• 日本在MLCC領(lǐng)域的優(yōu)勢遠超中韓

    據(jù)日經(jīng)亞洲評論報道，電子器件廠商在5G智能手機的供貨方面競爭激烈。其中，在4G產(chǎn)品上擁有穩(wěn)固市場份額的日本制造商希望通過MLCC的微型化技術(shù)，保持其對于中國和韓國競爭對手的領(lǐng)先優(yōu)勢。 村田制作所董事長村田恒男表示：“考慮到目前的芯片安裝技術(shù)，它的尺寸要盡可能小。”該公司展示了該公司的新型多層陶瓷電容器，這些電容器也已經(jīng)開始大量生產(chǎn)，是智能手機的關(guān)鍵部件。 在智能手機中，MLCC用于存儲和放電以維持電路中的穩(wěn)定電流。村田制作所的新設(shè)備尺寸僅為0.25毫米x 0.125毫米，是世界上最小的MLCC，體積僅為同類產(chǎn)品的五分之一，但蓄電能力卻是其十倍。 MLCC放置在智能手機的整個電路板上。高檔電話中使用了大約800個MLCC。在5G手機中，這個數(shù)字又要高出20%。 英國技術(shù)研究專家Omdia的日本電子研究負責人南川明(Akira Minamikawa)表示，由于其先進的微型化技術(shù)，日本MLCC制造商在競爭中具有超越外國競爭對手的堅實優(yōu)勢。他說：“中國和韓國的競爭對手仍然不能‘復制’日本的MLCC”。 5G智能手機比4G型號需要更多具有更嚴格規(guī)格的零件，以便以更高的速度處理更大的吞吐量。由于空間非常寶貴，因此5G設(shè)備在很大程度上依賴于可以縮小零件并增強其功能的技術(shù)。 占用最多空間的組件是電池。5G手機消耗更多的功耗，且可以更快地處理更多數(shù)據(jù)。不過因為受設(shè)計體積限制，5G手機需要更大容量的較小電池。 TDK在香港的子公司Amperex Technology占據(jù)了全球智能手機鋰離子電池市場30%的份額，他們今年來一直在通過開發(fā)層壓鋰離子電池來提升其小型化技術(shù)。 總部位于東京的Techno Systems Research的研究人員藤田滿隆(Mitsutaka Fujita)表示，除了蘋果(Apple)和三星電子(Samsung Electronics)等傳統(tǒng)客戶外，ATL還為中國和其他地區(qū)的中型制造商提供了越來越多的服務(wù)。他預(yù)測，今年ATL的市場份額將繼續(xù)增長。 智能手機還配備了過濾器，可通過屏蔽其他頻率來拾取特定頻率。隨著電話必須處理的頻段數(shù)量增加，對濾波器的需求也隨之增加。5G手機不僅可以處理Sub-6 GHz頻譜和毫米波段(24.25 GHz至52.6 GHz)的高頻范圍，而且還可以處理較舊手機使用的高頻范圍。 一種廣泛使用的濾波器稱為表面聲波濾波器。典型的智能手機配備了約50科此類芯片，但預(yù)計5G手機中的數(shù)量將增加到多達70種。 由于Sun-6 GHz和毫米波段的頻率比前幾代無線技術(shù)所使用的頻率更高，因此常規(guī)的濾波技術(shù)可能不夠精確。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，村田制作所于10月份收購了設(shè)計無線電濾波器的美國公司Resonant的股份。村田制作所計劃使用與Resonant共同開發(fā)的技術(shù)來創(chuàng)造新產(chǎn)品，并于2022年開始批量生產(chǎn)。 5G技術(shù)還需要更小的連接器來連接印刷電路板。它們必須以極低的噪聲工作，以免干擾高速數(shù)據(jù)通信。 NEC子公司Japan Aviation Electronics Industry正在研究制造無噪聲連接器的新技術(shù)。該公司正在利用其為航空航天應(yīng)用開發(fā)的技術(shù)來在5G智能手機組件市場中立足。 許多日本電子元件制造商自行開發(fā)材料和制造設(shè)備。他們擁有無法效仿的核心技術(shù)，使競爭對手無法復制其產(chǎn)品。 南川明說：“中國和韓國的競爭者將在未來十年縮小與日本競爭者的差距，但由于日本制造商還將發(fā)展其技術(shù)，它們將無法輕易追趕?！? 但是，盡管有這些優(yōu)勢，日本制造商并沒有在智能手機零件的整體市場中占據(jù)主導地位。例如，三星和其他韓國公司控制著全球90%的有機發(fā)光二極管顯示器市場，這些顯示器由于比LCD更薄，更輕而在越來越多的5G手機中使用。 盡管中國京東方科技集團(BOE Technology Group)試圖從韓國競爭對手手中奪取份額，但在這一領(lǐng)域卻鮮有日本公司參與。 同時，許多美國公司是智能手機芯片技術(shù)的領(lǐng)導者。高通公司計劃在2021年推出兼容5G的處理器，專家表示，這將為低價手機帶來更快的網(wǎng)絡(luò)標準。這將是高通公司的最新芯片組產(chǎn)品，高通公司正在穩(wěn)步擴展其5G兼容產(chǎn)品組合。 Kioxia是唯一一家至今仍屹立不倒的日本存儲芯片制造商。該公司正為大規(guī)模生產(chǎn)下一代存儲器做準備，以利用對大容量產(chǎn)品需求的預(yù)期增長獲利。 該公司高層說，隨著數(shù)據(jù)中心和其他設(shè)施數(shù)量的增加，“從中長期來看，對內(nèi)存的需求將持續(xù)增長”。 中美之間的技術(shù)至上之戰(zhàn)可能使日本5G組件制造商受益。南川明還表示：“如果美國和中國繼續(xù)為爭奪霸權(quán)而陷入僵局，中國制造商在技術(shù)聯(lián)盟排行榜上的迅速攀升勢必會放緩。”

