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集成電路(IC)產業是戰略性、基礎性和產業之間關聯度很高的產業。它是電子信息產業和現代工業的基礎,也是改造提升傳統產業的核心技術,已成為衡量一個國家經濟和信息產業發展水平的重要標志之一,是各國搶占經濟科技制高點、提升綜合國力的重點領域。
集成電路產業是典型的知識密集型、技術密集型、資本密集和人才密集型的高科技產業,它不僅要求有很強的經濟實力,還要求具有很深的文化底蘊。集成電路產業由集成電路設計、掩模、集成電路制造、封裝、測試、支撐等環節組成。隨著集成電路技術的提升、市場規模的擴大以及資金投入的大幅提高,專業化分工的優點日益體現出來,集成電路產業從最初的一體化IDM,逐漸發展成既有IDM,又有無集成電路制造線的集成電路設計(Fabless)、集成電路代工制造(Foundry)、封裝測試、設備與材料支撐等專業公司。
國家始終把集成電路作為信息產業發展的核心。2000年國家18號文件(《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》)出臺后,為我國集成電路產業的發展創造了良好的政策環境。2005年國家制定的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要 (2006-2020年)》安排了16個國家重大專項,其中兩個涉及到集成電路行業,一個是“核心電子器件、高端通用集成電路及基礎軟件產品”,另外一個則是“集成電路成套工藝、重大設備與配套材料”,分列第一、二位。2008年國家出臺的《電子信息產業調整與振興規劃》明確提出:加大鼓勵集成電路產業發展政策實施力度,立足自主創新,突破關鍵技術,要加大投入,集中力量實施集成電路升級,著重建立自主可控的集成電路產業體系。
無錫是中國集成電路產業重鎮,曾作為國家南方微電子工業基地,先后承擔國家“六五”、“七五”和“九0八”工程。經過近20年的不斷發展,無錫不僅積累了雄厚的集成電路產業基礎,而且培育和引進了一批骨干企業,有力地推動了我國集成電路產業的發展。2000年,無錫成為國家科技部批準的7個國家集成電路設計產業化基地之一。2008年,無錫成為繼上海之后第二個由國家發改委認定的國家微電子高新技術產業基地,進一步確立了無錫在中國集成電路產業中的優勢地位,2009年8月7日,溫總理訪問無錫并確立無錫為中國物聯網產業發展的核心城市,微電子工業作為物聯網產業發展的基礎電子支撐,又引來了新一輪的發展機遇。
發展集成電路產業是實現無錫新區產業結構調整、支撐經濟可持續發展、引領經濟騰飛、提升創新型城市地位、提高城市綜合實力和競爭力的關鍵。無錫新區應當抓住從世界金融危機中回暖和建設“感知中國中心”的發展機遇,以優先發展集成電路設計業、重視和引進晶圓制造業、優化發展封測配套業、積極扶持支撐業為方向,加大對產業發展的引導和扶持,加快新區超大規模集成電路產業園的建設,加強高端人才的集聚和培育,實現無錫市委市政府提出的“把無錫打造成為中國真正的集成電路集聚區、世界集成電路的高地、打造‘中國IC設計第一區’和‘東方硅谷’品牌的愿景”,實現新區集成電路產業的跨越式發展。
2新區超大規模集成電路園
(2010年-2012年)行動計劃
2.1 指導思想
全面貫徹落實科學發展觀,堅持走新型工業化道路,緊跟信息產業發展的世界潮流,以積極扶持、引導現有存量企業為基礎,以引進和孵化為手段,以重點項目為抓手,大力集聚高科技人才,加大政府推進力度,提高市場化運行程度,強攻設計業,壯大制造業,構建集成電路設計、制造、封裝測試、系統應用、產業支撐于一體的完整IC產業鏈,建成“東方硅谷”。
