時間：2023-11-06 09:57:58
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇半導體的核心技術范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。
現(xiàn)階段，半導體行業(yè)基本處于國外的技術壟斷之下，雖然近年來在國家政策的大力扶持下，國內半導體企業(yè)頑強生長，取得了不錯的發(fā)展成就，但距離打破國外技術壟斷仍有一段差距。對此，國內半導體企業(yè)必須加強生產管理，同時積極開展新技術的研發(fā)工作，努力發(fā)展自主知識產權，促進本土半導體行業(yè)的健康快速發(fā)展。
1半導體企業(yè)生產的常見問題
1．1產品良率控制方面
作為高新技術行業(yè)，半導體行業(yè)的良品控制與技術先進性密切相關，但當前半導體生產的核心技術基本被國外企業(yè)所把持，而國內半導體企業(yè)的良品率一直處于較低水平。特別是在新上設備、制程轉換的過程中，產品良率控制更是容易出現(xiàn)大的問題。例如，某半導體公司對2013年度的晶圓報廢情況進行了統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)個別月份的晶圓報廢數(shù)量特別多，通過對生產記錄的進一步追溯，確定問題主要出現(xiàn)在三個方面:一是新設備安裝后調試不當;二是產品制程轉換中有個別問題未處理到位;三是設備保養(yǎng)出現(xiàn)疏忽。
1．2生產瓶頸方面
機臺生產能力不足是導致企業(yè)產能瓶頸的主要原因，同時也是非常辣手的一個問題。在半導體生產中，需要對各機臺的生產能力進行統(tǒng)籌協(xié)調，做好排產工作，但現(xiàn)實生產中經常受到各方面因素的干擾，使得原有的排產計劃被打亂，各機臺之前的生產平衡被打破，進而出現(xiàn)個別機臺的積壓現(xiàn)象。此外，在實際生產過程中，不同設備的保養(yǎng)進度可能并不一致，當個別設備需要臨時保養(yǎng)時，就需要其他機臺超負荷運作以保證產能穩(wěn)定，但這樣一來就很可能導致產品質量問題的增多。
1．3設備故障方面
設備故障會給企業(yè)帶來巨大的經濟損失，除了故障處理帶來的維修費用投入外，故障多發(fā)還會導致產品交期滯后，影響企業(yè)的對外形象。同時，設備故障會使原來流暢的生產線遭到破壞，并使員工工作量大幅增加，導致員工工作積極性下降，生產管理難度增大。此外，一些關鍵設備的停滯還會對那些有連續(xù)生產需求的元件質量造成巨大影響，考慮到半導體行業(yè)的特殊性，這些產品的質量一旦出現(xiàn)問題就只能予以報廢。
2半導體企業(yè)生產管理的強化
2．1質量管理體系建設
首先，企業(yè)要加強質管隊伍的管理和建設，要求質管部門及人員嚴格依據(jù)質量監(jiān)測方案的有關要求開展各項工作，深入總結半導體生產的質量控制要素，并從事前、事中、事后三個方面制定相應的質量監(jiān)管計劃，全面做好日常的質量監(jiān)督工作。其次，加強硬件設備投入，加快技術改造進程，緊跟國家相關計量技術法規(guī)變化，不斷提高硬件標準，保證企業(yè)具有足夠的檢測能力。與此同時，緊抓員工教育與管理，增強各級人員的質量控制意識，為企業(yè)生產管理奠定人力保障。最后，建立健全管理評審制度，對企業(yè)生產管理情況進行實事求是的評價，并提出相應的改進意見，促進企業(yè)質量管理體系的不斷發(fā)展與完善。
2．2加強自主創(chuàng)新
自主創(chuàng)新既是企業(yè)自身發(fā)展的需要，也是國家戰(zhàn)略發(fā)展的客觀需求。當前我國半導體企業(yè)在技術創(chuàng)新方面的主體意識淡薄、資金投入不足、自有知識產權匱乏、產品利潤率低下，在國際半導體市場中沒有形成自己的核心競爭力。今后，國內半導體企業(yè)應加強自主創(chuàng)新研究，努力掌握擁有自主知識產權的核心技術，爭取早日擺脫國外知識產權壓迫。在這方面，可以借鑒我國知名企業(yè)華為的發(fā)展經驗，華為每年在技術研發(fā)上的投入多達幾十億美金，占公司總收入的15%左右，在充足的研發(fā)經費支持下，華為每年都要申請大量專利，并且掌握了大量的核心技術，這為華為參與國際競爭提供了有力的技術和專利支撐。
2．3完善設備管理
為保證生產計劃的順利實施，需要企業(yè)加強生產設備的動態(tài)管理，提前預知并積極應對設備故障。為此，企業(yè)要實時獲取設備運行的相關數(shù)據(jù)，包括PCS(統(tǒng)計控制系統(tǒng))數(shù)據(jù)、KPP(關鍵工藝參數(shù))數(shù)據(jù)、CPP(控制工藝參數(shù))數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)通常反映了設備的運行現(xiàn)狀，如光刻機的雕刻位置與切口寬度等，通過分析這些數(shù)據(jù)就能實現(xiàn)對設備運行狀態(tài)的持續(xù)跟蹤與監(jiān)控。一般情況下，上述數(shù)據(jù)都會自動保存導半導體設備的日志文件中，企業(yè)要做好相關日志文件的搜集、整理和分析工作，同時輔以相關設備狀態(tài)檢測理論及方法，對產品生產過程進行實時監(jiān)控，確保設備始終處于最佳運行狀態(tài)下。在具體的設備管理方法上，目前較常采用的方法是計劃驅動管理模式，即根據(jù)設備運行狀態(tài)及企業(yè)排產計劃合理設定檢修日期，對不同設備的維護保養(yǎng)進行統(tǒng)一協(xié)調和規(guī)劃，保證生產計劃順利執(zhí)行。除上述基本方法外，還有基于設備利用率的動態(tài)管理方法、基于擾動的生產準備管理方法等，在實際生產過程中，企業(yè)應靈活運用以上方法，盡可能降低設備因素對企業(yè)生產管理的影響。
3半導體企業(yè)生產新技術展望
近年來，國際半導體技術工藝不斷發(fā)展，如何在控制成本的同時穩(wěn)定縮小芯片尺寸成為半導體行業(yè)的競爭焦點。當前，國外半導體企業(yè)已經全面實現(xiàn)14nm量產，10nm量產工藝也已推出，雖然實際產能表現(xiàn)并不理想，但也在穩(wěn)步改進之中，預計近期內即可完善。多年以來，提高光刻分辨率的渠道主要有三種:縮短曝光波長、增大鏡頭數(shù)值孔徑NA、減少K1，但隨著芯片尺寸的不斷縮小，傳統(tǒng)光刻技術逐漸達到技術瓶頸，當前采用的193nm光刻技術以及多重曝光技術已不太可能有更大作為，并且在10nm水平已經表現(xiàn)出了良品率低的問題，今后EUV光刻成為支持芯片尺寸繼續(xù)縮小的重要技術方向。此外，除了縮小尺寸，半導體行業(yè)面臨的其他關鍵技術工藝還包括450mm硅片、TSV3D封裝、FinFET結構、III－V族作溝道材料等，以上每一項技術的新進展，都將帶動半導體行業(yè)的進一步發(fā)展。
4結語
綜上所述，半導體是國家重點扶持的高新技術產業(yè)之一，同時也是我國高新技術領域的一大短板。針對當前國內半導體企業(yè)生產的常見問題，應從以下方面入手:加強質量管理體系建設、加強自主創(chuàng)新、完善設備管理，在提高企業(yè)生產管理水平的同時，掌握更多擁有自主知識產權的核心技術，促進我國半導體行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
［1］劉光華，戴敏潔．半導體生產的質量管理與質量控制［J］．文摘版:工程技術，2016(04)．
但是在飛速發(fā)展的背后，中國LED照明產業(yè)暴露出核心技術缺乏、創(chuàng)新能力不足、市場無序競爭等問題。在行業(yè)發(fā)展光鮮亮麗的背景下，這些不可忽視的隱患隨時都存在著爆發(fā)的危機，而在這種態(tài)勢下，加強國家對地方LED產業(yè)規(guī)劃整體的引導、加強下一代半導體照明技術的研究開發(fā)工作已然刻不容緩。
中國大陸LED產業(yè)的發(fā)展歷程
中國自2003年起，開始推動LED照明產業(yè)發(fā)展，提出“國家半導體照明工程計劃”以及十一五“半導體照明產業(yè)化技術開發(fā)”專項計劃，協(xié)助產業(yè)規(guī)模與技術水準的提升，并規(guī)劃“十城萬盞”與廣設“半導體照明基地”，以推動區(qū)域性LED照明應用。政策推動配和廠商積極投入，建構出中國LED照明產業(yè)完整產業(yè)結構。
中國LED產業(yè)與市場在政府的重點扶持下快速擴張，不僅整體產值大幅提升，更加帶動廠商積極擴大產業(yè)鏈上下游布局，促使中國不僅成為全球主要的LED戶外照明市場，亦成為全球LED組件主要生產國之一。