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  • 氮化鎵，日本加大力度研究的新一代半導體材料

    據(jù)日本媒體報道，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省(METI)加大對新一代低能耗半導體材料“氧化鎵”的重視，為致力于開發(fā)新材料的企業(yè)提供大量財政支持，及METI將為明年留出大約2030萬美元去資助相關(guān)企業(yè)，預(yù)計未來5年的資助將超過8560萬美元。 經(jīng)歷了日美“廣場協(xié)定”的日本 在半導體領(lǐng)域的優(yōu)勢已經(jīng)完全轉(zhuǎn)移到了材料和設(shè)備方面，如在硅片方面，日本的幾家公司名列前茅，各種用在半導體芯片生產(chǎn)的氣體和化合物方面，日本也不遑多讓。 最近內(nèi)國內(nèi)媒體常提到的EUV光刻方面，雖然日本并沒有提供相應(yīng)光刻機，但他們幾乎壟斷了全球的EUV光刻膠供應(yīng)，所以他們看好的半導體材料，是有一定的代表意義的。 在這里，我們來深入了解一下日本看好的這項半導體材料是什么。 1、什么是氧化鎵? 氧化鎵(Ga2O3)是一種新興的超寬帶隙(UWBG)半導體，擁有4.8eV的超大帶隙。作為對比，SiC和GaN的帶隙為3.3eV，而硅則僅有1.1eV，那就讓這種新材料擁有更高的熱穩(wěn)定性、更高的電壓、再加上其能被廣泛采用的天然襯底，讓開發(fā)者可以輕易基于此開發(fā)出小型化，高效的大功率晶體管。這也是為什么在以SiC和GaN為代表的寬帶隙(WBG)半導體器件方面取得了巨大進步的時候，Ga2O3仍然吸引了開發(fā)者的廣泛興趣。 2、Si，SiC，GaN和Ga2O3對比 從器件的角度來看，Ga2O3的Baliga品質(zhì)因子要比SiC高出二十倍。對于各種應(yīng)用來說，陶瓷氧化物的帶隙約為5eV，遠遠高于SiC和GaN的帶隙，后兩者都不到到3.5eV。因此，這種陶瓷氧化物器件可以承受比SiC或GaN器件更高的工作電壓，導通電阻也更低。 再從另一個角度看，易于制造的天然襯底，載流子濃度的控制以及固有的熱穩(wěn)定性也推動了Ga2O3器件的發(fā)展。相關(guān)論文表示，用Si或Sn對Ga2O3進行N型摻雜時，可以實現(xiàn)良好的可控性。盡管某些UWBG半導體(例如AlN，c-BN和金剛石)在BFOM圖表中擊敗了Ga2O3，但它們的廣泛使用受到了嚴格的限制。換而言之，AlN，c-BN和金剛石仍然缺乏高質(zhì)量外延生長的合適襯底。 相關(guān)報道指出，Ga2O3具有五個不同的相態(tài)，其中，α相具有與Al2O3或藍寶石相同的剛玉型晶體結(jié)構(gòu)，這為研究者們在藍寶石襯底上實現(xiàn)無應(yīng)力Ga2O3層的沉積的提供了研發(fā)思路。 相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，從數(shù)據(jù)上看，氧化鎵的損耗理論上是硅的1/3,000、碳化硅的1/6、氮化鎵的1/3。這就讓產(chǎn)業(yè)界人士對其未來有很高的期待。而成本更是讓其成為一個吸引產(chǎn)業(yè)關(guān)注的另一個重要因素。 3、按步驟劃分的Ga2O3襯底制造成本 據(jù)市場調(diào)查公司-富士經(jīng)濟于2019年6月5日公布的寬禁帶功率半導體元件的全球市場預(yù)測來看，2030年氧化鎵功率元件的市場規(guī)模將會達到1,542億日元(約人民幣92.76億元)，這個市場規(guī)模要比氮化鎵功率元件的1,085億日元規(guī)模還要大。 4、行業(yè)的領(lǐng)先廠商 既然這個材料擁有這么領(lǐng)先的性能，自然在全球也有不少的公司投入其中。首先看日本方面，據(jù)半導體行業(yè)觀察了解，京都大學投資的Flosfia、NICT和田村制作所投資的Novel Crystal是最領(lǐng)先的Ga2O3供應(yīng)商。 相關(guān)資料顯示，F(xiàn)losfia成立于2011年3月，由京都大學研究人員Toshimi Hitora，Shizuo Fujita和Kentaro Kaneko共同創(chuàng)立，不同于世界其他地區(qū)對GaN或SiC外延生長的方法研究，F(xiàn)losfia的研究人員開發(fā)了一種新型的制備方法，它是將氧化鎵層沉積于藍寶石襯底上來制備功率器件。這主要依賴于其一項名為“Mist Epitaxy”(噴霧干燥法)的化學氣相沉積工藝。 5、Mist Epitaxy簡單介紹 我們知道，傳統(tǒng)的化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition;CVD)是在真空狀態(tài)下借反應(yīng)氣體間的化學反應(yīng)產(chǎn)生所需要的薄膜，但大面積化有其困難，花費成本大也是問題點之一。但Flosfia所采用的Mist Epitaxy是將液體霧化之后再應(yīng)用至成膜制程上。由于原料為液體，所以原料的選擇性大幅提高，不需真空處理亦使得大面積化變得可行，這就有助于降低成本支出。 按照Flosfia官方所說，他們所產(chǎn)生的MISTDRY技術(shù)使他們能夠基于氧化鎵制造二極管和晶體管，而這些二極管和晶體管只需要比以前的體積少十分之一的電源。 6、傳統(tǒng)SBD同樣Flosfia的SBD的對比 從官網(wǎng)可以看到，公司在2015年所首發(fā)的肖特基勢壘二極管(SBD)已經(jīng)送樣，而其521V耐壓器件的導通電阻僅為為0.1mΩcm，855V耐壓的SBD導通電阻也只是為0.4mΩcm。由此足以見證到這些器件的優(yōu)勢。 因為材料屬性的原因，有專家認為用氧化鎵無法制造P型半導體。但京都大學的Shizuo Fujita與Flosfia合作在2018年成功開發(fā)出具有藍寶石結(jié)構(gòu)的Ga2O3絕緣效應(yīng)晶體管(MOSFET)，根據(jù)這項研究的結(jié)果，功率轉(zhuǎn)換器的小型化可能會達到十分之幾，并且降低成本的效果有望達到總功率轉(zhuǎn)換器的50%。這就讓這項技術(shù)和產(chǎn)品有望應(yīng)用于需要安全性的各種電源中，并有望支持電動汽車和小型AC適配器的普及。 同樣也是在2018年，電裝與Flosfia決定共同開發(fā)面向車載應(yīng)用的下一代Power半導體材料氧化鎵(α-Ga2O3)。據(jù)電裝表示，通過這兩家公司對面向車載的氧化鎵(α-Ga2O3)的聯(lián)合開發(fā)，汽車電動化的主要單元PCU的技術(shù)革新指日可待。此技術(shù)將對電動汽車的更輕量化發(fā)展，燃料費用的節(jié)約改善起到積極作用，從而實現(xiàn)人、車、環(huán)境和諧共存。 從Flosfia的報道可以看到，他們也計劃今年擴大規(guī)模，并實現(xiàn)量產(chǎn)。 Novel Crystal Technology(以下簡稱NCT)則成立于2015年，公司所采用的方案是基于HVPE生長的Ga2O3平面外延芯片，他們的目標是加快超低損耗，低成本β-Ga2O3功率器件的產(chǎn)品開發(fā)。開發(fā)出β-Ga2O3功率器件。 資料顯示，NCT已經(jīng)成功開發(fā)，制造和銷售了直徑最大為4英寸的氧化鎵晶片。而在2017年11月，Nove Crystal Technology與Tamura Corporation合作成功開發(fā)了世界上第一個由氧化鎵外延膜制成的溝槽MOS型功率晶體管，其功耗僅為傳統(tǒng)硅MOSFET的1/1000。 7、氧化鎵溝槽MOS型功率晶體管的示意圖 按照他們的規(guī)劃，從2019財年下半年開始，NCT將開始提供擊穿電壓為650-V的β-Ga2O3溝槽型SBD的10-30 A樣品。他們還打算從2021年開始推進大規(guī)模生產(chǎn)的準備工作。公司還致力于快速開發(fā)100A級別的β-Ga2O3功率器件。 自2012年以后，業(yè)界不斷公布關(guān)于氧化稼功率元件的研發(fā)、試做成果。迄今為止，已經(jīng)試做了橫型MES FET、橫型MOS FET、Normally Off的縱型MIS FET。在SBD的實驗中，已經(jīng)證明了氮化鎵器件的導通電阻比碳化硅的SBD低得多!在初級試驗階段就可以證明其性能超過碳化硅功率元件。而現(xiàn)在參加研發(fā)的日本企業(yè)持續(xù)增加。 來到美國方面，在今年六月，美國紐約州立大學布法羅分校(the University at Buffalo)正在研發(fā)一款基于氧化鎵的晶體管，據(jù)他們介紹，基于這種晶體管打造的器件能夠處理8000V以上的電壓，而且只有一張紙那么薄?？梢詭椭圃斐龈　⒏咝У碾娮酉到y(tǒng)，用在電動汽車、機車和飛機等場景。 此外，美國佛羅里達大學、美國海軍研究實驗室和韓國大學的研究人員也在研究氧化鎵MOSFET。佛羅里達大學材料科學與工程教授Stephen Pearton表示，它們看好氧化鎵作為MOSFET的發(fā)展?jié)摿Α? 8、中國在這個領(lǐng)域的現(xiàn)狀 面對這項新技術(shù)，國內(nèi)表現(xiàn)又是如何呢? 讓我們從網(wǎng)上的材料一窺其蛛絲馬跡。 據(jù)觀察者網(wǎng)在2019年2月的報道，中國電科46所經(jīng)過多年氧化鎵晶體生長技術(shù)探索，通過改進熱場結(jié)構(gòu)、優(yōu)化生長氣氛和晶體生長工藝，有效解決了晶體生長過程中原料分解、多晶形成、晶體開裂等問題，采用導模法成功制備出高質(zhì)量的4英寸氧化鎵單晶。報道指出，中國電科46所制備的氧化鎵單晶的寬度接近100mm，總長度達到250mm，可加工出4英寸晶圓、3英寸晶圓和2英寸晶圓。經(jīng)測試，晶體具有很好的結(jié)晶質(zhì)量，將為國內(nèi)相關(guān)器件的研制提供有力支撐。 在2019年12月，中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究員歐欣課題組和西安電子科技大學郝躍課題組教授韓根全攜手。在氧化鎵功率器件領(lǐng)域取得了新進展。 據(jù)中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所報道，歐欣課題組和韓根全課題組利用“萬能離子刀”智能剝離與轉(zhuǎn)移技術(shù)，首次將晶圓級β-Ga2O3單晶薄膜(<400 nm)與高導熱的Si和4H-SiC襯底晶圓級集成，并制備出高性能器件。報道指出，該工作在超寬禁帶材料與功率器件領(lǐng)域具有里程碑式的重要意義。首先，異質(zhì)集成為Ga2O3晶圓散熱問題提供了最優(yōu)解決方案，勢必推動高性能Ga2O3器件研究的發(fā)展;其次，該研究將為我國Ga2O3基礎(chǔ)研究和工程化提供優(yōu)質(zhì)的高導熱襯底材料，推動Ga2O3在高功率器件領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用。 而在今年六月，復旦大學方志來團隊在p型氧化鎵深紫外日盲探測器研究中取得重要進展。報道表示，方志來團隊采用固-固相變原位摻雜技術(shù)，同時實現(xiàn)了高摻雜濃度、高晶體質(zhì)量與能帶工程，從而部分解決了氧化鎵的p型摻雜困難問題。 9、結(jié)語 可以肯定的是，氧化鎵是一個很好的材料，但從西安電子科技大學郝躍院士在《半導體學報》的報道看來，氧化鎵氧的低熱導率問題值得關(guān)注，而P型摻雜依然是一個巨大的挑戰(zhàn)。 其他挑戰(zhàn)還包括研制出具有低缺陷密度高可靠的柵介質(zhì)、更低阻值的歐姆接觸、更有效的終端技術(shù)比如場版和金屬環(huán)用來提高擊穿電場、更低缺陷密度及更耐壓的Ga2O3外延層以及更大更便宜的單晶襯底。 氧化鎵功率器件為高效能功率器件的選擇提供新的方案，它的未來將大放光彩。