2.2 發展目標
從2010年到2012年,無錫新區集成電路產業年均引進企業數15家以上,期內累計新增規范IC企業40家,期末產業鏈企業總數120家以上,產業規模年均增長25%以上,2012年目標400億元,到2015年,全區集成電路產業規模達到800億元,占全國比重達20%以上。年均引進和培養中、高級IC人才600名,期內累計新增2000名,期末專業技術高端人才存量達3000名。
2.3 主要任務
2.3.1 重點發展領域
按照“優先發展集成電路設計業,重點引進晶圓制造業,優化提升封裝測試業,積極扶植支撐業”的基本思路,繼續完善和落實產業政策,加強公共服務,提升自主創新能力,推進相關資源整合重組,促進產業鏈各環節的協調發展,形成無錫市集成電路產業最集中區域。
2.3.2 產業發展空間布局
集成電路產業是無錫新區區域優勢產業,產業規模占據全市70%以上,按照“區域集中、產業集聚、發展集約”的原則,高標準規劃和建設新區超大規模集成電路產業園,引導有實力的企業進入產業園區,由園區的骨干企業作龍頭,帶動和盤活區域產業,增強園區產業鏈上下游企業間的互動配合,不斷補充、豐富、完善和加強產業鏈建設,形成具有競爭實力的產業集群,成為無錫新區集成電路產業發展的主體工程。
無錫新區超大規模集成電路產業園位于無錫新區,距離無錫碩放機場15公里,距無錫新區管委會約3公里。
超大規模集成電路產業園區總規劃面積3平方公里,規劃區域北起泰山路、西至錫仕路,東臨312國道和滬寧高速公路,南至新二路。園區規劃主體功能區包括制造業區設計孵化區、設計產業化總部經濟區、設計產業化配套服務區等,占地共700畝,規劃基礎配套區包括建設園內干道網和開放式對外交通網絡,同步配套與發展IC設計產業相關聯的寬帶網絡中心、國際衛星中心、國際培訓中心等,按照園內企業人群特點,規劃高端生活商務區。
園區目前已有國內最大工藝最先進的集成電路制造企業海力士恒億半導體,南側有KEC等集成電路和元器件制造、封測企業。園區的目標是建成集科研教育區、企業技術產品貿易區、企業孵化區、規模企業獨立研發區和生活服務區于一體的高標準、國際化的集成電路專業科技園區,作為承接以IC設計業為主體、封測、制造、系統方案及支撐業為配套的企業創新創業的主要載體。支持跨國企業全球研發中心、技術支持中心、產品系統方案及應用、上下游企業交流互動、規模企業獨立研發配套設施、物流、倉儲、產品營銷網點、國際企業代表處等的建設,組建“類IDM”的一站式解決方案平臺。
2.3.3 主要發展方向與任務
(1)集成電路設計業
集成電路設計是集成電路產業發展的龍頭,是整個產業鏈中最具引領和帶動作用的環節,處于集成電路價值鏈的頂端。國家對IC產業、特別是IC設計業發展的政策扶持為集成電路發展IC設計產業提供了良好的宏觀政策環境?!昂诵碾娮悠骷?、高端通用芯片及基礎軟件產品”與“極大規模集成電路制造裝備及成套工藝”列在16個重大專項的第一、二位,說明政府對集成電路產業的高度重視。這兩個重大專項實施方案的通過,為IC設計企業提升研發創新能力、突破核心技術提供了發展機遇。新區集成電路產業的發展需要密切結合已有產業優勢,順應產業發展潮流,進一步促進集成電路產業的技術水平和整體規模,實現集成電路設計產業新一輪超常規的發展。
1)、結合現有優勢,做大做強以消費類為主的模擬芯片產業。