中國LED產業(yè)成長力道強勁，2006年至2011年間產值年均成長率達30%，且自2009年后產業(yè)加速擴張，2011年產值規(guī)模成長至1560億人民幣，但產業(yè)發(fā)展不均，高度集中在下游應用與封裝部分，2011年應用產值為1210億人民幣、封裝產值為285億人民幣，而技術門坎較高的磊晶/晶粒產值僅達65億人民幣。
中國LED照明產業(yè)的諸多隱患
隨著2011下半年全球LED產業(yè)發(fā)展陷入低潮，廠商以炒作與資本杠桿方式創(chuàng)造的產業(yè)擴張榮景無以為繼，領導廠商的技術能力與獲利能力重新受到嚴格檢驗，第二、三線廠商甚至開始出現(xiàn)倒閉潮。對中國整體LED產業(yè)而言，就需要展開全面的反思，尋找諸多隱患的癥結。具體而言存在以下六個方面：
一、就產值來說，現(xiàn)階段LED在大陸照明市場的滲透率僅為5%，核心技術依賴進口、整體成本較高成為阻礙LED產業(yè)進一步發(fā)展的絆腳石。LED芯片就好比汽車的發(fā)動機。核心技術的缺乏將直接制約這個行業(yè)的發(fā)展。據(jù)了解，LED上游芯片生產主要技術都掌握在國外公司手中，技術國產化進程較慢，影響了產業(yè)的發(fā)展。MOCVD外延爐及其相關配套技術是LED產業(yè)鏈的最高端，目前主要依賴進口，極大地制約了LED產業(yè)上游的成本控制。
二、就整體水準而言，中國與國際一流水準仍有兩年左右的差距。世界上許多發(fā)達國家和發(fā)展中國家或地區(qū)都在加快推進半導體照明技術與產業(yè)的發(fā)展，在技術上，中國處于第二梯隊。另外，盲目的投資和核心技術缺乏使得中國LED照明市場魚龍混雜，良莠不齊。品質不穩(wěn)定也是目前LED企業(yè)普遍面臨的一個難題，目前LED照明市場存在不少生產低質產品的中小企業(yè)，行業(yè)格局不穩(wěn)定。隨著國際巨頭廠商進入中國市場，大陸很多具有一定核心競爭力的企業(yè)將面臨被并購的風險，而缺乏競爭力的企業(yè)或將直接被淘汰出局。如果不加以規(guī)范市場，未來將有可能淪落到為國外照明巨頭做嫁衣的地步。
三、缺乏國家標準。目前我國缺乏LED照明產品的國家標準，質量認證標準缺失，直接導致市面上產品的質量參差不齊，市場混亂，產品和市場都缺乏統(tǒng)一的標準來進行衡量和規(guī)范，這就影響了消費者的購買信心。同時也因為缺乏國家標準，無法進行質量認證，對于借力政策扶持來發(fā)展的LED產業(yè)而言，就意味著不能進入政府采購的名單，喪失了政府采購的大市場。因此，缺乏必要的產品國家標準，成為制約LED照明產品持續(xù)發(fā)展的主要問題。
四、價格過高。我國的LED節(jié)能燈價格還過高，根據(jù)市場狀況，3W的LED節(jié)能燈售價在80元左右，這個價格相當于普通節(jié)能燈五六倍、更高出白熾燈10多倍。而這樣的價格是不能被普通家庭接受。價格就成為制約我國LED節(jié)能燈在家居照明領域發(fā)展的另一關鍵問題。根據(jù)LED行業(yè)的 “摩爾定律”，每18～24個月LED的光輸出亮度便會翻一番，而價格會下降一半。
五、產品缺乏核心技術，家用產品系列單一。目前LED節(jié)能燈在我國家庭領域的應用還處于起步階段，而在國外家用領域的應用已經比較成熟，主要是因為國外的電價很高，國外消費者愿意接受LED節(jié)能燈。LED在國內除了價格相對其他節(jié)能燈產品過高以外，產品缺乏核心技術，產品線單一，目前市場還沒有專用于家居照明的LED整體解決方案，缺乏更多家用系列的產品也影響其在國內市場的發(fā)展。
六、消費者認知度差。作為世界照明電器第一大生產國、第二大出口國的中國，2003年成立了國家LED照明工程協(xié)調領導小組，正式啟動國家LED照明工程。但現(xiàn)實卻很不樂觀，我國經濟發(fā)達地區(qū)的城市約70%用戶啟用節(jié)能燈，農村和不發(fā)達地區(qū)80%仍用白熾燈，很多消費者根本沒聽說過LED節(jié)能燈，這說明我國LED節(jié)能燈還存在巨大的潛在市場。但是由于消費者對LED節(jié)能燈認知度低，廠商缺乏對LED節(jié)能燈在家用領域的宣傳和推廣，也成為影響LED節(jié)能燈在家用領域的應用的重要問題。
解決中國LED照明產業(yè)隱患的
具體方案
面對這么多的缺陷和隱患，我們應該如何著手解決呢？若不解決這些問題，LED行業(yè)必然面臨舉步為艱的尷尬境地。在經過多位專家的綜合分析后，得出了如下幾條實質性建議：
形勢篇：
技術發(fā)展 產業(yè)爆發(fā)式增長 需求明顯
從全球來看，半導體照明產業(yè)已形成以美國、亞洲、歐洲三大區(qū)域為主導的三足鼎立的產業(yè)分布與競爭格局。隨著市場的快速發(fā)展，美國、日本、歐洲各主要廠商紛紛擴產，加快搶占市場份額。根據(jù)目前全球LED產業(yè)發(fā)展情況，預測LED照明將使全球照明用電減少一半，2007年起，澳大利亞、加拿大、美國、歐盟、日本及中國臺灣等國家和地區(qū)已陸續(xù)宣布將逐步淘汰白熾燈，發(fā)展LED照明成為全球產業(yè)的焦點。
中國LED產業(yè)起步于20世紀70年代。經過30多年的發(fā)展，中國LED產業(yè)已初步形成了包括LED外延片的生產、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產品應用在內的較為完整的產業(yè)鏈。在“國家半導體照明工程”的推動下，形成了上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚州和石家莊七個國家半導體照明工程產業(yè)化基地。長三角、珠三角、閩三角以及北方地區(qū)則成為中國LED產業(yè)發(fā)展的聚集地。
《規(guī)劃》指出，目前我國的半導體照明技術快速發(fā)展，正向更高光效、更優(yōu)良的光品質、更低成本、更可靠、更多功能和更廣泛應用的方向推進。半導體照明技術的突飛猛進，有力地促進了半導體照明產業(yè)的繁榮進步。目前許多國家都在半導體照明科技方面設置了專項資金，制定了嚴格的白熾燈淘汰計劃，大力扶持本國或本地區(qū)的半導體照明產業(yè)。同樣，我國半導體照明技術和產業(yè)在當前情況下具備跨越式發(fā)展機會，因為我國的半導體照明需求相對明顯。作為人口大國、人均資源小國，解決能耗問題是我國當前形勢下首先并且急需解決的問題。半導體照明產業(yè)以其資源能耗低、帶動系數(shù)大、創(chuàng)造效益高等有利因素，理所當然地成為國家和社會的首選。進入十二五以后，人們的生活水平和文化素質都有所提高，半導體照明也越來越符合當代人需求。
目標篇：
產業(yè)規(guī)模5000億 80%國產化 3500萬噸
《規(guī)劃》中提出，到2015年，半導體照明行業(yè)要實現(xiàn)從基礎研究、前沿技術、應用技術到示范應用全創(chuàng)新鏈的重點技術突破，關鍵生產設備、重要原材料實現(xiàn)國產化；重點開發(fā)新型健康環(huán)保的半導體照明標準化、規(guī)格化產品，實現(xiàn)大規(guī)模的示范應用；建立具有國際先進水平的公共研發(fā)、檢測和服務平臺；完善科技創(chuàng)新和產業(yè)發(fā)展的政策與服務環(huán)境，建成一批試點示范城市和特色產業(yè)化基地，培育擁有知名品牌的龍頭企業(yè)，形成具有國際競爭力的半導體照明產業(yè)。
具體說來，技術目標上，產業(yè)化白光LED器件的光效要達到國際同期先進水平（150～200lm/W），LED光源/燈具光效達到130lm/w，有機發(fā)光二極管（OLED）照明燈具光效達到80lm/W，硅基半導體照明、創(chuàng)新應用、智能化照明系統(tǒng)及解決方案開發(fā)等達到世界領先水平，形成核心專利300項；產品目標上，80%以上的芯片實現(xiàn)國產化，大型MOCVD裝備、關鍵原材料實現(xiàn)國產化，形成新型節(jié)能、環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展的標準化、規(guī)格化、系統(tǒng)化應用產品，成本降低至2011年的1/5；產業(yè)目標上，產業(yè)規(guī)模達到5000億元，培育20～30家掌握核心技術、擁有較多自主知識產權、自主品牌的龍頭企業(yè)，扶持40～50家創(chuàng)新型高技術企業(yè)，建成50個“十城萬盞”試點示范城市和20個創(chuàng)新能力強、特色鮮明的產業(yè)化基地，完善產業(yè)鏈條，優(yōu)化產業(yè)結構，提高市場占有率，顯著提升半導體照明產業(yè)的國際競爭力；此外，還要培育和引進一批學科帶頭人、創(chuàng)新團隊和科技創(chuàng)業(yè)人才，建立國際化、開放性的國家公共技術研發(fā)平臺，完善我國半導體照明標準、檢測和認證體系，發(fā)揮產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的作用，推動產學研用深度結合，切實保障我國半導體照明產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