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  • 大陸AMOLED驅(qū)動芯片市場占比不足1%，該如何提高本土化率？

    屏幕芯片市場的大半份額目前被掌握在韓國企業(yè)手中，在半導體面板綜合市場，日韓企業(yè)在短時間內(nèi)仍占據(jù)一定優(yōu)勢。韓系驅(qū)動芯片廠商LSI、Maganachip等得益于三星、LGD AMOLED的業(yè)績優(yōu)勢，目前在全球AMOLED面板驅(qū)動芯片市場占據(jù)著75%的份額。 有機構(gòu)預(yù)計，2020年，中國大陸廠商在全球AMOLED面板驅(qū)動芯片市場中的占比將達5%。該預(yù)測很可能過于樂觀，實際上中國大陸AMOLED面板驅(qū)動芯片廠商的生存現(xiàn)狀遠比想象的還要殘酷。2020年，中國大陸廠商在全球AMOLED面板驅(qū)動芯片市場占比可能連1%都不到。 為何AMOLED驅(qū)動芯片本土化率如此之低?中國大陸廠商該如何進一步提升AMOLED驅(qū)動芯片本土化率? 一、OLED驅(qū)動芯片投資潮興起 隨著中國大陸AMOLED面板產(chǎn)線陸續(xù)量產(chǎn)，近兩三年中國面板廠商AMOLED出貨持續(xù)攀升。根據(jù)群智咨詢數(shù)據(jù)，2019年中國大陸AMOLED智能手機面板出貨約5500萬片，同比增長約165%，市場占比提升至12%。2020年盡管受疫情影響，智能手機市場持續(xù)低迷，但是Omdia仍然預(yù)計全球AMOLED智能手機市場將增長9%。 AMOLED市場的持續(xù)擴張將帶動AMOLED面板驅(qū)動芯片需求的快速增長。2020年AMOLED面板驅(qū)動芯片全球市場規(guī)模預(yù)計60億元，2021年有望達到80億元。 面對巨大的市場前景，中國大陸驅(qū)動芯片廠商匯頂科技、集創(chuàng)北方、中穎電子、晟合微電子、格科微、云英谷、吉迪思、新相微、華為海思、芯穎、奕斯偉等紛紛涌入。 其中中穎電子從2009年就開始涉足面板驅(qū)動芯片研發(fā)，2015年AMOLED驅(qū)動芯片出樣，2018年第三季度開始量產(chǎn); 吉迪思在2016年第二季度量產(chǎn)剛性屏AMOLED芯片，2018年9月聯(lián)手中芯國際正式量產(chǎn)40納米AMOLED驅(qū)動芯片;2019年下半年，奕斯偉和云英谷開始量產(chǎn)AMOLED驅(qū)動芯片;今年6月，集創(chuàng)北方總部暨顯示驅(qū)動芯片設(shè)計和先進測試基地項目正式開工;今年8月，廣東晟合微電子有限公司已配合國內(nèi)知名品牌作為第二供應(yīng)商進行供貨驗證，其手機驅(qū)動芯片在出口市場全部驗證通過。 顯示行業(yè)人士透露，中國大陸AMOLED驅(qū)動芯片廠商已經(jīng)在大量生產(chǎn)HD、FHD規(guī)格的產(chǎn)品。其中中穎電子、云英谷在AMOLED驅(qū)動芯片市場取得一定突破，實現(xiàn)了上百萬片出貨。 目前，韓國AMOLED驅(qū)動芯片廠商主導全球市場，中國臺灣廠商和中國大陸廠商主要跟隨著中國大陸AMOLED面板廠商的腳步逐漸成長，預(yù)計中國大陸廠商市場占比2021年有望超過1%。 二、OLED驅(qū)動芯片本土化率低 雖然中國大陸AMOLED驅(qū)動芯片廠商取得了一些技術(shù)突破，但是由于AMOLED驅(qū)動芯片技術(shù)難度大，中國大陸驅(qū)動芯片廠商積累不足，中國大陸面板廠商偏向采用更加成熟的AMOLED驅(qū)動芯片，中國手機大廠不敢冒險采用，導致中國大陸AMOLED驅(qū)動芯片廠商市場推進速度相對較慢。 目前，中國大陸AMOLED面板廠商處于發(fā)展初期，為了加快發(fā)展速度，更偏向采用相對成熟的AMOLED驅(qū)動芯片。原本三星LSI、Magna Chip、Silicon Works這三家韓系驅(qū)動芯片廠商是中國大陸AMOLED面板廠的首選，但是韓系驅(qū)動芯片廠商被限制向中國面板廠商供應(yīng)AMOLED驅(qū)動芯片，擁有更多技術(shù)積累的中國臺灣驅(qū)動芯片廠商成為中國面板廠商的第二選擇。 在過去幾年中，和輝光電和維信諾都采用瑞鼎科技的AMOLED驅(qū)動芯片，聯(lián)詠也在2019年成為京東方主要AMOLED驅(qū)動芯片供應(yīng)商之一，讓臺系驅(qū)動芯片廠商迅速發(fā)展，并躋身第二梯隊。作為第三梯隊的陸系驅(qū)動芯片廠商則主要依靠渠道切入維修市場，處于市場邊緣地帶。 AMOLED驅(qū)動芯片技術(shù)難度較大。以中穎電子AMOLED驅(qū)動芯片為例，雖然中穎電子早在2015年就推出FHD AMOLED驅(qū)動芯片樣品，而且過去五年不斷改版，不斷升級，但是中穎電子至今還在停留在FHD階段，可見 AMOLED驅(qū)動芯片有一定技術(shù)難度。 實際上，AMOLED驅(qū)動方式、像素排布與LCD的不同，所以AMOLED面板一般需要DMURA的電路補償、特殊的像素排布算法。 據(jù)透露，OLED采用電流驅(qū)動，單顆像素需要多個TFT支持，但是隨著晶體管閾值變化，TFT器件的電壓會出現(xiàn)漂移現(xiàn)象，電流也會發(fā)生變化，影響OLED的亮度，所以O(shè)LED需要通過電路補償?shù)姆绞阶岆妷翰粫霈F(xiàn)漂移，消除MURA。 而且OLED像素排布方式與LCD RGB不同，所以驅(qū)動芯片需要采用一些特定的算法。此外，OLED驅(qū)動芯片需要先進的制程，例如，40nm、28nm工藝，流片和生產(chǎn)成本較高。 中國大陸OLED驅(qū)動芯片廠商屬于后來者，技術(shù)積累不足，良率低。三星Display在OLED領(lǐng)域的投資已經(jīng)超過15年以上，并進行全產(chǎn)業(yè)鏈進行布局，而中國大陸OLED產(chǎn)業(yè)還處于發(fā)展初期，大部分廠商處于虧損狀態(tài)，無暇顧及驅(qū)動芯片發(fā)展，所以中國大陸驅(qū)動芯片廠商在OLED領(lǐng)域缺乏技術(shù)積累，需要一定的時間追趕。 顯示行業(yè)人士表示，中穎電子在OLED驅(qū)動芯片領(lǐng)域積累了七八年的時間，才勉強打通OLED驅(qū)動芯片的一些基本技術(shù)難點，還無法攻克高PPI AMOLED驅(qū)動芯片技術(shù)，可見中國大陸AMOLED驅(qū)動芯片廠商還需要更多的技術(shù)積累。正因為缺乏技術(shù)積累，中國大陸廠商AMOLED驅(qū)動芯片的不良率較高，是同行業(yè)競爭對手50倍，很容易陷入虧損狀態(tài)。 手機大廠雖然都在測試中國大陸OLED驅(qū)動芯片，但是不敢真正量產(chǎn)導入。手機廠商測試OLED驅(qū)動芯片周期一般需要幾個月，而且很難一次性成功，所以國內(nèi)手機廠商一般都不敢用國產(chǎn)OLED驅(qū)動芯片。 消息人士透露，國產(chǎn)OLED驅(qū)動芯片可靠性不足，很容易出事故。一旦發(fā)生事故，驅(qū)動芯片廠商不賠償，面板廠商又不兜底，所以手機廠商一般都不會導入中國大陸廠商OLED驅(qū)動芯片。 華為相關(guān)負責人曾經(jīng)引入過聯(lián)詠驅(qū)動芯片，后面出現(xiàn)事故，導致這位負責人直接下臺，現(xiàn)在華為相關(guān)負責人都不太敢用中國大陸AMOLED驅(qū)動芯片。 三、如何進一步提升本土化率? 隨著中國大陸AMOLED產(chǎn)能不斷釋放，中國大陸AMOLED驅(qū)動芯片廠商將迎來巨大的本土化替代機會。特別是受到美國華為芯片禁令的影響，未來AMOLED驅(qū)動芯片本土化配套的速度將加快，資本也更愿意投資半導體領(lǐng)域。 顯示行業(yè)人士指出，在中美科技戰(zhàn)背景下，面板廠商、手機廠商、電視廠商等都自動達成了加快本土化配套的共識，中國大陸AMOLED驅(qū)動芯片廠商再也不需要去游說面板廠商或者終端廠商采用本土化的AMOLED驅(qū)動芯片?，F(xiàn)在AMOLED驅(qū)動芯片本土化配套的環(huán)境非常友好。 目前，對于中國大陸AMOLED驅(qū)動芯片廠商來說，最為重要的是積累技術(shù)。要知道，“核心技術(shù)是買不來的”，通過挖角也不能解決核心技術(shù)難題。 中國大陸AMOLED驅(qū)動芯片廠商需要耐得住寂寞，沉下心來，慢慢練兵，從基礎(chǔ)技術(shù)研究做起，才有機會突破核心技術(shù)，趕上中國臺灣廠商和韓國廠商的步伐。 顯示行業(yè)人士指出，中國大陸AMOLED驅(qū)動芯片投資很多，但是本土化配套率卻很低，為什么?因為中國大陸廠商蹲馬步還不夠多。 晟合微電子總經(jīng)理施偉建議，針對大陸面板企業(yè)及市場的特點，自研算法，加強芯片設(shè)計優(yōu)化;加強技術(shù)攻關(guān)，主要是高壓(32V)下抗干擾、芯片內(nèi)數(shù)?；旌闲盘栭g的抗干擾、內(nèi)存的設(shè)計、自有接口協(xié)議開發(fā)與低功耗電源設(shè)計等。 核心技術(shù)固然關(guān)鍵，但是技術(shù)積累離不開團隊，離不開人才。OLED技術(shù)還在不斷改進、迭代中，如果沒有一個強大的團隊很難跟上OLED技術(shù)發(fā)展的速度。 顯示行業(yè)人士認為，只有組建優(yōu)秀的團隊，經(jīng)過三到五年的打磨，才有可能實現(xiàn)技術(shù)突破。甚至通過有效的管理方案可以壓縮技術(shù)突破的時間，爭取擺脫目前中國大陸AMOLED驅(qū)動芯片產(chǎn)業(yè)的困境。 回顧過去，中國大陸LCD驅(qū)動芯片的發(fā)展路徑可以發(fā)現(xiàn)，要提升本地化驅(qū)動芯片的配套率并不容易，中國大陸液晶面板經(jīng)過十幾年的發(fā)展未能跟上韓國和中國臺灣廠商的步伐。 如今AMOLED驅(qū)動芯片產(chǎn)業(yè)環(huán)境大為不同，一方面，中國大陸AMOLED驅(qū)動芯片廠商與中國臺灣廠商差距不像當年LCD驅(qū)動芯片差距那么大;另一方面，中國大陸投資了大量的AMOLED產(chǎn)線，全球第二大AMOLED生產(chǎn)基地在中國。