無錫集成電路產業發展起步早,基礎好,實力強。目前,無錫新區積聚了60余家集成電路設計企業,包括國有企業、研究機構、民營企業以及近幾年引進的海歸人士創業企業。代表性企業包括有:華潤矽科、友達、力芯、芯朋、美新、海威、無錫中星微、硅動力、紫芯、圓芯、愛芯科、博創、華芯美等公司。產品以消費類電子為主,包括:DC/DC、ADC/DAC、LED驅動、射頻芯片、智能電網芯片等,形成了以模擬電路為主的產品門類集聚,模擬IC產品的研發和生產,成為無錫地區IC設計領域的特色和優勢,推動以模擬電路產品開發為基礎的現有企業實現規?;l展,是新區集成電路產業做大做強的堅實基礎。
2)結合高端調整戰略,持續引進、培育系統設計企業。
無錫“530”計劃吸引眾多海外高端集成電路人才到無錫創業,已經成為無錫城市的一張“名片”,并在全球范圍內造就了關注高科技、發展高科技的影響力。以海歸人員為代表的創業企業相繼研發成功通信、MEMS、多媒體SOC等一批高端產品,為無錫高端集成電路設計的戰略調整,提供了堅實的人才基礎和技術基礎。隨著海峽兩岸關系的平緩與改善,中國臺灣正在考慮放寬集成電路設計企業到大陸投資政策,新區要緊緊抓住這一機遇,加大對中國臺灣集成電路設計企業的引進力度。新區擁有相對完善的基礎配套設施、宜居的人文環境、濃厚的產業氛圍、完備的公共技術平臺和服務體系,將成高端集成電路人才創業的首選。
3)結合電子器件國產化戰略,發展大功率、高電壓半導體功率器件。
高效節能已經成為未來電子產品發展的一個重要方向,電源能耗標準已經在全球逐步實施,將來,很多國家將分別實施綠色電源標準,世界各國已對家電與消費電子產品的待機功耗與效率開始實施越來越嚴格的省電要求,高效節能保護環境已成為當今共識。提高效率與減小待機功耗已成為消費電子與家電產品電源的兩個非常關鍵的指標。中國目前已經開始針對某些產品提出能效要求,此外,歐美發達國家對某些電子產品有直接的能效要求,如果中國想要出口,就必須滿足其能效要求,這些提高能效的要求將會為功率器件市場提供更大的市場動力。功率器件包括功率IC 和功率分立器件,功率分立器件則主要包括功率MOSFET、大功率晶體管和IGBT 等半導體器件,功率器件幾乎用于所有的電子制造業,除了保證設備的正常運行以外,功率器件還能起到有效的節能作用。由于制造工藝等因素的限制,形成相對較高的技術門檻,同時,新區企業擁有的深厚的模擬電路技術功底以及工藝開發制造能力,作為一種產業化周期相對較短的項目,現在越來越清晰的看到,模擬和功率器件是新區集成電路設計業的重點發展方向。
4)結合傳感網示范基地建設,發展射頻電子、無線通信、衛星電子、汽車電子、娛樂電子及未來數字家居電子產業。
“物聯網”被稱為繼計算機、互聯網之后,世界信息產業的第三次浪潮。專家預測10年內物聯網就可能大規模普及,應用物聯網技術的高科技市場將達到上萬億元的規模,遍及智能交通、環境保護、公共安全、工業監測、物流、醫療等各個領域。目前,物聯網對于全世界而言都剛起步,各個國家都基本處于同一起跑線。溫總理訪問無錫并確立無錫為未來中國傳感網產業發展的核心城市,將成為難得的戰略機遇,新區集成電路產業應該緊緊圍繞物聯網產業發展的歷史機遇,大力發展射頻電子、MEMS傳感技術、數字家居等,為傳感網示范基地建設和物聯網產業的發展,提供有效的基礎電子支撐。
(2)集成電路制造業
重大項目,特別是高端芯片生產線項目建設是擴大產業規模、形成產業集群、帶動就業、帶動產業發展的重要手段。是新區集成電路產業壯大規模的主要支撐,新區要確保集成電路制造業在全國的領先地位,必須扶持和推進現有重點項目,積極引進高端技術和特色配套工藝生產線。
1)積極推進現有大型晶園制造業項目