《規(guī)劃》提出，近年來，許多發(fā)達國家/地區(qū)均安排了專項資金，大力扶持本國或本地區(qū)半導體照明技術創(chuàng)新與產業(yè)發(fā)展。如今，產業(yè)發(fā)展呈爆發(fā)式增長態(tài)勢，已到了搶占產業(yè)制高點的關鍵時刻。在國家研發(fā)投入的持續(xù)支援和市場需求的拉動下，中國半導體照明技術和產業(yè)具備跨越式發(fā)展機會。
根據(jù)《規(guī)劃》，我國半導體照明企業(yè)的發(fā)展目標非常宏大，產業(yè)規(guī)模也會隨之快速壯大。國家將會著力培養(yǎng)掌握核心技術、擁有較多自主智慧財產權、自主品牌的龍頭企業(yè)，這樣就會促使創(chuàng)新型企業(yè)的崛起，與之相適應的特色產業(yè)基地、相對完善的產業(yè)結構也會隨之產生壯大。目前我國半導體產業(yè)的國際競爭力仍然不能以世界半導體照明產業(yè)大國相提并論，《規(guī)劃》出臺對我國在這方面的核心競爭力會有非常的影響。
到2015年，LED照明產品在通用照明市場的份額達到30%，實現(xiàn)年節(jié)電1000億度，年節(jié)約標準煤3500萬噸。80%以上的芯片實現(xiàn)國產化，大型MOCVD裝備、關鍵原材料實現(xiàn)國產化，LED產品成本降低至2011年的1/5。
任務篇：
基礎研究 前沿技術 應用技術 平臺建設 環(huán)境建設
一是加強基礎研究，解決寬禁帶襯底上高效率LED芯片的若干基礎科學問題，研究高密度載流子注入條件下的束縛激子及其復合機制；探索通信調制功能和LED照明器件相互影響機理。二是加強前沿技術研究。突破白光LED專利壁壘，光效達到國際同期先進水平；研究大尺寸si襯底等白光LED制備技術，加強單芯片白光、紫外發(fā)光二極管（UV-LED）、OLED等新的白光照明技術路線研究；突破高光效、高可靠、低成本的核心器件產業(yè)化技術；提升LED器件及系統(tǒng)可靠性；實現(xiàn)核心裝備和關鍵配套原材料國產化，提升產業(yè)制造水平與盈利能力。三是強化應用技術研究。以搶占創(chuàng)新應用制高點為目標，以工藝創(chuàng)新、系統(tǒng)集成和解決方案為重點，開發(fā)高品質、多功能創(chuàng)新型半導體照明產品及系統(tǒng)，實現(xiàn)規(guī)?；a；開發(fā)出具有性價比優(yōu)勢的半導體照明產品，替代低效照明產品；開展辦公、商業(yè)、工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)療和智能信息網絡等領域的主題創(chuàng)新應用。四是建立共性技術平臺。以創(chuàng)新的體制機制建立開放的、國際化的公共研發(fā)平臺，加強共性關鍵技術研發(fā)；探索以企業(yè)為主體，政府、研究機構及公共機構共同參與的技術創(chuàng)新投入與人才激勵機制，促進半導體照明前沿技術及產業(yè)化共性關鍵技術的研發(fā)與應用，支撐產品的創(chuàng)新應用和產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。五是完善產業(yè)發(fā)展環(huán)境建設。研究測試方法及開發(fā)相關測試設備，引導建立檢測與質量認證體系，參與國際標準制定；開展知識產權戰(zhàn)略研究，提升我國半導體照明產業(yè)專利分析和預警能力；積極探索EMC等商業(yè)推廣模式。通過完善產業(yè)發(fā)展環(huán)境，促進技術研發(fā)和產業(yè)鏈構建，支撐示范應用，推動“十城萬盞”試點工作順利實施。
保障篇：
政策引導與產業(yè)促進 財政支持 國際交流 人才創(chuàng)新
《規(guī)劃》最后一項提到的是為達成上述目標和任務所要提供的政策措施。雖然沒有透露任何可能投入的具體數(shù)字，但是，相關措施無疑在《規(guī)劃》正式公布后會成為各級政府的施政依據(jù)。各級政府在規(guī)劃的正式頒布后，將有政策的依據(jù)推行各種節(jié)能補貼，人才引進，國際交流合作及研發(fā)投入等對產業(yè)的支援性政策。
在政策方面，國家相當重視?！兑?guī)劃》中的雖然沒有明確提出政策的名稱體系，但是既然明確提出了相關內容，那么半導體照明產業(yè)的就具有了依托。我國的半導體照明發(fā)展尚處于初級階段，如何有效的整合有力的國際資源是非常重要的，《規(guī)劃》中明確提出了加強國際交流的措施，與發(fā)達國家互通有無，共同發(fā)展。這也從一個側面反映出，我國將會加大對外資企業(yè)半導體節(jié)能照明科技的支持引導。人才創(chuàng)新、人才隊伍建設是發(fā)展半導體照明科技的重中之重，發(fā)展技術，人才是關鍵，《規(guī)劃》指出，積極引進海外人才，加強國內人才的創(chuàng)新能力建設，從整體上提高從業(yè)人員的整體素質和創(chuàng)新能力。
半導體照明產業(yè)的發(fā)展壯大，需要強大的財政支持，這就要求國家財政給予強有力的物質支持。物質保障是基礎，技術研發(fā)是核心，而人才培養(yǎng)是關鍵。因此要想實現(xiàn)半導體照明的飛躍發(fā)展，人才創(chuàng)新、技術進步是重中之重?！兑?guī)劃》中明確提到的財政支持、人才創(chuàng)新是真正保證其發(fā)展的堅實后盾。
優(yōu)勢篇：
高節(jié)能 壽命長 高新尖
半導體照明，是節(jié)能能源。所謂節(jié)能能源即為環(huán)保無污染，直流驅動，超低功耗（單管0.03～0.06瓦）電光功率轉換接近100%，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。
有人將LED光源稱為長壽燈，意為永不熄滅的燈。固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈體內也沒有松動的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理，在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合，即可產生256×256×256=16777216種顏色，形成不同光色的組合變化，實現(xiàn)豐富多彩的動態(tài)效果及各種圖像。由于LED光源的光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，而且廢棄物可回收，沒有污染不含汞元素。由于LED是冷光源，所以可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。與傳統(tǒng)光源單調的發(fā)光效果相比，LED光源是低壓微電子產品，成功融合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等，所以亦是數(shù)字信息化產品，是半導體光電器件“高新尖”技術，具有在線編程，無限升級，靈活多變的特點。
前景篇：
應用廣泛 產值巨大 產品推廣模式或將轉變
當前中國半導體產業(yè)大而不強，核心競爭力仍有待于進一步提升。對國內企業(yè)而言，壯大規(guī)模、提高產品質量與技術水平是首要任務，掌握一手的核心技術、培育一流的研發(fā)團隊對這些企業(yè)而言是占有市場份額的制勝法寶。有業(yè)內人士指出，目前LED光源仍主要應用在顯示屏、背光源等領域，其最大的需求照明市場仍未打開，在全球節(jié)能減排以及各國開始逐步禁用白熾燈的背景下，通用照明市場的開啟，無疑將成為LED產業(yè)發(fā)展的又一大亮點。
“2000年，我國的集成電路產業(yè)規(guī)模是186億元，到2009年規(guī)模已經過千億元，而預計2010年則可達到1440億元?！惫I(yè)和信息化部電子信息司司長宣布。
同時，某咨詢機構數(shù)據(jù)顯示，經過10年的發(fā)展，中國本土芯片廠家從2000年的76家猛增到2010年的532家。
中國正在成為一個巨大且高速增長的芯片消費市場，這是芯片產業(yè)十年發(fā)展的“”。它有挾市場以令產業(yè)的能力嗎?