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  • 思瑞浦：專注于模擬芯片設(shè)計研發(fā)

    思瑞浦微電子科技秉持以技術(shù)創(chuàng)新為核心的理念，始終專注于模擬芯片設(shè)計研發(fā)，核心應(yīng)用領(lǐng)域是5G基站，因而最大的客戶便是華為和中興，直接鎖定了國內(nèi)最大的兩個基站供應(yīng)商。 模擬芯片競爭對手之間的對比核心在于應(yīng)用領(lǐng)域不同，比如圣邦股份主要聚焦在機頂盒、安防領(lǐng)域的信號鏈和手機業(yè)務(wù)的電源管理，晶豐明源則聚焦在LED照明的電源管理，博通集成主要應(yīng)用在無線通信領(lǐng)域、卓勝微聚焦在射頻前端芯片; 芯片設(shè)計行業(yè)非常重要的指標便是出貨量，公司依靠大客戶在2019年和2020年增長十分迅速，并躋身全球第12名，8年的時間內(nèi)可以做到這個水平還是非常不容易了。 但是思瑞浦過于依賴5G基站的增量投資，也非常依賴大客戶(銷售占比超過五成)，維持存量預(yù)計不難，但是高速增長存在明顯的瓶頸，未來還是需要觀察公司的新品市場拓展以及產(chǎn)品的持續(xù)研發(fā)實力; 一、核心競爭力 1、優(yōu)秀的研發(fā)實力 自成立以來，截至2019 年12月31日，思瑞浦已獲得境內(nèi)專利16項，其中發(fā)明專利14項，集成電路布圖設(shè)計登記證書31項。公司已自主開發(fā)了900 余款可供銷售的模擬集成電路原創(chuàng)設(shè)計產(chǎn)品，可滿足客戶多元化的需求，其中部分產(chǎn)品如納安級的放大器、高壓比較器、高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器等在綜合性能、可靠性等方面已達到國際標準，并實現(xiàn)了對國際同類產(chǎn)品的進口替代。 2、產(chǎn)品可靠性優(yōu)勢 可靠性和穩(wěn)定性是衡量模擬集成電路產(chǎn)品綜合性能的重要指標。公司嚴格遵循JEDEC等國際通用標準建立了完備的品質(zhì)保證體系，在新產(chǎn)品的設(shè)計驗證階段以及產(chǎn)品量產(chǎn)后的在線可靠性監(jiān)控階段均進行了全面、嚴格的可靠性考核，包括高溫帶電老化、高溫高濕老化、高低溫度循環(huán)、高溫存儲、靜電放電和閂鎖保護等多達十余項檢驗測試。 同時，公司選擇國內(nèi)外領(lǐng)先的晶圓廠和封測廠進行生產(chǎn)，在最大程度上確保委外環(huán)節(jié)的質(zhì)量。 3、供應(yīng)鏈整合優(yōu)勢 相對于數(shù)字集成電路，模擬集成電路器件由于種類繁雜的原因?qū)е缕浯藴驶潭容^低、移植性較差，對設(shè)計企業(yè)和制造企業(yè)之間技術(shù)合作的緊密程度提出了更高的要求。 在晶圓供應(yīng)商方面，全球領(lǐng)先的模擬器件晶圓代工廠商已與公司建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，雙方在高性能模擬芯片的先進或特殊生產(chǎn)工藝上展開技術(shù)合作，大幅提高了晶圓的生產(chǎn)質(zhì)量和交貨效率; 在封裝測試供應(yīng)商方面，公司經(jīng)過與國內(nèi)外先進廠商的多年磨合，已形成了穩(wěn)定的工藝制程和合作關(guān)系，國內(nèi)領(lǐng)先的封測廠商已將公司列為重點客戶，并指定專項團隊與公司進行訂單跟蹤和技術(shù)交流，在多方面給予公司支持。 二、投資邏輯 1、5G基站快速發(fā)展，大客戶實力雄厚; 2、芯片國產(chǎn)化大趨勢; 3、公司研發(fā)實力雄厚，看好未來新品的增長空間; 三、核心風險 1、客戶集中度較高的風險 2019年末公司對前五大客戶銷售收入合計占營業(yè)收入的比例73.50%，集中度相對較高。在2019年，公司第一大客戶客戶A系公司關(guān)聯(lián)方，公司對其銷售實現(xiàn)收入占當期營業(yè)收入的比例達到57.13%，且2019年至今，發(fā)行人業(yè)務(wù)快速增長主要依靠該關(guān)聯(lián)客戶訂單。2020 年1-6月，公司預(yù)計向客戶A的銷售收入同比增長超過300%，而其他業(yè)務(wù)同比增長約80%。如果未來公司無法持續(xù)獲得該客戶的合格供應(yīng)商認證并持續(xù)獲得訂單或公司與該客戶合作關(guān)系被其他供應(yīng)商替代風險。 2、無實際控制人風險 公司股權(quán)結(jié)構(gòu)較為分散，無控股股東和實際控制人。無任一股東依其可實際支配的發(fā)行人股份表決權(quán)足以對發(fā)行人股東大會的決議產(chǎn)生重大影響 3、關(guān)聯(lián)方客戶存在不確定性風險 2019年至今，發(fā)行人業(yè)務(wù)快速增長主要依靠客戶A訂單，客戶A系本土信息與通信基礎(chǔ)設(shè)施提供商，因近些年美國政府采取“實體清單”、“凈化網(wǎng)絡(luò)計劃”等多種措施打壓中國的通信及互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)企業(yè)，相關(guān)打壓政策將對客戶A產(chǎn)生不利或者潛在不利影響，進而可能對公司的業(yè)務(wù)收入和盈利能力造成重大不利影響。

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  • Facebook宣布Aria項目，將重點轉(zhuǎn)變?yōu)榭纱┐鰽R未來的研究