制造業投資規模大,技術門檻高,整體帶動性強,處于產業鏈的中游位置,是完善產業鏈的關鍵。新區集成電路制造業以我國的最大的晶圓制造企業無錫海力士-恒億半導體為核心,推動12英寸生產線產能擴張,鼓勵企業不斷通過技術改造,提升技術水平,支持企業周邊專業配套,完善其產業鏈。鼓勵KEC等向集成器件制造(IDM)模式的企業發展,促進設計業、制造業的協調互動發展。積極推進落實中國電子科技集團公司第58所的8英寸工藝線建設,進一步重點引進晶圓制造業,確保集成電路制造業在國內的領先地位。
2)重視引進高端技術與特色工藝生產線
國際IC大廠紛紛剝離芯片制造線,甩掉運轉晶圓制造線所帶來的巨大成本壓力,向更專注于IC設計的方向發展。特別是受國際金融危機引發的經濟危機影響以來,這一趨勢更為明顯,紛紛向海外轉移晶圓制造線,產業園將緊緊抓住機遇,加大招商引資力度。在重點發展12英寸、90納米及以下技術生產線,兼顧8英寸芯片生產線的建設的同時,重視引進基于MEMS工藝、射頻電路加工的特色工藝生產線,協助開發模擬、數?;旌?、SOI、GeSi等特色工藝產品,實現多層次、全方位的晶圓制造能力。
(3)集成電路輔助產業
1)優化提升封裝測試業
無錫新區IC封裝測試業以對外開放服務的經營模式為主,海力士封裝項目、華潤安盛、英飛凌、東芝半導體、強茂科技等封測企業增強了無錫新區封測環節的整體實力。近年來封測企業通過強化技術創新,在芯片級封裝、層疊封裝和微型化封裝等方面取得突破,縮短了與國際先進水平的差距,成為國內集成電路封裝測試的重要板塊。
隨著3G手機、數字電視、信息家電和通訊領域、交通領域、醫療保健領域的迅速發展,集成電路市場對高端集成電路產品的需求量不斷增加,對QFP(LQFP、TQFP)和QFN等高腳數產品及FBP、MCM(MCP)、BGA、CSP、3D、SIP等中高檔封裝產品需求已呈較大的增長態勢。無錫新區將根據IC產品產業化對高端封測的需求趨勢,積極調整產品、產業結構,重點發展系統級封裝(SIP)、芯片倒裝焊(Flipchip)、球柵陣列封裝(BGA)、芯片級封裝(CSP)、多芯片組件(MCM)等先進封裝測試技術水平和能力,提升產品技術檔次,促進封測產業結構的調整和優化。
2)積極扶持支撐業
支撐與配套產業主要集中在小尺寸單晶硅棒、引線框架、塑封材料、工夾具、特種氣體、超純試劑等。我國在集成電路支撐業方面基礎還相當薄弱。新區將根據企業需求,積極引進相關配套支撐企業,實現12英寸硅拋光片和8~12英寸硅外延片、鍺硅外延片、SOI材料、寬禁帶化合物半導體材料、光刻膠、化學試劑、特種氣體、引線框架等關鍵材料的配套。以部分關鍵設備、材料為突破口,重視基礎技術研究,加快產業化進程,提高支撐配套能力,形成上下游配套完善的集成電路產業鏈。
3保障措施
國家持續執行宏觀調控政策、集成電路產業升溫回暖以及國內IC需求市場持續擴大、國際IC產業持續轉移和周期性發展是無錫新區集成電路產業發展未來面臨的主要外部環境,要全面實現“規劃”目標,就必須在落實保障措施上很下功夫。2010-2012年,新區集成電路產業將重點圍繞載體保障、人才保障、政策保障,興起新一輪環境建設和招商引智,實現產業的轉型升級和產業總量新的擴張,為實現中國“IC設計第一區”打下堅實的基礎。
3.1 快速啟動超大規模集成電路產業園載體建設
按照相關部門的部署和要求,各部門協調分工負責,前后聯動,高起點規劃,高標準建設。盡快確定園區規劃、建設規劃、資金籌措計劃等。2010年首先啟動10萬平方米集成電路研發區載體建設,2011年,進一步加大開發力度,基本形成園區形象。
3.2 強力推進核“芯”戰略專業招商引智工程