另一組數(shù)據(jù)卻打破了這個夢想。某咨詢機構數(shù)據(jù)顯示，2010年，我國的芯片企業(yè)收入規(guī)模超過1億美元的還不到1％，只有14％的中國芯企業(yè)收入規(guī)模超過1億元，而85％的中國芯企業(yè)收入規(guī)模還沒有突破億元大關。
賽迪顧問芯片行業(yè)資深分析師李珂告訴記者，10年前，我國90％以上的芯片嚴重依賴進口，十年后的今天，我國幾乎100％的PC處理器、80％以上的手機處理器仍嚴重依賴海外。
且歌且泣且前行
2000年的那個初夏，國務院頒發(fā)了被現(xiàn)在人們所說的“老18號文”，即《鼓勵軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展的若干政策》，“中國芯”工程在一片騰歡呼聲中啟動。
經過了10年的發(fā)展，我國成為全球第三大IC設計企業(yè)聚集地。
眾多的半導體業(yè)內專家卻指出，市場是壯大了不少，我們的半導體企業(yè)也確實進步了很多，但是在這么大的市場中，中國的芯片產業(yè)存在的劣勢以及如何與國外同行競爭，卻是中國芯企業(yè)不得不面對的問題。
集成電路產業(yè)鏈包括芯片設計、制造業(yè)、封裝測試三個環(huán)節(jié)。中國軟件測評中心測試工程師宋世博向《中國經濟和信息化》記者介紹，目前，我國企業(yè)多集中在封裝測試這一最低端的環(huán)節(jié)，企業(yè)小而散。而芯片核心技術的應用都在芯片設計和制造兩個環(huán)節(jié)上，在這兩個環(huán)節(jié)上，我國只能生產一些技術簡單的芯片，應用于MP3播放器等科技含量低的產品上。
據(jù)中國海關公布的數(shù)據(jù)顯示，2009年中國集成電路進口總量為1462.3億塊，進口額為1199億美元，出口量為566.1億塊，出口額為233億美元，逆差達到965億美元。
“核高基”高端通用芯片實施專家組組長魏少軍在《中國集成電路設計業(yè)發(fā)展面臨的形勢與機遇》中指出：“國內IC設計市場嚴重依賴進口，是全球第一大的集成電路消費市場。”
“美國、日本以及我國臺灣地區(qū)等的半導體產業(yè)有著獨特的優(yōu)勢，比如美國的優(yōu)勢是技術領先，日本的優(yōu)勢是有大型系統(tǒng)廠商(OEM)支持，我國臺灣地區(qū)的優(yōu)勢是規(guī)模效應和成本優(yōu)勢，中國大陸芯片設計企業(yè)的優(yōu)勢卻無從談起?！蹦硺I(yè)內人士說。
該人士指出，我國芯片設計公司只顧低頭拉車，不知抬頭看路，它們很難理解、把握客戶和市場的真正要求，設計出符合市場需求的產品來。
三道坎
“投有自己的核心技術，我們的信息產業(yè)大廈就如同建立在沙灘上?！痹萍疾坎块L徐冠華曾于2005年為中國IT產業(yè)的“芯”病發(fā)出如此感嘆。然而5年過去了，截止到2010年，我國的芯片核心技術仍然是一個問號。
專家認為，由于芯片技術特殊的敏感性，彌補芯片制造核心技術的差距主要得靠自己。據(jù)介紹，國際半導體巨頭的投資一般是獨資的，又多為技術含量較低的勞動密集型代工線，我們很難從中學到先進的半導體加工技術。
其次是芯片設計能力和IP核(一組擁有知識產權的電路設計的集合)設計能力不足，嚴重影響到了代工業(yè)的發(fā)展，而沒有設計的制造不過是“賺點可憐的加工費”而已。
李珂卻認為，目前大陸本土芯片廠商所提供的芯片僅滿足了大陸市場需求的19％，可發(fā)揮和拓展的市場空間仍然很大。
從目前的情來看，在制造環(huán)節(jié)，芯片業(yè)的產業(yè)利益劃分已經基本完成。到目前為止，世界芯片巨頭英特爾在中國的大連、上海、成都等地建立了芯片工廠或測試封裝廠。
中國芯片龐大的市場需求帶給我國芯片企業(yè)的只是望梅止渴，只能眼睜著自己的市場被別人搶去。而芯片設計這個集成電路產業(yè)發(fā)動機一樣的環(huán)節(jié)，其現(xiàn)狀更加劇了產業(yè)發(fā)展的矛盾。
發(fā)展任何產業(yè)，資本永遠是繞不開的主題。工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進中心主任邱善勤指出：“芯片設計的資金門檻越來越高。例如，一條65nm生產線的投入需要25～30億美元，32nm生產線就要提升到50～70億美元，而22nm生產線的投入將超過100億美元。開發(fā)一款45nm芯片的總研發(fā)成本達到6000萬美元左右，32nm芯片的研發(fā)成本在7000萬美元左右，到28nm時會飆升到1億美元，而開發(fā)16nm芯片，則可能需要1.5億美元到2億美元的投入?！?/p>
事實上，2002～2005年，國內芯片設計業(yè)的高速發(fā)展，僅僅是得益于那段時間國內風投的活躍。但受困于目前國內芯片設計整體回報不佳，前幾年熱情高漲的風投已不再積極，更有許多風投在芯片設計公司初步成功后選擇套現(xiàn)撤出，國內芯片設計公司的壯大愈發(fā)困難。
“我們并不需要沙，我們需要大浪淘沙。”中國半導體行業(yè)協(xié)會芯片設計分會理事長王芹生說。目前的500多家公司需要減少到50家，中國芯片設計業(yè)才能強起來。
但現(xiàn)實是，發(fā)生在國內公司之間的兼并案例幾乎為零，少數(shù)涉及到兼并活動的國內公司也是被國外公司收購。TD―SCDMA芯片領先廠商凱明的倒閉更讓人心痛。就在其倒閉的當天，大唐等公司便派車堵在凱明門口搶人，他們了解凱明技術的價值，但是凱明寧肯破產也不愿選擇被收購，甚至還拒絕了展訊在最后時刻提出的收購其知識產權的請求。
目前我國的芯片產業(yè)發(fā)展如鯁在喉，離邁過資金、技術、人才三道坎兒還有很長一段路要走。
突圍之道
但是這并不意味國內IC設計企業(yè)在困境下無從突圍。
“新的技術造就新的產業(yè)，新的產業(yè)又提供新的機會?！蔽荷佘娬f，
2010年，我國政府將節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料和新能源汽車七大產業(yè)確定為現(xiàn)階段重點培育發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產業(yè)。
“我們應該認識到，半導體產業(yè)不僅是戰(zhàn)略性新興產業(yè)的一個領域，而且是所有戰(zhàn)略性新興產業(yè)的核心和基礎?！敝袊雽w行業(yè)協(xié)會理事長江上舟說，“所謂‘基礎’就意味著其公共性很強，與其他各類產業(yè)的發(fā)展息息相關。從另一個角度而言，半導體企業(yè)昕面臨的風險并不僅僅是企業(yè)自身的風險，而是國家所面臨的風險。因此，半導體產業(yè)的發(fā)展不能完全依靠市場機制，國家必須投入足夠資金予以扶持?！?/p>
一番解釋之后，給記者留下突出印象的是，這里的技術和能源有關，具有節(jié)能和創(chuàng)能的特點。
在經濟剛剛開始發(fā)展的階段，大量使用能源就能立即讓經濟面貌出現(xiàn)變化。但煤炭、石油等資源是有限的，同時，大量使用后帶來的污染問題，也難以解決。一個企業(yè)是否具有較高的能源使用技術，這不僅關系著企業(yè)成本的支出，也與其能否在新市場上奪得先機有著重要關系。富士電機公司作為電氣企業(yè)，發(fā)揮能源利用上的技術優(yōu)勢，便能夠讓人知道這是一家具有戰(zhàn)略眼光的企業(yè)。
專注中國的能源及環(huán)境市場
《經濟》：我們知道富士電機成立于1923年，是日本最著名的電氣企業(yè)之一。但很多讀者可能還不是很清楚富士電機在中國的情況。請您介紹一下。
近藤史郎總經理（以下簡稱近藤）：我們在1965年已經開始向中國提供水力發(fā)電機，80年代，設立派遣員工事務所，并擁有中國最高的變頻器出口銷售市場占有率；90年代以后，我們在中國設立了一些工廠，主要生產馬達等產品。現(xiàn)在我們在中國有銷售網點15個，在中國從事生產及售后服務等業(yè)務的企業(yè)有25家。
《經濟》：從事生產及售后服務的企業(yè)主要分布在哪些地方？富士電機的特點是什么？
近藤：無錫富士電機有限公司有員工400多人，主要生產變頻器。生產斷路器的富士電機大連有限公司和生產各種馬達的富士電機馬達（大連）有限公司的員工數(shù)量分別為780人和460人。在上海、深圳、常熟、珠海等地也有我們的工廠，員工人數(shù)都分別達到數(shù)百上千不等。