    目前AR與VR技術(shù)逐漸趨于成熟，其相關(guān)智能設(shè)備也贏得廣大消費者的認同。在此條件下，F(xiàn)acebook Reality Labs聯(lián)合Facebook宣布Aria項目，此次項目的重點在可穿戴AR的研究。 根據(jù)Facebook的工程師以及程序員的構(gòu)想，此次可穿戴AR主要集中于增城音頻，增強現(xiàn)實等方面，以及初步構(gòu)想Glass AR 地圖。 在這個項目里宣布之前，facebook的高級實驗室遇到了很多的困難。例如如何在一副很普通的眼鏡上面附著一個3D的設(shè)備，這是一項非常困難，以及艱巨任務(wù)技術(shù)。 Facebook的工程師說此次的AR是連接更多。這個主旨也符合Facebook實驗項目名稱改變，轉(zhuǎn)變?yōu)镕acebook Content，content中文是連接的意思。 智能手機是一種驚嘆的設(shè)備，但是在接下來的未來AR項目才是真正的主場。AR背后涉及的是一種計算技術(shù)的發(fā)生根本性改變以及轉(zhuǎn)變。 此次轉(zhuǎn)別就像當時圖書館和座機以及PC電腦以及移動手機的轉(zhuǎn)變，在背后都涉及一種晶體管或一種芯片，一種新興技術(shù)的出現(xiàn)。 背后涉及到的計算技術(shù)以及復雜程度是難以想象的。 目前facebook和谷歌以及亞馬遜和apple公司，美國高科技公司都已相繼進入此次復雜的高科技領(lǐng)域，不得不驚嘆美國高科技的發(fā)展。在3到5年的時間，美國將在AR領(lǐng)域大展身手，搶占又一個科技制高點。

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  • 可穿戴式體溫計“腋下創(chuàng)可貼”

    一款被稱為“腋下創(chuàng)可貼”的可穿戴式體溫計在新冠疫情防控期間發(fā)揮了重大作用。該款體溫計如創(chuàng)可貼般大小，用戶可以直接將其貼在腋下的皮膚上。 下載“安芯測”APP后將該設(shè)備綁定，體溫數(shù)據(jù)便會在手機頁面清晰展現(xiàn)，24小時內(nèi)可自動測量、自動上報。防控值守端的工作人員通過電腦便可對被觀察人群進行連續(xù)體溫監(jiān)測與風險預(yù)警。 該款由北京微芯邊緣計算研究院研制的智能體溫計是目前全球最小、最精準的可穿戴式連續(xù)智能測溫設(shè)備。 與傳統(tǒng)體溫檢測方式相比，可穿戴式體溫計測溫精度更高，可達0.05攝氏度;功耗更低，單次充電可供連續(xù)測溫10天以上;尺寸更小，芯片傳感器僅沙粒大小;更易佩戴，將其粘在創(chuàng)可貼紙上貼于人體即可。 與可佩戴體溫計相配合，研究院融合人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，構(gòu)建了64 維特征空間，采用深度學習推理模型對非新冠肺炎發(fā)熱人群、新冠肺炎感染者和健康人群這三類群體實現(xiàn)自動分類和篩查。 搭配該套模型，研究院建立起基于體溫智能異常報警、多級責任單位跟進反饋、發(fā)熱門診核實的篩查體系，可精準鎖定身體狀況異常的人群，形成涵蓋市、區(qū)、街道、責任單位的多級閉環(huán)管理體系，為疫情防控裝上“千里眼”。 在武漢、綏芬河、吉林、北京等地新冠肺炎防控中，可佩戴體溫計和相關(guān)管理系統(tǒng)均發(fā)揮了作用。 自2月8日以來，北京市逐步擴大智能體溫計佩戴范圍，覆蓋30萬人，涉及集中隔離點觀察人員、居家隔離觀察人員、企事業(yè)單位的重點人員、餐飲廚師、家政服務(wù)人員、美容美發(fā)人員及初高三畢業(yè)班師生等人群。 目前，該產(chǎn)品已支持巴基斯坦、新加坡、哈薩克斯坦、貝寧等國家的精準防疫需求，為國際常態(tài)化疫情防控提供中國科技力量。

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  • Intel將于2021年發(fā)布首次使用大小核設(shè)計的Alder Lake處理器

    Intel今年4月份發(fā)布了10代酷睿Comet Lake-S系列，相較于AMD剛剛發(fā)布的Zen3架構(gòu)處理器銳龍5000系列，Intel下一代處理器最多10核5.3GHz，依然是14nm++工藝。 對抗AMD的Zen3架構(gòu)還要看下一代處理器，也就是11代酷睿，不過跟移動版的 11代酷睿不同，桌面版11代酷睿是Rocket Lake-S系列，依然是14nm工藝。 關(guān)于Rocket Lake-S火箭湖，之前的爆料已經(jīng)不少了，核心數(shù)從10核降回到8核，支持PCIe 4.0，GPU也會升級到Gen12，Xe架構(gòu)的，但最多32組EU單元，不及11代酷睿移動版的1/3。 關(guān)鍵的部分主要是CPU，Rocket Lake-S處理器的CPU核心一直沒有確切消息，有說是Sunny Cove微內(nèi)核的，也有說是Willow Cove微內(nèi)核的，最近還傳出是Cypress Cove。 不過這個Cypress Cove有可能就是14nm版的Sunny Cove/Willow Cove，改名是為了防止混淆。 不論哪種CPU內(nèi)核，IPC性能大漲應(yīng)該是可以預(yù)期的，去年Intel就表示Sunny Cove的IPC性能提升最多40%，平均下來也有18%，所以Rocket Lake-S處理器明年奪回單核及游戲性能還是有可能的。 當然，這一切還沒法證實，對Rocket Lake-S處理器來說，最大的問題還是時間，明年Q1季度才能發(fā)布。 明年下半年Intel可能就要推出10nm的Alder Lake處理器了，首次使用大小核設(shè)計，變化頗多。

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  • 針對半導體與集成電路產(chǎn)業(yè)，廣東出臺五年行動計劃

    廣東省發(fā)布《廣東省培育半導體及集成電路戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群行動計劃(2021-2025年)》(以下簡稱《計劃》)，《計劃》針對外來封鎖及內(nèi)部不足，全鏈條布局半導體及集成電路產(chǎn)業(yè)，提出到2025年產(chǎn)業(yè)規(guī)模要突破4000億元，把珠三角地區(qū)建設(shè)成為具有國際影響力的半導體及集成電路產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。 1、突出發(fā)展重點 廣東擁有國內(nèi)最大的半導體及集成電路應(yīng)用市場，集成電路設(shè)計業(yè)在國內(nèi)領(lǐng)先,2019年集成電路產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務(wù)收入超過1200億元，其中設(shè)計業(yè)營業(yè)收入超千億。目前廣東已形成廣州和深圳兩大國家級集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)化基地，帶動珠海、佛山、東莞等地協(xié)同發(fā)展。 在制造環(huán)節(jié),長三角等地在先進制程和存儲芯片制造、封裝測試等已形成優(yōu)勢,基于錯位發(fā)展原則,《計劃》提出，廣東將充分利用終端需求市場規(guī)模大的優(yōu)勢，繼續(xù)鞏固設(shè)計業(yè)競爭優(yōu)勢,爭取在EDA軟件上實現(xiàn)突破，將重點在特色工藝制程和已有一定基礎(chǔ)的功率器件、模擬芯片、第三代半導體器件等方面發(fā)力,大力引進和培育封測、設(shè)備、材料等領(lǐng)域龍頭企業(yè),加快補齊制造業(yè)短板。 《計劃》提出,到2025年,廣東集群主營業(yè)務(wù)收入突破4000億,年均增長超過20%,全行業(yè)研發(fā)投入超過5%,珠三角地區(qū)建設(shè)成為具有國際影響力的半導體及集成電路產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。 2、聚焦產(chǎn)業(yè)發(fā)展突出問題 據(jù)了解，廣東發(fā)展半導體及集成電路存在諸多短板：高校微電子專業(yè)在校生不到2000人，海外人才引進難度卻越來越大，人才供需矛盾非常突出;創(chuàng)新能力較弱，關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)能力薄弱;設(shè)計企業(yè)高水平能力不足;對外依存度很高，產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的安全可控性急需提升。在當前國際技術(shù)封鎖和國內(nèi)區(qū)域競爭加劇的背景下，廣東迫切需要補齊產(chǎn)業(yè)短板。 《計劃》提出5大重點任務(wù)：推動產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展、突破產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)、打造公共服務(wù)平臺、保障產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定、構(gòu)建高水平產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系。 其中，產(chǎn)業(yè)集聚方面，以廣州、深圳、珠海為核心區(qū)域，積極推進特色制程和先進制程集成電路制造，在晶圓制造工藝、FPGA、DSP、數(shù)模混合芯片、模擬信號鏈芯片、射頻前端、EDA工具、關(guān)鍵IP核等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，打造涵蓋設(shè)計、制造、封測等環(huán)節(jié)的全產(chǎn)業(yè)鏈;以深圳、汕頭、梅州、肇慶、潮州為依托建設(shè)新型電子元器件產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，廣深珠莞多地聯(lián)動發(fā)展化合物半導體產(chǎn)業(yè)。 在突破產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)方面，圍繞芯片設(shè)計與架構(gòu)、特色工藝制程、先進封裝測試工藝、化合物半導體、EDA工具、特種裝備及零部件等領(lǐng)域展開技術(shù)攻關(guān)。 為此，《計劃》用八大重點攻關(guān)工程為五大任務(wù)“護航”，包括：底層工具軟件培育工程、芯片設(shè)計領(lǐng)航工程、制造能力提升工程、高端封裝測試趕超工程、化合物半導體搶占工程、材料及關(guān)鍵電子元器件補鏈工程，特種裝備及零部件配套工程，和人才聚集工程。 其中，在人才集聚方面，廣東將引導高校圍繞產(chǎn)業(yè)需求調(diào)整學科專業(yè)設(shè)置，推動有條件的高校建設(shè)國家示范性微電子學院。擴大微電子專業(yè)師資和招生規(guī)模，省屬高校可以自行確定微電子專業(yè)招生計劃。推動國產(chǎn)軟件設(shè)備進校園。開展集成電路產(chǎn)教融合試點，鼓勵企業(yè)聯(lián)合職業(yè)院校及高校培養(yǎng)技術(shù)能手。 3、提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力 《計劃》提出，按普惠性原則激勵企業(yè)加大研發(fā)投入,對芯片流片費用給予獎補。對于基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究、突破關(guān)鍵核心技術(shù)或解決“卡脖子”問題的重大研發(fā)項目,強化省級財政持續(xù)支持。 對于28nm及以下制程、車規(guī)級及其他具備較大競爭優(yōu)勢的芯片產(chǎn)品量產(chǎn)前首輪流片費用，省級財政按不超過30%給予獎補;對研發(fā)費用占銷售收入不低于5%的企業(yè)，在全面執(zhí)行國家研發(fā)費用稅前加計扣除75%的基礎(chǔ)上，鼓勵各市對其按增不超過25%的研發(fā)費用稅前加計扣除的標準，給予獎補，省級財政按照1∶1給予事后的再獎勵。 建設(shè)一批設(shè)計服務(wù)平臺、檢測認證平臺和技術(shù)創(chuàng)新平臺,打造公共服務(wù)平臺體系。 引導產(chǎn)業(yè)向高端化發(fā)展,推動混合集成、異構(gòu)集成技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,密切跟進碳基芯片技術(shù),支持提前部署相關(guān)前沿技術(shù)、顛覆性技術(shù)。