以國家集成電路設計園現有專業招商隊伍為基礎,進一步補充和完善具備語言、專業技術、國際商務、投融資顧問、科技管理等全方位能力的專門化招商隊伍;區域重點突破硅谷、中國臺灣、北京、上海、深圳等地專業產業招商,聚焦集成電路設計業、集成電路先進制造業、集成電路支撐(配套)業三個板塊,引導以消費類為主導的芯片向高端系統級芯片轉變,以創建中國“集成電路產業第一園區”的氣魄,調動各方資源,強力推進產業招商工作。
3.3 與時俱進,不斷更新和升級公共技術服務平臺
進一步仔細研究現有企業對公共服務需求情況,在無錫IC基地原有EDA設計服務平臺、FPGA創新驗證平臺、測試及可靠性檢測服務平臺、IP信息服務平臺以及相關科技信息中介服務平臺的基礎上,拓展系統芯片設計支撐服務能力,搭建適用于系統應用解決方案開發的系統設計、PCB制作、IP模塊驗證、系統驗證服務平臺。為重點培育和發展的六大新興產業之一的“物聯網”產業的發展提供必要的有效的服務延伸。支持以專用芯片設計為主向系統級芯片和系統方案開發方向延伸,完善、調整和優化整體產業結構。支持集成電路芯片設計與MEMS傳感器的集成技術,使傳感器更加堅固耐用、壽命長、成本更加合理,最終使傳感器件實現智能化。
3.4 內培外引,建設專業人才第一高地
加大人才引進力度。針對無錫新區集成電路產業發展實際需求,豐富中高級人才信息積累,每年高級人才信息積累達到500名以上。大力推進高校集成電路人才引導網絡建設,與東南大學、西安電子科技大學、成都電子科技大學等國內相關院校開展合作,每年引進相關專業應屆畢業生500人以上,其中研究生100人以上。及時研究了解國內集成電路產業發達地區IC人才結構、人才流動情況,實現信息共享,每年引進IC中高級人才200人以上。積極開展各類國際人才招聘活動,拓寬留學歸國人員引進渠道,力爭引進國際IC專家、留學歸國人員100人以上。到2012年,無錫新區IC設計高級專業技術人才總數達到3000人。
建立健全教育培訓體系。以東南大學的集成電路學院在無錫新區建立的高層次人才培養基地為重點,到2012年碩士及以上學歷培養能力每年達到500人。支持江南大學、東南大學無錫分校擴大本科教育規模,加強無錫科技職業學院集成電路相關學科的辦學實力,建立區內實踐、實習基地,保障行業對各類專業技術人才的需求。與國際著名教育機構聯合建立高層次的商學院和公共管理學院,面向企業中高層管理人員,加強商務人才和公共管理人才的培養。
3.5 加強制度創新,突出政策導向
近幾年,新區管委會多次調整完善對IC設計創新創業的扶持力度(從科技18條到55條),對IC設計產業的發展起了很大的作用,根據世界IC產業發展新態勢、新動向,結合新區IC產業現狀及未來發展計劃,在2009年新區科技55條及其它成功踐行政策策略基礎上,建議增加如下舉措:
1、在投融資方面,成立新區以IC設計為主的專業投資公司,參考硅谷等地成熟理念和方法,通過引進和培養打造一支專業團隊,管理新區已投資的IC設計公司,成立每年不少于5000萬元的重組基金,在國家IC設計基地等配合下,通過資本手段,移接硅谷、新竹、筑波等世界最前沿IC設計產業化項目,推進新區IC設計公司改造升級,進軍中國乃至世界前列。
2、政策扶持范圍方面,從IC設計擴大到IC全產業鏈(掩模、制造、封裝、測試等),包括設備或材料、配件供應商的辦事處或技術服務中心等。
3、在提升產業鏈相關度方面,對IC設計企業在新區內配套企業加工(掩模、制造、封裝、測試)的,其繳納的增值稅新區留成部分進行補貼。
4、在高級人才引進方面,將2009年55條科技政策中關于補貼企業高級技術和管理人才獵頭費用條款擴大到IC企業。