我們的生產內容較大，但我們的基本理念很簡單，就三條：第一，強化綜合事業(yè)，不僅要保證內容的多樣化，還要在成本等方面與中國保持一致；第二，加速開拓用戶；第三，在智能電網、自動售貨機及電動汽車等方面，拓展新事業(yè)。
《經濟》：我們注意到近藤總經理特別注重能源、環(huán)境問題。這是為什么呢？
近藤：提高能源利用效率，可以為解決環(huán)境問題作貢獻，其關鍵的技術在于能源轉換。電力電子技術是實現(xiàn)高效率能源轉換最有效的手段，我們在這方面有著長年積累的經驗和先進的技術。功率半導體、電路及控制系統(tǒng)是電力電子事業(yè)的基礎，在這個基礎平臺上實現(xiàn)最合理的能源利用。
《經濟》：這些技術能夠用在什么地方？
近藤：在社會及產業(yè)各個方面均有其用途。但我們的產品比較多地用在了鋼鐵、石化、水泥、數(shù)據(jù)中心、半導體工廠及汽車的組裝廠中。
比如在制造業(yè)方面，可以用于節(jié)能、環(huán)保，用于數(shù)據(jù)中心及無塵室的節(jié)能與高效化；在水環(huán)境方面，用于污水處理廠、工廠排水等等。
強有力的半導體事業(yè)
《經濟》：我們知道，半導體事業(yè)是日本幾家綜合廠家去年虧損的主要領域。富士電機也在從事半導體事業(yè)，經營情況如何？
近藤：我們所銷售的功率半導體是指耐高壓、大容量制品，如1700V、PrimePACK、High Power Module方面的產品，與電視、數(shù)碼上使用的半導體在市場方面不一樣。
在很多核心技術上，我們的第六代、第七代IGBT電子零件技術，耐高壓IC技術及高放熱性能捆綁技術等，都是富士電機自己獨到的技術。
在智能城市概念上的新開拓
《經濟》：富士電機的生產內容超出了我們的想象，能否用一個比較具體的方式解釋一下？
近藤：最簡單的說法便是智能城市概念。在這個概念里，我們的產品用在了光伏發(fā)電、地熱發(fā)電、風力發(fā)電及火力發(fā)電方面，同時和這些發(fā)電系統(tǒng)有關聯(lián)的是電池、環(huán)境測試、智能電表、電動汽車、綠色數(shù)據(jù)中心等。在智能城市這一概念里，很多產品、系統(tǒng)都離不開富士電機的產品。
《經濟》：最近電動汽車的充電系統(tǒng)就非常引人注目。
中圖分類號：TN305 文章編號：1009-2374（2016）04-0071-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.036
1 概述
半導體設備涂膠顯影機是一種將不同工藝制程的機臺整合在一起，作為一個整體的制程裝備。該設備由載片系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)和制程系統(tǒng)三部分構成。典型的半導體集束型裝備Track機是半導體前道工序設備中黃光區(qū)設備之一，其主要功能是光刻膠在晶圓表面的涂敷和顯影。隨著半導體裝備光刻機新技術的發(fā)展，光刻機產能也在快速提高，特別是ASML公司的TWINSCAN技術以及未來基于傳統(tǒng)TWINSCAN平臺的雙重曝光等新興技術的成熟，更進一步提高了光刻機的產能，而涂膠顯影設備作為與之協(xié)作的連線設備，為了匹配高產能力，半導體生產線也對機器人晶圓傳送方法提出了更為嚴苛的要求。
2 晶圓傳送發(fā)展歷程
晶圓傳送方法和集束型裝備的布局有很大關系，根據(jù)其布局的不同，分為以下兩類：
2.1 早期軌道式布局
式中：TPi為單元工藝加工時間;TR為單元間傳送時間;Ti為空閑系數(shù)。
2.2 改良軌道式布局
早期軌道式裝備的產能主要受加工單元布局制約，單元加工時間遠大于晶圓傳送時間，因此產能瓶頸是單元加工時間，為了平衡單元加工時間，提高主單元的利用率，產生了二代軌道式設備，如圖2所示：
產能計算公式：
（2）
式中：TPi為單元工藝加工時間;TR為單元間傳送時間;C為一次工作的晶圓數(shù);TPmF為第一片獨占設備時間;TPmL為最后一片獨占設備時間。
3 復雜型集束設備TRACK的傳片結構設計
改良軌道式布局的主單元利用率增加，單個軌道輸出產能基本固定，當生產線產能要求很高時，軌道數(shù)需要成倍增加，由于是平面設備，空間利用率極低、軌道加工第一片上片和最后一片獨占設備時間不能忽略、傳送系統(tǒng)效率低下、空閑時間過高等問題突出，因此現(xiàn)在主流設備都采用復雜式布局設備。
復雜型集束設備TRACK，采用立體式設計，傳片系統(tǒng)由2個自由度增加到4～5個自由度，可傳送單元增加，提高了加工單元的利用率。同時載片系統(tǒng)采用2～4個上片工位，可不間斷上片，消除了第一片上片時間帶來的產能降低。傳片結構如圖3所示：
產能計算公式：
（3）
式中：TPi為單元工藝加工時間;TR為單元間傳送時間;Tk為調度算法調整系數(shù)。
復雜式設備的立體布局，不僅制程單元向堆疊式發(fā)展，同時傳送系統(tǒng)也由簡單線性傳送變成了復雜路徑擇優(yōu)選擇，由于載片系統(tǒng)增加到了4個，每個加工任務（Job）的工藝加工制程順序由用戶配置成加工流程配方（Cluster Recipe），因此傳送系統(tǒng)的傳送路徑選擇也必須兼顧多個載片系統(tǒng)同時工作的情況，使得傳片的調度必須由專用算法來實現(xiàn)，即傳送調度算法。
4 傳片調度算法
傳片系統(tǒng)調度算法最初產生的目的就是要提高設備使用效率（Uptime，在線時間），提高設備的產能，防止設備發(fā)呆情況的發(fā)生。
傳片調度算法根據(jù)不同的機械手（Robot）和緩沖單元（Buffer）確定傳送路徑，通過循環(huán)遍歷程序來檢查傳送路徑上的空位，依次進行晶圓配方工藝流程和最佳的傳送路徑的選擇和確定。這種調度算法采用的是實時判斷條件、事件/消息驅動的模式，因此又稱為實時調度算法。調度流程如圖4所示：
其中：“晶圓流片分析”開始分析晶圓工藝配方流程;“最優(yōu)選擇”選擇最佳傳送路徑?！白顑?yōu)選擇”即調度算法核心部分。在實時調度算法的基礎上，為了滿足不同批次工作并行，能得到較好的產能等苛刻情況，增加了單元傳送優(yōu)先級設定、傳送時間自優(yōu)化，機械手取送優(yōu)先級設定、機械手預移動等方法來提高產能，降低裝備應用成本。
5 未來展望
未來的設備研發(fā)還在向著更高更多的應用方向發(fā)展，對于晶圓產能提高的期望成為客戶和工藝共同的目標，進一步地壓縮調度算法占用的時間成本，提高調度算法的優(yōu)化比率，已經是迫切的需求。未來的晶圓傳送調度算法，將向著傳送時間日志化、顯示化、傳送路徑預生成、傳送路徑用戶自整定的趨勢發(fā)展。
5.1 傳送時間日志化、顯示化
晶圓傳送調度算法在一個調度周期內的傳送時間記錄成日志文件，并且將這種日志通過可視的圖形方式顯示給用戶，讓用戶對特定某次的調度算法有一個直觀的認識，這就是調度算法中傳送時間的日志化顯示化。如圖5所示：
圖示為具有兩個robot、兩個工藝單元的集束裝備上片過程的傳送時間日志文件的圖形顯示。
5.2 路徑預生成
多個傳送時間日志文件集合成數(shù)據(jù)庫，在一個調度周期開始前預先根據(jù)這些數(shù)據(jù)庫的記錄生成傳送路徑，這種調度周期預生成，預固定的方式，將調度算法由全運算方式更改為查表方式和運算方式的結合，可以節(jié)約運算時間，直接提供可借鑒的優(yōu)化路徑選擇。結合傳送時間日志顯示化，能夠讓用戶在生產前就直觀地了解到設備中晶圓的傳送情況，并且根據(jù)數(shù)據(jù)庫記載和當前的情況的對比，可以預測設備的健康狀況，確定設備的維護周期和生命周期。另外，由于傳送時間日志文件可以應用在同型號的同類設備上，因此這種文件形成的數(shù)據(jù)庫將為設備增添高附加值，提高品牌價值。
5.3 傳送路徑用戶自整定
公司在上游核心元件–氣體傳感器領域，技術國內首屈一指
氣體傳感器是氣體檢測儀器儀表的核心器件。公司是國內領先、國際知名的氣體探測產品專業(yè)制造商，自98年起開始氣體傳感器的研發(fā)，具備多年技術積累，已成為國內氣體傳感器領域龍頭，市場占有率高達60%，居國內第一。在高端傳感器方面，公司自主研發(fā)的紅外氣體傳感器已逐步實現(xiàn)進口替代，未來將充分受益物聯(lián)網產業(yè)大發(fā)展。
瞄準濕度、壓力、流量等多門類傳感器市場
“跨國戀情”的主角,一方是江蘇長電科技股份有限公司,一方是新加坡先進封裝技術私人有限公司(APS公司)。雙方的合作從一開始就頗具戲劇化。