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  • 芯穎科技：AMOLED顯示驅(qū)動芯片尚未應(yīng)用于國產(chǎn)手機

    面對投資者的提問：中穎電子產(chǎn)品的鋰電池管理芯片和OLED驅(qū)動芯片Q3是否開始在國產(chǎn)手機品牌里規(guī)模應(yīng)用?日前，中穎電子表示，公司鋰電池管理芯片已經(jīng)在國產(chǎn)手機品牌里逐步實現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用，但芯穎科技的AMOLED芯片尚未在國產(chǎn)手機品牌里規(guī)模應(yīng)用。 與此同時，今年AMOLED上游晶圓代工產(chǎn)能趨緊，供應(yīng)不能滿足芯穎科技的終端需求。 對此，芯穎科技在顯示驅(qū)動芯片新產(chǎn)品中采用更先進的制程，來滿足其生產(chǎn)需求。 芯穎科技致力于顯示驅(qū)動芯片的設(shè)計與開發(fā)，并重點聚焦在OLED顯示屏驅(qū)動芯片。 經(jīng)過多年的發(fā)展及積累，其已掌握了AMOLED顯示驅(qū)動芯片設(shè)計的核心技術(shù)，產(chǎn)品主要用于手機和可穿戴產(chǎn)品的屏幕顯示驅(qū)動。 為促進芯穎科技顯示驅(qū)動芯片業(yè)務(wù)進一步做大做強，中穎電子導入產(chǎn)業(yè)與社會資本及資源，解決芯穎科技資金需求，加快其AMOLED 顯示驅(qū)動芯片的研發(fā)及業(yè)務(wù)拓展。

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  • 意法半導體推出世界首款驅(qū)動芯片與GaN晶體管的集成化解決方案

    意法半導體(ST) 近日推出世界首個嵌入硅基半橋驅(qū)動芯片和一對氮化鎵(GaN)晶體管的 MasterGaN® 產(chǎn)品平臺，對于400W以下輕便節(jié)能的消費電子、工業(yè)充電器以及電源適配器而言，意法半導體提出的這個集成化方案有助于加快開發(fā)速度。 GaN技術(shù) 使電子設(shè)備能夠處理更大功率，同時設(shè)備本身變得更小、更輕、更節(jié)能，這些改進將會改變用于智能手機的超快充電器和 無線充電器 、用于PC和游戲機的USB-PD緊湊型適配器，以及太陽能儲電系統(tǒng)、不間斷電源或高端OLED電視機和云服務(wù)器等工業(yè)應(yīng)用。 在當今的GaN市場上，通常采用分立 功率晶體管 和驅(qū)動IC的方案，這要求設(shè)計人員必須學習如何讓它們協(xié)同工作，實現(xiàn)最佳性能。 意法半導體的MasterGaN方案繞過了這一挑戰(zhàn)，縮短了產(chǎn)品上市時間，并能獲得預(yù)期的性能，同時使封裝變得更小、更簡單，電路組件更少，系統(tǒng)可靠性更高。 憑借GaN技術(shù)和意法半導體集成產(chǎn)品的優(yōu)勢，采用新產(chǎn)品的充電器和適配器比普通硅基解決方案縮減尺寸80%，減重70%。 意法半導體執(zhí)行副總裁、模擬產(chǎn)品分部總經(jīng)理Matteo Lo Presti表示：“ST獨有的MasterGaN產(chǎn)品平臺是基于我們的經(jīng)過市場檢驗的專業(yè)知識和設(shè)計能力，整合高壓智能功率BCD工藝與GaN技術(shù)而成，能夠加快節(jié)省空間、高能效的環(huán)境友好型產(chǎn)品的開發(fā)?！? MasterGaN1是意法半導體新產(chǎn)品平臺的首款產(chǎn)品，集成兩個半橋配置的GaN功率晶體管和高低邊驅(qū)動芯片。 MasterGaN1現(xiàn)已量產(chǎn)，采用9mm x 9mm GQFN封裝，厚度只有1mm。 意法半導體還提供一個產(chǎn)品評估板，幫助客戶快速啟動電源產(chǎn)品項目。 技術(shù)細節(jié): MasterGaN平臺借用意法半導體的STDRIVE 600V柵極驅(qū)動芯片和GaN高電子遷移率晶體管(HEMT)。9mm x 9mm GQFN薄型封裝保證高功率密度，為高壓應(yīng)用設(shè)計，高低壓焊盤間的爬電距離大于2mm。 該產(chǎn)品系列有多種不同RDS(ON) 的GaN晶體管，并以引腳兼容的半橋產(chǎn)品形式供貨，方便工程師成功升級現(xiàn)有系統(tǒng)，并盡可能少地更改硬件。 在高端的高能效拓撲結(jié)構(gòu)中，例如，帶有源鉗位的反激或正激式變換器、諧振變換器，無橋圖騰柱PFC(功率因數(shù)校正器)，以及在 AC/DC 和 DC/DC變換器 和DC/AC逆變器中使用的其它軟開關(guān)和硬開關(guān)拓撲，GaN晶體管的低導通損耗和無體二極管恢復兩大特性，使產(chǎn)品可以提供卓越的能效和更高的整體性能。 MasterGaN1有兩個時序參數(shù)精確匹配的常關(guān)晶體管，最大額定電流為10A，導通電阻(RDS(ON)) 為150mΩ。 邏輯輸入引腳兼容3.3V至15V的信號，還配備全面的保護功能，包括高低邊UVLO欠壓保護、互鎖功能、關(guān)閉專用引腳和過熱保護。