2013年,中國集成電路進口和逆差總額分別為2313億和1436億美元,與2500億美元的石油進口額相當。在國家信息安全受到日益嚴峻挑戰的情況下,隨著中國制造和中國需求的不斷崛起,集成電路的產業轉移已成大勢所趨。
《綱要》全面系統地為保障產業發展提供了方向:一是頂層支持力度加大,由國家層面自上而下推動;二是提供了全面的投融資方案,包括成立國家和地方投資資金;三是通過稅收政策提升企業盈利能力,包括所得稅、增值稅、營業稅以及進口免稅等;四是通過政府采購和推進國產化解決需求問題,尤其是政府信息化和信息安全部門國產化力度加強;五是、夯實產業發展長期基礎,包括強化創新能力,加強人才培養和引進及對外開放和合作等。
政策助力產業迎接長線拐點
《綱要》分為五部分,分別為現狀和形勢、總體要求、發展目標、主要任務和發展重點、保障措施。
現狀和形勢:1.存在融資難、創新薄弱、產業與市場脫節、缺乏協同、政策環節不完善等問題,大量依賴進口難以保障國家信息安全;2.投資攀升、份額集中;移動智能終端、云計算、物聯網、大數據快速發展;中國是全球最大的集成電路市場。
總體要求:1.指導思想是突出企業主體地位,以需求為導向,以整機和系統為牽引、設計為龍頭、制造為基礎、裝備和材料為支撐,以技術、模式和體制機制創新為動力;2.基本原則:需求牽引、創新驅動、軟硬結合、重點突破、開放發展。
發展目標:1.到2015年,體制機制創新取得明顯成效,建立與產業發展規律相適應的融資平臺和政策環境,產業銷售超過3500億元;2.到2020年,與國際先進水平的差距逐步縮小,全行業銷售年均增速超過20%;3)到2030年,集成電路產業鏈主要環節達到國際先進水平,一批企業進入國際第一梯隊,實現跨越發展。
主要任務和發展重點:1.著力發展集成電路設計業;2.加速發展集成電路制造業;3.提升先進封裝測試業發展水平;4.突破集成電路關鍵裝備和材料。
保障措施:加強組織領導;設立國家產業投資基金;加大金融支持力度;落實稅收支持政策;加強安全可靠軟硬件的推廣應用;強化企業創新能力建設;加大人才培養和引進力度;繼續擴大對外開放。
這是繼2000年18號文和2011年4號文之后,政府對集成電路產業的最重要扶持政策,相對以往政策的特色包括:1.提升至國家戰略層面,包括成立國家集成電路產業發展領導小組,強化頂層設計,并設計國家產業投資基金等;2.強化企業主體地位,發揮企業活力;3.側重利用資本市場各種投資工具,如產業基金,兼并重組,融資工具等,這與以往以直接補貼企業和科研機構研發費用、稅收優惠等為主不同;4.市場化運作,政府資本定位為參與者,反映政府對企業長遠發展和盈利能力的訴求;5.力度大、范圍廣:扶持半導體產業鏈方方面面,從設計、制造、封裝測試到關鍵材料和設備,并設置了具體目標和任務,以及全面的保障政策。
在《綱要》前一年,中國半導體企業和各地政府已在開始運用各種資本市場手段謀求產業整合和政策扶持。2013年9月,國務院副總理馬凱強調加快推動中國集成電路產業發展,其后納斯達克三大中國半導體公司展訊、RDA和瀾起先后被國內資本私有化,北京市成立300億規模的集成電路產業發展股權投資基金,天津、上海、江蘇、深圳等地政府和國內最大的集成電路制造商中芯國際也紛紛效仿。在集成電路產業中引入資本市場工具已經成為業界共識。
從另外一個層面上來講,集成電路產業是一個投資規模大、技術門檻高,亦是高度全球化、專業化和市場化的產業,美、中國臺灣、韓在早期產業發展和追趕過程中均給予大力扶持,且產業贏家通常都經過了殘酷的全球市場篩選,英特爾、高通、臺積電、聯發科、三星等無不如此。因此,此次帶有濃厚市場色彩的產業推進綱要將從國家戰略的層面理順集成電路產業發展的脈絡,助力中國半導體產業迎接長線拐點。