新加坡先進封裝技術私人有限公司(APS公司)是一家具有國際水平的集成電路封裝技術研發(fā)機構,其經營模式是技術入股或專利授權。2002年,APS公司研發(fā)出銅柱凸塊封裝技術。為了讓這項實驗室技術盡快產業(yè)化,APS公司開始進行全球推銷。由于還沒有經過中試,存在一定風險,感興趣的廠家不多。他們在江蘇無錫接觸了一家國有企業(yè),雙方談了9個月仍然沒有結果。此時的江蘇長電科技股份有限公司,在半導體分立器件制造領域頗有建樹,剛剛于2003年6月在A股上市。為了進一步提升企業(yè)的科技含量,董事長王新潮看好集成電路封測行業(yè)發(fā)展前景,但苦于缺乏先進技術。
當聽說有這么一家公司拿著技術找合作方,王新潮很是激動,馬上聯(lián)系上APS公司總經理吉米,在一個星期內趕到了新加坡。APS公司在實驗室用樣品向王新潮做了演示,王新潮知道,長電科技的實力就在于“制造”,只要看好了這個行業(yè),產業(yè)化宜早不宜遲,哪怕是不成功也要試試。僅僅一個月,雙方就簽訂了合資協(xié)議。2003年8月,由長電科技出資75%、APS公司技術出資25%的合資公司江陰長電先進封裝有限公司正式成立。
當年,長電科技即從APS公司引進了用于FC(倒裝芯片)研究的設備,使長電科技具備了FC封裝技術的研發(fā)能力,FCQFN (倒裝芯片無引線四方扁平封裝形式)、FCSOT(倒裝芯片小外形晶體管封裝形式)等幾個封裝產品獲得了成功;2004年,又向APS公司購買了6項凸塊專利,在引進、消化、吸收的基礎上,對半導體芯片凸塊的技術進行了二次自主開發(fā),在國內申報了8項專利,具備了FCBGA封裝的研發(fā)能力,實現(xiàn)了晶圓級芯片封裝方式(WLCSP)產業(yè)化。
有了封測領域的技術積累及資本積累,長電科技不斷進行自主研發(fā)。2004年,長電科技研發(fā)出具備國際主流中高端封裝特征的四面無引腳凸點式封裝技術(FBP),FBP具有結構靈活、形式多樣、低成本、高可靠性等優(yōu)點,FBP技術已在國內外申報了30多項發(fā)明和實用新型的專利,這是本土封測企業(yè)在中高端封裝技術領域取得的首次突破。2009年新型集成電路FBP封裝技術獲科技部“國家重點新產品”和工信部“信息產業(yè)重大技術發(fā)明”獎。
2006年,長電科技進入系統(tǒng)級封裝(SiP)技術研究領域,并取得多項自主專利知識產權。
2009年初,受國際金融危機的影響,加上研發(fā)投入過大,APS公司的經營更加困難。APS公司總經理吉米表現(xiàn)出與長電合作的巨大誠意。一方面,長電科技是APS多年來合作最為成功的企業(yè),而APS公司在馬來西亞、摩洛哥等地的合作伙伴成效不佳;另一方面,產業(yè)化是研發(fā)的最終目標,長電科技的產業(yè)化能力有目共睹。一向視核心技術為企業(yè)生命的王新潮也對APS擁有的具有國際水平的技術(該公司在美國、歐盟、新加坡、臺灣地區(qū)等擁有71項注冊專利技術)十分看好,為此,雙方一拍即合,長電科技在國際金融危機沖擊下逆市而上,一舉收購了APS的母公司新加坡JCI公司的股權,從而間接持股了APS公司。整個并購過程十分順利。
“去年這個時候,我們做了大量基礎性工作,很多技術文件,尤其是專利文件都需要變更。”長電科技董事會秘書朱正義對并購期間的超負荷工作記憶猶新。朱正義認為,收購APS公司的股權,目的是解決知識產權保護問題,以能夠利用其最新的封裝技術和研發(fā)平臺,加強長電科技的研發(fā)水平,加快創(chuàng)新成果的產業(yè)化,形成核心技術競爭能力和有知識產權保護的持續(xù)發(fā)展能力,為長電科技成為世界知名半導體封測企業(yè)打下深厚的技術基礎。
現(xiàn)在,長電科技已取得了200腳以上的高端封裝和200腳以下傳統(tǒng)封裝產品升級換代的獨家專有技術。新一代具有國際水平的新型封裝材料的開發(fā)也正在進行中。新加坡APS公司成了長電科技技術研發(fā)和人才培訓的基地。
采訪札記
1.72億元買來的“真經”
在長電科技位于江陰經濟開發(fā)區(qū)的世界最大單座集成電路封測廠房,記者看到SiP封裝車間一片忙碌;而在與車間僅一條長廊之隔的SiP集成電路封測實驗室,幾十個年輕的工程師正在埋頭工作。
機會總是會留給有準備的人。隨著手機支付、手機電視、三網融合、物聯(lián)網傳感技術等科技概念加速產業(yè)化,長電科技4年來累計投入3億元打造起來的SiP封裝技術生產線,將迎來收獲的季節(jié)。
這就是長電科技的經營理念――
牢牢掌握核心技術,不要讓同行隨隨便便就能跟上。
用長電科技董事長王新潮的話說就是――
創(chuàng)新意識已經深深融化在我的血液中。
創(chuàng)新并非說說那么簡單,深刻的理解來自于1.72億元的慘痛付出。
2003年,長電科技A股上市前夕趕上了“非典”事件。作為代工企業(yè),大量出口產品遭拒。危機來臨,和國內同行一樣,王新潮投入1.72億元祭起降價利刃,打起了價格戰(zhàn)。
結果發(fā)現(xiàn),在這樣一個同質競爭的市場中,輪番降價沒有贏家,1.72億元付之東流。巨額的“學費”,讓王新潮意識到,必須靠創(chuàng)新擺脫低水平的競爭。
創(chuàng)新,一定要有自己的核心技術!創(chuàng)新的種子就這樣深深地埋在了王新潮的心里。
加快科技創(chuàng)新,全力以赴培育和增強核心業(yè)務競爭優(yōu)勢成為長電科技的不二選擇。長電科技將投資重點轉移到擁有自主知識產權的高科技產品,將發(fā)展重點轉移到世界前沿的系統(tǒng)集成封裝(WLCSP、Sip、TSV)等封裝技術的研發(fā)和應用上,把提高自主創(chuàng)新能力作為轉變經濟發(fā)展方式的中心環(huán)節(jié)來抓,全力以赴推動科技成果產業(yè)化,推出有競爭力受市場歡迎的新產品。
良好的技術儲備、人才儲備及管理模式的再造,增強了長電科技的核心競爭力。當國際金融危機給全球半導體行業(yè)帶來巨大沖擊之時,長電科技得以從容面對。
從2008年到2010年,記者三次采訪長電科技,每次的印象都不同。
2008年9月,國際金融危機寒潮剛剛襲來,但王新潮已經清醒地看到了市場的變化,他給記者留下了一句話:“我們要練內功,調結構,抓創(chuàng)新,從危機中尋找發(fā)展機遇?！?/p>
2009年9月,記者再訪長電科技,雖然國際金融危機的沖擊依然,但能明顯感到企業(yè)活力萌動,開始在為招工發(fā)愁。長電科技利用新技術延伸產業(yè)鏈向終端電子消費產品發(fā)展,啟動了“高容量閃存集成封裝技術的研究及產業(yè)化”項目。尤其讓人振奮的是,成功收購新加坡APS公司,獲得了有知識產權保護的持續(xù)發(fā)展能力。
事件緣由
中美關于集成電路增值稅問題的爭端始于今年3月18日。該日，美國貿易代表佐立克宣布，美國政府于當日正式向世界貿易組織提出申訴，指控中國對進口的半導體產品征收歧視性關稅，認為此種做法違背了世界貿易組織的規(guī)則，損害了美國半導體行業(yè)的出口。這是中國2001年加入世界貿易組織以來，美國第一次向該組織指控中國。
美國的此番指控是基于我國政府對集成電路產業(yè)的產業(yè)扶持政策。2000年6月24日，為支持中國半導體產業(yè)在十年左右的時間里成為在國內占主導和在國際市場上占有一席之地的優(yōu)勢產業(yè)，我國政府頒布了《鼓勵軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展的若干政策》的文件，即“18號文件”。
該文件的第41條規(guī)定：芯片生產企業(yè)2010年前按17％的法定稅率征收增值稅，對實際稅負超過6％的部分即征即退。芯片設計企業(yè)獲得的優(yōu)惠更多，實際稅負超過3％的部分即征即退。美國認為這一政策與WTO的國民待遇原則相違背，并提出中國在進口其他國家集成電路產品的時候，要按3％的稅率計征進口環(huán)節(jié)增值稅，讓國外企業(yè)獲得與中國企業(yè)的同等待遇。
對國內芯片產業(yè)的支持政策，使美國、日本和歐盟認為國內廠商得到了很大一部分退稅，而進口到中國市場的其他國家或地區(qū)企業(yè)的產品因無法享受這樣的優(yōu)惠，在價格上失去競爭力。
中美兩國就這一問題從2003年開始就頻繁磋商，但始終未能達成一致。直至今年3月，美國就這一問題正式申訴到世界貿易組織。
陣痛中的企業(yè)
中美就集成電路增值稅問題達成諒解后，中國的半導體企業(yè)將于明年4月1日后不再享受退稅政策，中芯國際、華虹NEC、中星微、上海先進半導體等半導體企業(yè)雖然對于此次變動沒有作出明確評價，但是，嗅覺敏銳的市場已經作出了一定程度的回答；在中美兩國政府就集成電路增值稅問題達成諒解后，中芯國際的股價持續(xù)下跌，已經逼近其歷史最低點。7月9日開盤不久，中芯國際在香港股市即跌至1.56港元，后收盤于1.60港元，勉強維持在1.59元的歷史最低點之上。