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  • 半導體工藝（三）

    一、半導體工藝現(xiàn)狀 根據(jù)《2019集成電路行業(yè)研究報告》中的數(shù)據(jù)顯示，先進制程(28nm及以下工藝)占據(jù)市場份額48%，其它成熟工藝則占據(jù)了52%，成熟工藝才是半導體、芯片行業(yè)的主流。 諸多原因?qū)е潞茉玳_始就導致晶體管的尺寸縮小進入了泥潭，越來越難，到了22-28nm之后，已經(jīng)無法做大按比例縮小了，因此就沒有再追求一定要縮小，反而是采用了更加優(yōu)化的晶體管設(shè)計，配合上CPU架構(gòu)上的多核多線程等一系列技術(shù)，繼續(xù)為消費者提供相當于更新?lián)Q代了的產(chǎn)品性能。 也就是制造工藝也越來越難做到那么小的尺寸了，而且在現(xiàn)有技術(shù)條件下并不能提高性能。以至于實際尺寸和節(jié)點已經(jīng)兩回事了。 那為什么做更小的尺寸那么困難? 決定制造工藝的最小尺寸的關(guān)鍵設(shè)備，叫做光刻機。 它的功能是，把預(yù)先印制好的電路設(shè)計，像洗照片一樣洗到晶片表面上去，覆蓋住需要保留的部分，然后把不需要的部分腐蝕掉，當然中間的具體工藝更復雜有多種工序。 由于目前的主流較新生產(chǎn)工藝采用荷蘭艾斯摩爾生產(chǎn)的步進式光刻機，所使用的光源波長是193nm，所以更小的尺寸需要靠多重曝光來達到，有的需要幾十張不同的設(shè)計模板，先后不斷地曝光，才能完成整個處理器的設(shè)計的印制。光衍射，會導致精確度影響越來越嚴重，難度難以想象。 經(jīng)過長時間(前后大約10年)的努力，使用了諸如浸入式光刻(把光程放在某種液體里，因為光的折射率更高，而最小尺寸反比于折射率)、相位掩模(通過180度反向的方式來讓產(chǎn)生的衍射互相抵消，提高精確度)，終于可以生產(chǎn)60納米以下的產(chǎn)品，不過這使新工藝的成本程幾何級數(shù)提升，成品率下降，以至于難度和成本無法接受，這個能接受的極限大致在20納米(intel 14nm工藝的尺寸)，7納米(尺寸上看是假的)能做，但相對不經(jīng)濟而且有一些其他問題(性能下降、功率密度高等等)，相信你能理解intel萬年14納米了。 那為何不用更小波長的光刻機呢? 首先是光源太難，不過很難也做出來了，被稱為極紫外(EUV)，波長13.4納米。 但是這個波長，已經(jīng)沒有合適的介質(zhì)可以用來折射光，構(gòu)成必須的光路了，因此這個技術(shù)里面的光學設(shè)計，只能全部是反射，而在如此高的精度下，設(shè)計如此復雜的反射光路，本身就是難以想象的技術(shù)難題。 這個難關(guān)集全球頂尖企業(yè)也基本解決了，但是還有新的問題，那就是EUV光源的強度不足以維持高強度生產(chǎn)，做是可以做了，但是速度較慢，會賠錢!所以GF和中芯早早就放棄了，intel也苦熬中，只有只手遮天的臺積電和財大氣粗心氣比天高的三星在堅持，而且三星的EUV7評價很差。 二、半導體工藝路在何方 半導體工藝按現(xiàn)有的機理，要么是改善晶體管的靜電物理(electrostatics)，這是其中一項，要么改善溝道的輸運性質(zhì)(transport)，決定晶體管的基本性能(開關(guān)速度和導通電流)。 近年一方面通過材料、結(jié)構(gòu)、工藝的革新繼續(xù)推進，出現(xiàn)砷化鎵(GaAs)與氮化鎵(GaN)，以及一些改進的結(jié)構(gòu)，另一方面科學家也在探索機理的改變，比如隧穿晶體管啦，負電容效應(yīng)晶體管啦，碳納米管以及近年熱門的石墨烯晶體管，也就是把石墨烯作為溝道材料，但是因為存在關(guān)鍵問題沒很大進展，這個問題就是石墨烯不能完全飽和。 而晶體管設(shè)計里面，除了考慮開關(guān)性能之外，還需要考慮另一個性能，就是飽和電流問題。能不能飽和導通很關(guān)鍵，其實電流能飽和才是晶體管能夠有效工作的根本原因，因為不飽和的話，晶體管就不能保持信號的傳遞，因此無法攜帶負載，相當于你這個開關(guān)接觸不良，放到電路里面去，還不能正常工作的。 砷化鎵高電子遷移率已經(jīng)應(yīng)用于一些大功率器件，氮化鎵具有很高的電子遷移率和熱通量(通俗說就是導熱能力)，理論上是一種有前途的材料。 結(jié)構(gòu)和材料方面，以intel的SuperFin技術(shù)取得的進展最大，已經(jīng)準備實用化。號稱是Willow Cove，Tiger Lake應(yīng)用的全新晶體管技術(shù)。 Intel公布的信息中看，10nm SuperFin技術(shù)(圖一)就是Intel增強型FinFET晶體管(圖二)與Super MIM(Metal-Insulator-Metal)電容器的結(jié)合。據(jù)其官方資料顯示，Super MIM在同等的占位面積內(nèi)電容增加了5倍，聲稱顯著提高了產(chǎn)品性能。 這一行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)由一類新型的 Hi-K 電介質(zhì)材料實現(xiàn)，該材料可以堆疊在厚度僅為幾埃的超薄層中，從而形成重復的“超晶格”結(jié)構(gòu)。還有新型薄勢壘(Novel Thin Barriers)技術(shù)采用，可以將過孔電阻降低了 30%，從而提升互聯(lián)性能表現(xiàn)。 實際上，從圖中可以看出，SuperFin并不完全是一種全新的工藝，而是fin MosFET的擴展和改進，其機理是通過多層(折疊)來大幅度擴展柵極的面積，并進一步縮小體積，是現(xiàn)有工藝的發(fā)展。再配合新型絕緣材料，達到較大幅度的改善。 這些進展，讓 10nm 芯片的性能大幅提升了約 20% 之多。約 20% 是什么概念呢? 在之前的 14nm 時代，英特爾經(jīng)過四次技術(shù)更迭(14nm、14nm+、14nm++、14nm+++、14nm++++)才實現(xiàn)了約 20% 的性能提升。而這次通過 SuperFin，一次性就完成了約 20%，進步速度遠超外界想象。 有媒體稱，這意味著 SuperFin 已經(jīng)成為速度更快、甚至可能是全球最快的晶體管。 發(fā)布了 SuperFin 之后，英特爾還暢想了再進一步的增強型 SuperFin 技術(shù)，有了這些技術(shù)intel10nm及以后的工藝會更具底氣。 半導體工藝的發(fā)展主要動力是國家利益、科技發(fā)展(比如太空探測)以及利潤，是集合幾十年全球的人力財力逐步攻克的。

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  • 繼NVIDIA收購ARM后，半導體行業(yè)進入整合期

    隨著人工智能、5G和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速發(fā)展，對半導體的大量需求使得這個行業(yè)快速進入了繁榮期。2020年繼英偉達400億美元收購ARM后，AMD正在就收購可編程邏輯器生產(chǎn)商賽靈思深入談判，這筆交易價值約在300億美元左右。 1、AMD到底想得到什么? 賽靈思公司的主營業(yè)務(wù)是設(shè)計、開發(fā)和銷售可編程平臺。塞靈思是可編程邏輯門陣列(FPGA)的老大，其市場份額超過了50%。這家公司創(chuàng)立于1984年，是全球第一個無晶圓長半導體公司。 在2019年Q2中，全球無晶圓半導體廠排名中排名第六。只比AMD略微遜色一點。FPGA最大的優(yōu)勢就是設(shè)計開發(fā)周期都相對較短并且隨著摩爾動律的失效。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的處理器并不能夠繼續(xù)進行性能的穩(wěn)定提升。這是FPGA的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來。 賽靈思公司在眼下的時代成為一塊“香餑餑”最重要的原因就是他可以生產(chǎn)用于數(shù)據(jù)中心的可編程芯片。在5G設(shè)施和人工智能芯片快速發(fā)展的今天。FPGA將會成為未來芯片發(fā)展的主流趨勢。而賽靈思則會成為這領(lǐng)域中當之無愧的璞玉。 其實說到底，AMD之所以想要盡快完成這筆交易，最主要的目的就是想要通過生產(chǎn)可編程的芯片殺入由英特爾牢牢占領(lǐng)的服務(wù)器市場。能夠占據(jù)服務(wù)器市場僅僅是第一步。更重要的是AMD想要通過收購賽靈思提前卡位未來的能夠快速增長且行業(yè)潛力巨大的物聯(lián)網(wǎng)市場、智能汽車等領(lǐng)域。 2、收購成功幾率幾何? 從消息中我們可以看出，AMD出手闊綽的豪擲300億美元收購賽靈思。說明其自身財務(wù)狀況處于非常樂觀的狀態(tài)。目前AMD公司市值975.64億美元。賽思靈市值為295億美元。從賬面看來，收購成功幾乎是手到擒來。 但是財務(wù)健康并不意味著收購成功。畢竟在行業(yè)中屬于地震級別的交易，勢必要遭到同行和反壟斷法案的考驗。就拿英偉達400億收購ARM來說，英偉達公司不僅面對著來自監(jiān)管部門的嚴格身纏。同時業(yè)內(nèi)的一些競爭對手也表示反對。他們其中不乏英特爾、高通等巨頭級的高科技企業(yè)。 監(jiān)管部門嚴格監(jiān)督、國家反壟斷法案的堅決執(zhí)行以及競爭對手在背后“痛下殺手”，各種各樣的因素交織在一起讓此次收購依舊撲朔迷離。更重要的是賽靈思公司并沒有針對最近的收購消息發(fā)表官方態(tài)度。更是讓人有些摸不到頭腦。 對于全球半導體行業(yè)，不管是美國打壓華為間接引起的新方向新發(fā)展，還是5G物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)快速發(fā)展的催化，都使半導體行業(yè)迎來了為數(shù)不多的繁榮期。

