发展,半导体行业的应用范围在增加,半导体行业的分支也逐渐增多,半导体行业开始一步步走向成熟。

  1.起源,美国,垂直整合模式

  1950s,半导体行业于起源于美国,主要由系统厂商主导。全球半导体产业的最初形态为垂直整合的运营模式,即企业内设有半导体产业所有的制造部门,仅用于满足企业自身产品的需求。

  2.家电,美国→日本,IDM模式

  1970s,美国将装配产业转移到日本,半导体产业转变为IDM(IntegratedDeviceManufacture,集成器件制造)模式,即负责从设计、制造到封装测试所有的流程。与垂直整合模式不同,IDM企业的芯片产品是为了满足其他系统厂商的需求。随着家电产业与半导体产业相互促进发展,日本孵化了索尼、东芝等厂商。我国大部分分立器件生产企业也采用该类模式。

  3.PC,美日→韩国、台湾地区,代工模式

  1990s,随着PC兴起,存储产业从美国转向日本后又开始转向了韩国,孕育出三星、海力士等厂商。同时,台湾积体电路公司成立后,开启了晶圆代工(Foundry)模式,解决了要想设计芯片必须巨额投资晶圆制造产线的问题,拉开了垂直代工的序幕,无产线的设计公司(Fabless)纷纷成立,传统IDM厂商英特尔、三星等纷纷加入晶圆代工行列,垂直分工模式逐渐成为主流,形成设计(Fabless)→制造(Foundry)→封测(OSAT)三大环节。

  4.智能手机,全球--->中国大陆

  2010s,随着大陆智能手机品牌全球市场份额持续提升,催生了对半导体的强劲需求,加之国家对半导体行业的大力支持以及人才、技术、资本的产业环境不断成熟,全球半导体产业酝酿第三次产业转移,即向大陆转移趋势逐渐显现。

  半导体产业发展至今经历了三个阶段,第一代半导体材料以硅(Si)为代表;再到以砷化镓(GaAs)为代表的第二代半导体材料;现在逐渐过渡到以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)等宽禁带为代表的第三代半导体材料。

  以GaN、SiC为代表的第三代半导体材料最大的优点在于能够适应高压,高频和高温的极端环境,性能大幅提升。由于SiC和GaN的禁带宽度远大于Si和GaAs,相应的宽禁带半导体的最高工作温度要高于第一、第二代半导体材料。击穿场强和饱和热导率也远大于Si和GaAs。因此,它们是以5G时代为特点的信息产业的理想材料。

  根据SIA数据,2016全球半导体下游终端需求主要以通信类(含智能手机)占比为31.5%,PC/平板占比为29.5%,消费电子占比13.5%,汽车电子占比11.6%。

  除了传统的3C行业,半导体行业还将在一些物联网和区块链等新技术方面发挥自己的独特作用,这些行业也将推进半导体行业的发展。


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