中國的半導體企業(yè)失去了這一政策支持，無疑將經受重大影響。雖然退稅政策的取消是遲早要來臨的，但是中美諒解的達成還是把中國的半導體企業(yè)進一步推向了世界。
熟悉我國半導體產業(yè)的人都知道，我國半導體產業(yè)處于幼稚產業(yè)狀態(tài)。我國的半導體企業(yè)規(guī)模小，2002年我國集成電路產能僅占世界集成電路產能的2.5％，只有少數(shù)幾家企業(yè)的營業(yè)額超過億元人民幣。創(chuàng)新能力弱是我國集成電路企業(yè)的又一大弊端。缺乏高附加值的核心技術嚴重制約了我國企業(yè)的發(fā)展壯大。
但也有專家認為，此次退稅政策的取消對企業(yè)影響也許沒有想象中的大。廈門大學國際貿易系鄭甘澍教授認為，按照目前的出口退稅政策，眾多的中國半導體企業(yè)實際上很難享受到目前的退稅政策，因此對企業(yè)的影響也不大；再者，早日讓中國半導體企業(yè)面向世界更有利于我國半導體產業(yè)的發(fā)展。
我國半導體產業(yè)的出路
2003年，我國信息產業(yè)銷售量達18800億元，信息產業(yè)已經成為我國的第一大支柱產業(yè)，但是如此大的產值中組裝占了相當一大部分，而真正屬于高附加值的核心技術卻是非常薄弱。從這方面看，我國的半導體產業(yè)尚處于幼稚產業(yè)狀態(tài)，此番出口退稅政策的取消或多或少會對我國的半導體產業(yè)有所沖擊。
但是半導體產業(yè)必定要成長為我國的真正的支柱產業(yè)，退稅政策的取消不意味著我國將不再扶持該產業(yè)。據(jù)業(yè)界相關官員稱，我國將出臺一些新的、更加有力的措施來扶持我國半導體產業(yè)的發(fā)展，比如在研發(fā)費用方面給予一定的稅收優(yōu)惠等等，當然，這些措施要更加符合世界貿易組織的相關規(guī)定，以避免類似事件的發(fā)生。
除了政府的政策性扶持外，我國政府和半導體企業(yè)還應該做好以下工作：
首先，政府各相關部門要做好為企業(yè)服務的工作。一方面政府各部門做好協(xié)調工作，為各個企業(yè)做好服務工作；另一方面，政府部門要成為各個企業(yè)的聯(lián)系紐帶。鼓勵企業(yè)相互加強競爭，同時鼓勵企業(yè)之間的并購，促進企業(yè)做大做強。
其次，各個半導體企業(yè)要加強核心技術的研發(fā)。芯片設計是半導體產業(yè)的核心所在，目前我國的半導體企業(yè)普遍在這方面比較薄弱。在加強芯片設計能力的同時，要提高芯片制造能力。制造能力的提高只要有相應的投資不難辦到，但是芯片設計能力的提高不僅僅是一個投資的問題，更重要的是要有高素質的人才。
如此，我國的半導體產業(yè)才會形成競爭優(yōu)勢，進而提升我國的國家競爭優(yōu)勢。
相關鏈接
1、18號文件
1999年，在有關專家的提議下，當時的國家經貿委政策司與信息產業(yè)部組成聯(lián)合小組，起草了相關芯片企業(yè)優(yōu)惠政策條款，這些條款最終在2000年6月24日形成了《鼓勵軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展的若干政策》，這就是18號文件（國發(fā)2000-18）。
2001年，在時任國務院副總理李嵐清主持的工作會議中，對18號文件進行了進一步補充，下發(fā)了《關于進一步完善軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展政策有關問題的復函》，即后來的51號文件。
“18號文件”第四十一條有關半導體行業(yè)稅收政策的規(guī)定：
對增值稅一般納稅人銷售其自產的集成電路產品(含單晶硅片)，2010年前按17%的法定稅率征收增值稅，對實際稅負超過6%的部分即征即退，由企業(yè)用于研究開發(fā)新的集成電路和擴大再生產。
根據(jù)這個文件，財政部、稅務總局于2002年制定了實施細則(即財稅［2002］70號文件《財政部國家稅務總局關于進一步鼓勵軟件產業(yè)和集成電路產業(yè)發(fā)展稅收政策的通知》)，對部分芯片企業(yè)稅負達到3%的增值稅實行“即征即退”。同時，把優(yōu)惠范圍擴大到集成電路產業(yè)上游的設計企業(yè)和下游的制造商。
2、“70號文件”有關“18號文件”的實施細則
趙陽則顯得更為輕松,他甚至用“天賜良機”這個詞來形容經濟危機對美新的影響?！叭袠I(yè)的衰退對美新當然有影響,但談不上有什么壓力,比行業(yè)內其它公司要好得多,2009年業(yè)內同行的業(yè)績平均要跌三成,但美新業(yè)績能與2008年持平。這是企業(yè)轉型的最佳時機?！?/p>
毫不夸張地講,初聞此言的瞬間,記者甚至有被侮辱智商之感。半導體產業(yè)目前的蕭條足以將任何經歷過寒冬的業(yè)界老手徹底雷翻,行業(yè)風向標英特爾很可能在2009年第一季度終結持續(xù)盈利22年的神話;臺積電總執(zhí)行長蔡力行認為2009年全球半導體以營收為計算將會衰退30%;即便是長期被視為全球半導體市場增長發(fā)動機的中國,半導體產業(yè)也出現(xiàn)了有史以來的第一次衰退。iSuppli公司預計,2009年中國半導體市場將下降5.8%,甚至更糟。
2007年12月,美新半導體在納斯達克上市,股價最高時曾超過10美元,如今已跌破2美元,由于市值縮水,2008年12月,業(yè)界甚至盛傳聯(lián)發(fā)科(MTK)準備收購美新。再看營收。美新2008年前三季度的營收約為1490萬美元,同比下降了約20%,約為2007年全年營收(2527萬美元)的59%。身處地球上競爭最慘烈的行業(yè),面臨百年不遇的經濟危機,在股價大幅縮水之際“談不上什么壓力”,怎能不讓記者感到懷疑?
藍海
趙陽并不諱言美新股價的下滑,但他認為這并不能反映公司真正的價值?！懊佬鹿蓛r下滑,一是因為大形勢的影響,二是目前有很多基金面臨困難,投資我們的幾個基金也在兌現(xiàn)。在股災來臨時,受影響更多的是小公司,因為投資者此時看的不是你公司的實力和運作,而是看你的公司現(xiàn)金有多少,這是作價一家公司最安全的做法。”
很有道理,但依然是老生常談。其實,趙陽真正的底氣來自于其從事的行業(yè)――MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems,即微機電系統(tǒng)),這是半導體行業(yè)的發(fā)展方向和前沿領域,有著廣闊的成長空間。它是系統(tǒng)級的制造模式,整合了微電子和微機械,能按系統(tǒng)的思路來設計、制造、封裝芯片。
“在美新出現(xiàn)之前,MEMS行業(yè)歷史上沒有一家公司賺過錢。我們是全球第一家,而且過去幾年是以100%的增長速度在發(fā)展。”趙陽告訴記者,“你可以把人看成一個完整的電子系統(tǒng)。傳統(tǒng)的半導體就像人的大腦,現(xiàn)在大腦已經極為發(fā)達,但缺了眼睛、耳朵、鼻子,無法感知外界環(huán)境,這就需要很多傳感器,溫度、光線、壓力、風向、動作等等,MEMS就在做這些工作。”
這個趨勢得到一些業(yè)內人士的認可。國金證券電子分析師程兵告訴記者,MEMS市場目前已超過300億美元,它分為很多領域,美新所專注的傳感器領域便是其中之一。隨著任天堂的Wii游戲機和蘋果公司的iPhone的成功,MEMS在消費電子產品方面的使用急劇增長。
“加速度傳感器將成為手機的標準配置,這個趨勢目前已經出現(xiàn)?！背瘫f,美國法律規(guī)定2012年前全美所有輕于1萬鎊的汽車都要使用急劇轉彎穩(wěn)控技術,用于汽車電子穩(wěn)定控制(ESC)的MEMS傳感器全球銷售也有望在未來幾年內實現(xiàn)翻番。
國際巨頭們的表現(xiàn)也與此相印證。ADI、飛思卡爾、意法半導體以及英飛凌并未因當前局勢減少對MEMS的相關投資,反倒咬緊牙關反手加碼,甚至將其升級至8寸廠生產。臺積電、聯(lián)電、聯(lián)發(fā)科等臺灣廠商也紛紛傳出進軍MEMS領域的消息,臺灣工研院為了加強臺灣MEMS產業(yè)地位,也將推出一套完整配套措施。
高科技企業(yè)在踩中產業(yè)大勢之后的飛速成長很容易理解,但看不懂的是:美新僅有400余名員工,年營業(yè)額不過兩三千萬美元。這樣一個小公司,何以能與這些營收動輒以幾十億美元計算的巨頭們同場競技,還讓領軍者“談不上什么壓力”?