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  • PS5的SSD焊死在主板上，好在很難寫死

    Playstation 5 的一個鮮明特點是其搭載超快的 SSD，825 GB SSD 模塊是焊接在主板上的，同時有一個單獨的 M.2 2230/2242/2280 PCIe 4.0 插槽用于二次擴展。 索尼PS5、微軟XSX兩款新一代主機已經(jīng)發(fā)布，價格也基本一致，PS5在性能上這次要輸一點，但PS5的SSD性能是個亮點，5.5GB/s的速度比XSX的2.4GB/s高出一倍。 然而，大家有了新的擔心。這兩天天索尼公布了PS5的拆解，網(wǎng)友們發(fā)現(xiàn)PS5的SSD是焊死在主板上的，不能自行升級。 SSD焊死在PCB上可以縮小空間占用，但代價也不少，沒了升級、替換的靈活性，這點上不如PS4。 另外，焊死的SSD還有個問題，萬一閃存掛了豈不是整個主機都要完蛋了?這就是網(wǎng)友們擔心的關(guān)鍵，畢竟主機升級周期至少要5年。 Noetbookcheck網(wǎng)站給大家吃了個定心丸，他們認為PS5的SSD不用擔心寫死，理由是其TBW壽命會很高。 目前索尼還沒公布具體信息，但是他們對比1TB容量的西數(shù)黑盤SN750，后者具備600TBW的寫入壽命，大多數(shù)玩家都不可能寫入這么多數(shù)據(jù)。 另外，單獨還要說一句，PS5的825GB空間是存游戲的，大部分游戲的數(shù)據(jù)在寫入一次之后，實際使用中以讀取為主，并不需要寫入大量數(shù)據(jù)，這對焊死SSD來說也是個優(yōu)勢。 三星之前公布的實測數(shù)據(jù)顯示，大部分人在5年內(nèi)的寫入數(shù)據(jù)量只有166TB，99%的玩家都是如此，99.7%的用戶寫入數(shù)據(jù)量都在600TB內(nèi)，直接寫死SSD的可能性幾乎可以忽略。 如果 PS5 內(nèi)部 SSD 最終出現(xiàn)了故障，索尼可以允許用戶選擇在上述二級 M.2 PCIe 4.0 插槽上安裝操作系統(tǒng)，那么系統(tǒng)的其他部分將得到挽救，這樣也能解決這個問題。

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  • 投入150億后，中興展示自研芯片與自主系統(tǒng)

    中興與華為算國內(nèi)通信企業(yè)的代表了，華為因為受到了第二輪制裁，麒麟高端芯片斷供，而中興早前也受到了制裁，歷經(jīng)兩年艱難時期，中興開始加大自主研發(fā)力度。 在芯片方面，能夠自研、生產(chǎn)芯片的國內(nèi)廠商并不多，幾乎都是采用英特爾、ADM以及高通等美國企業(yè)的芯片，尤其是在高端芯片方面。 在系統(tǒng)方面，也是如此，PC等桌面設(shè)備采用微軟的windows系統(tǒng)，在手機等移動設(shè)備上采用谷歌的安卓系統(tǒng)。 也就是因為芯片和系統(tǒng)依賴其它廠商，所以才容易被人卡脖子。 但現(xiàn)在不同了，因為華為已經(jīng)正式發(fā)布了鴻蒙OS2.0系統(tǒng)，并宣布開源，而手機版的鴻蒙OS將會在今年12月發(fā)布上市。 據(jù)悉，已經(jīng)發(fā)布的鴻蒙OS 2.0系統(tǒng)可以用在大屏、車機以及智能手表等設(shè)備上，后續(xù)版本還能用在手機、PC等設(shè)備上。 因為鴻蒙其采用的是微內(nèi)核分布式設(shè)計，能夠跨平臺用，由于開源的特性，任何廠商都能免費使用鴻蒙OS，而華為也欲將鴻蒙OS打造成為全球都能用的系統(tǒng)。 芯片方面，華為能夠自由各種芯片，這些芯片可以用在手機、PC、5G基帶以及智能穿戴設(shè)備上。 日前，華為又正式宣布，全面扎根進入芯片半導體領(lǐng)域內(nèi)，還要在新材料以及終端制造方面突破技術(shù)瓶頸。 為此，華為海思已經(jīng)再次進行公開招聘，預(yù)計招聘40余博士，幾乎全部與芯片半導體有關(guān)。 近日，中興也正式官宣了，自主系統(tǒng)和芯片都來了。具體情況是這樣。 在第三屆數(shù)字中國峰會上，中興通訊圍繞自主知識產(chǎn)權(quán)、5G + 新基建、智慧城市三大板塊展示了核心技術(shù)能力和最新成果。 在系統(tǒng)方面，中興表示大量的人員在搞研發(fā)，僅成都有近 4000 人在研發(fā)自主操作系統(tǒng)。 在芯片方面，5G 無線基站、交換機等設(shè)備的主控芯片上，中興自研的 7 納米芯片已實現(xiàn)市場商用，5 納米還在實驗階段。 其實，在今年早些時候，中興就正式表示，自研7nm芯片已經(jīng)交付量產(chǎn)，而自研5nm的芯片預(yù)計在2021年交付量產(chǎn)并商用。 如今，中興方面再次官宣，無論是系統(tǒng)還是芯片，中興都是基于自主創(chuàng)新，完全國產(chǎn)化。也就是說，中興不僅在芯片方面實現(xiàn)自主可控，還在系統(tǒng)方面也將實現(xiàn)自主研發(fā)。 據(jù)了解，中興加速自研芯片和系統(tǒng)的研發(fā)進度，這是150億換來的結(jié)果。 因為在2018年，美國對中興實施限制，禁止美國相關(guān)企業(yè)向中興出口元器件等設(shè)備，這導致中興一度處于停擺狀態(tài)。 雖然最后中興與美國和解，但中興需要向美國繳納23億美元的費用?？梢哉f，這件事成為中興發(fā)展的轉(zhuǎn)折點，讓中興加快自研系統(tǒng)和芯片的進度。 還有一點就是，美國不斷修改芯片出口規(guī)則，從2019年到2020年，美國三次修改芯片規(guī)則，凡是采用美國芯片技術(shù)的廠商，在沒有許可的情況下，不能自由出貨。 我國在芯片、系統(tǒng)等核心技術(shù)方面，必須要實現(xiàn)自主研發(fā)，甚至自主生產(chǎn)。華為也宣布全面進入芯片半導體領(lǐng)域，要從芯片設(shè)計研發(fā)企業(yè)向IDM轉(zhuǎn)型，目的是徹底掌握核心技術(shù)。

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  • 中興：5G基站等主控芯片已實現(xiàn)7nm商用，5nm還在實驗階段

    10月11日，在第三屆數(shù)字中國峰會上，中興通訊副總裁、MKT及方案政企部總經(jīng)理李暉表示，在5G無線基站、交換機等設(shè)備的主控芯片上，中興自研的7納米芯片已實現(xiàn)市場商用，5納米還在實驗階段。 值得一提的是，此次中興展示的技術(shù)與產(chǎn)品全部都是自主研發(fā)，中興通訊副總裁李暉表示： 很多人并不了解中興在芯片、操作系統(tǒng)的自主創(chuàng)新發(fā)展，以前我們都是自用。實際上我們投入了大量的人員在搞研發(fā)。比如成都有近4000人在研發(fā)自主操作系統(tǒng)。 據(jù)悉中興自研操作系統(tǒng)有“新支點”和“ROSng”，其中“新支點”操作系統(tǒng)在2019年6月就納入了國家稅務(wù)總局信息化產(chǎn)品采購名單，并且在2019年7月“新支點”實現(xiàn)發(fā)貨量突破2億套。 另外一個“ROSng”操作系統(tǒng)是基于中興早期的“ROS”進行改進得到的，全新的下一代網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)ROSng是一個完全模塊化，面向服務(wù)、分布式的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。 與華為一樣，中興僅有芯片設(shè)計能力，并沒有制造能力，今年6月份，中興在宣布7nm量產(chǎn)后被很多人誤解中興能夠自主設(shè)計+制造，結(jié)果股價大漲20%，隨后便開始暴跌，為此中興還出面澄清：自己有20多年設(shè)計經(jīng)驗，但沒有制造能力。 中興表示：在芯片的生產(chǎn)和制造方面，我們依托全球的合作伙伴進行分工生產(chǎn)。 中興這幾年也拿出了很多亮眼的產(chǎn)品，比如前段時間，中興全球首發(fā)了屏下相機——AXON 20 5G，以及早前的中興Axon M雙屏手機，同時在5G核心專利上中興已經(jīng)達到了2651件，占全球5G核心專利的12%，華為占比18%。 早在今年7月，中興通訊回應(yīng)過有關(guān)7nm、5nm半導體芯片的傳聞，其表示，在芯片設(shè)計領(lǐng)域，中興通訊專注于通信芯片的設(shè)計，并不具備芯片生產(chǎn)制造能力。 在專用通信芯片的設(shè)計上，公司有20多年的經(jīng)驗積累，具備從芯片系統(tǒng)架構(gòu)到后端物理實現(xiàn)的全流程定制設(shè)計能力。

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