美新“新”在哪兒?
“從成立之日起,美新參與的就是全球競爭,我們在國內沒有競爭對手,能跟我們競爭的都是世界級廠商?！泵佬掳雽w副總經理張衛(wèi)很自豪,“我們有三大優(yōu)勢,這是我們的核心競爭力?！?/p>
第一個優(yōu)勢是美新?lián)碛械幕跓釋α骷夹g的加速度傳感器架構技術。MEMS主流市場是基于電容式的,美新是全球第一家基于熱對流技術的MEMS廠商,到目前為止也是惟一一家,擁有100%的自主知識產權。
這是一個革命性的技術創(chuàng)新。如果僅憑這一項技術,想要在競爭激烈的半導體行業(yè)立足亦非易事,但美新在工藝上的優(yōu)勢彌補了這一點。同樣,這也是驅動趙陽離開ADI選擇自主創(chuàng)業(yè)的最關鍵因素。
“我在ADI開發(fā)出一項技術,可以用標準的CMOS工藝來開發(fā)MEMS,而當時所有加速度傳感器都是非標準工藝,成本非常高。這套技術可以把成本降低90%。”趙陽告訴記者,半導體產業(yè)早已發(fā)展到設計、制造、封裝、測試四業(yè)分離的階段,Fabless(無生產線半導體供應商)模式已成為業(yè)界主流,但四五十年前并不是這樣,那時半導體生產并沒有一套標準工藝流程,每家做半導體的公司都得自己建廠并開發(fā)流程,費用昂貴到不堪忍受。
趙陽告訴記者,他開發(fā)的這套技術,意味著MEMS也可以像傳統(tǒng)半導體行業(yè)一樣,通過四業(yè)分離來降低運營成本。這也就成為美新具備的第二個優(yōu)勢?！斑@是競爭成敗最關鍵的因素?！壁w陽很是感激ADI當年的大度,在挽留無果的情況下,ADI決定幫助他創(chuàng)業(yè),以技術入股的形式把這些技術和專利授權給了這家新成立的公司。
一套全新的商業(yè)模式隨之而生,這構成了美新第三個核心競爭力。“要跟歐美廠商競爭,你得看清楚他們的弱點在哪里?！壁w陽指出了歐美廠商的兩大致命傷:成本太高以及對設計決定權的控制力正在喪失。
他解釋說,在半導體產業(yè),歐美廠商必須要保證有40%-50%的毛利,再拿出20%左右的資金來做新產品,必須不斷研發(fā)新產品,沒錢就沒辦法往前走。同時,隨著越來越多的OEM改成了ODM模式,半導體行業(yè)的科技含量也越來越低。
“兩岸沒有太多自主研發(fā)的東西,基本是抄襲,好聽點叫反向設計?！毖邪l(fā)費用少致使中國半導體產業(yè)成本大幅度降低,加上人力資源便宜,因此臺灣廠商有30%的毛利就肯干,大陸廠商更狠,20%、15%的毛利都肯干。“這么低的利潤率,老美根本見都沒見過,你說他們有什么可玩的?”
但反向設計能力太強也意味著原創(chuàng)能力不足,這是中國芯片設計公司致命之處。但美新有核心技術,獨創(chuàng)的SemiFab(半代工)模式又恰能把美國的技術和中國低成本的運作完美結合。
“我們在創(chuàng)辦美新時就定好了策略:技術在美國,生產在中國。我們在臺積電流片(流片,像流水線一樣通過一系列工藝步驟制造芯片),然后再拿回美新做MEMS加工,最后再到南通富士通封裝。”趙陽強調,所謂的Semi(一半)最多只有1/10,但卻是最關鍵的技術。這樣既節(jié)省了巨大的生產投入費用,又把關鍵技術掌握在自己手里,避免了純Fabless很容易被抄襲、模仿的問題。
2004年-2007年,美新年銷售額增長在70%以上,每年凈收入的增長超過100%,2007年的毛利率接近60%,而國內半導體廠商毛利率達到20%就很已經很了不起。
靜待時機
但美新真正的挑戰(zhàn)目前還沒有展開。趙陽真正關心的是一個目前看起來還不太明顯的問題:價格。
“MEMS相對半導體而言成長是很快的領域,未來幾年年增長率至少在20%以上,但目前增長主要是在手機上,這個錢很難賺,因為MEMS太貴了就沒人用,但同時價錢又跌得快,到最后很難再賺到錢?！?/p>
這種情況已經出現(xiàn)過。美新第一個產品很有名,是ThinkPad著名的硬盤保護技術中的關鍵元器件――加速度傳感器,最初IBM設計部門把專利做完了,卻由于成本高達5美元被市場部門砍掉,美新把這個成本降到了2美元,獲得了大量的市場訂單,但做了一段時間美新選擇了放棄。
“我們當時的競爭對手是大公司,覺得丟掉IBM這樣的大客戶很沒面子,寧可虧本做,但之后再做下去已經沒有意義。此外,電腦硬盤不會存在太久了,以后都是FLASH,所以硬盤保護技術也不會太久?！壁w陽說。
這才是趙陽面臨的真正難題,消費類電子長遠來看很難做。為此,美新需要拓展更多的產品線,進入更多的領域以熨平市場波動。
趙陽認為目前這個時間點對轉型來說再合適不過。
“轉型是需要時間的,大家都不好的時候你可以藏起來,好的時候轉型躲都躲不掉,對上市公司尤其如此?！壁w陽告訴《中國企業(yè)家》,美新沒有外債,賬面上還有7000萬美元現(xiàn)金,順境中很多很難推進的公司變革,現(xiàn)在做起來也是事半功倍。
趙陽所做的第一件事是創(chuàng)辦美新研究院,加大對研發(fā)的投資。“現(xiàn)在大家都在減速,這個時候要拼命搞研發(fā),美新今年至少會在研發(fā)上投入500萬美元。”趙陽透露,整個行業(yè)都在縮減開支,美新總開支沒減,但把其它部門的開支緊縮再緊縮,重點扶持研發(fā)部門。
美新也在增加產品線。美新目前已生產出20多種型號的加速度計傳感器,現(xiàn)在又研發(fā)新的傳感器產品,光學傳感器也正在研發(fā)之中。同時,美新也在向產業(yè)鏈上游延伸,做系統(tǒng)的解決方案?！肮庾鲈骷]有意義,我們想做真正有自己知識產權的系統(tǒng),用美新特有的技術、器件和專利去構建,而不是像大多數(shù)公司那樣買一堆零件自己拼湊。”
不久前,美新剛剛并購了杭州一家做工業(yè)流量表的企業(yè)。趙陽告訴記者,MEMS理論上能將工業(yè)流量表的靈敏度提高100萬倍,實際上提個幾萬、十幾萬倍是完全可以做到的,這對工業(yè)來說是翻天覆地的變化?！斑@個杠桿效應很大,一個幾百元的工業(yè)用表,加個幾塊錢的傳感器,可以賣到上萬元?！?/p>
趙陽相信這個數(shù)十億美元的市場是一片更廣闊的藍海。“工業(yè)流量表這個行業(yè)目前是諸侯分據(jù)。他們的行業(yè)基礎知識都在機械,電子是不懂的,更不要說MEMS。而我們在技術上有絕對優(yōu)勢,有全部的知識產權、解決方案和成熟團隊。如果做好了,美新甚至有可能一統(tǒng)天下?！彼瑫r透露,美新已經造出了樣機?！拔覀冞€想借經濟危機抄抄底,在國內外并購一些系統(tǒng)應用的MEMS公司,把業(yè)務擴展到航空航天、工業(yè)應用等利潤更高的領域?！?/p>
趙陽同時也在致力于改善公司內部管理,不久前還毅然解雇了兩位他認為傷害公司內部文化的老美副總。他坦言自己的強項是對技術開發(fā)和市場走向的把握,但需要一些深入理解中美兩地文化和半導體業(yè)務的人做執(zhí)行。同樣,對自己是否能很好的管理已到一定規(guī)模的公司,他也頗感擔心。