國產芯片替代空間巨大
2013年,中國集成電路進出口總額分別為2313億和877億美元,較2012年分別增加20.5%和64.1%,逆差1436億美元,比2012年增長3.7%。中國集成電路進口額占2013年全年貨物進口額的12%,與2500億美元的石油進口額相當。在中國經濟產業轉型升級加快的大背景下,國產集成電路在國內有著巨大的市場替代空間。同時,從國家安全角度來講,作為電子信息產業的基石,中國關鍵集成電路基本都靠進口,如通用計算機CPU、存儲器、通訊芯片、高端顯示器件、各類傳感器等,特別是在斯諾登將美國棱鏡計劃公諸于世之后,中國信息安全更是受到了前所未有的挑戰和威脅。
中國信息技術產業規模多年位居世界第一,2013年產業規模達到12.4萬億元,生產了世界絕大部分手機、電腦、電視,但主要以整機制造為主,由于以集成電路和軟件為核心的價值鏈環節缺失,行業平均利潤率僅為4.5%,低于工業平均水平1.6個百分點。
同時也應該看到,中國巨大的終端產量不僅使中國成為世界工廠,也同時造就了中國電子制造業的諸多品牌,如以聯想、華為、酷派、中興、金立、OPPO、小米等為代表的中國智能手機制造商已經攫取了全球智能手機出貨量的30%;聯想2013年在PC市場取代HP成為市場第一并迅速擴大領先優勢;中國電視公司如TCL、海信、康佳等亦已躋身全球出貨量前10名。隨著中國電子制造業在全球話語權的提升,電子制造上游產業必然會向中國轉移,“中國制造”必然會帶動上游“中國創造”,而這其中集成電路是最為核心的部件。
另一方面,旺盛的本土需求也是發展中國集成電路產業的強大動因。中國擁有全球最大、增長最快的集成電路市場,2013年規模達9166億元,占全球市場的50%左右。隨著中國經濟發展方式的轉變、產業結構的加快調整,以及新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展,工業化和信息化深度融合,大力推進信息消費,對集成電路的需求將大幅增長,預計到2015年市場規模將達1.2萬億元。
行業各鏈條協同發展
集成電路產業主要有四個環節,即集成電路設計、集成電路制造、集成電路后段封裝測試以及支撐輔助上述三個環節的設備和材料等產業?!毒V要》突出了“芯片設計-芯片制造-封裝測試-裝備與材料”的全產業鏈布局,各鏈條應該協同發展,進而構建“芯片―軟件―整機―系統―信息服務”生態鏈,并提出了“三步走”的目標。
到2015年,移動智能終端、網絡通信等部分重點領域集成電路設計技術接近國際一流水平。32/28納米(nm)制造工藝實現規模量產,中高端封裝測試銷售收入占封裝測試業總收入比例達到30%以上,65-45nm關鍵設備和12英寸硅片等關鍵材料在生產線得到應用。
到2020年,企業可持續發展能力大幅增強。移動智能終端、網絡通信、云計算、物聯網、大數據等重點領域集成電路設計技術達到國際領先水平,產業生態體系初步形成。16/14nm制造工藝實現規模量產,封裝測試技術達到國際領先水平,關鍵裝備和材料進入國際采購體系,基本建成技術先進、安全可靠的集成電路產業體系。
到2030年,集成電路產業鏈主要環節達到國際先進水平,一批企業進入國際第一梯隊,實現跨越發展。
中國公司與世界一流差距明顯,追趕趨勢明確。2013年全球集成電路銷售額年增長5%,達到3150億美元(不包含制造、封測等中間環節,因其產值已體現在最終芯片產品售價中)。集成電路產業有IDM和Fabless(無晶圓設計)/Foundry(制造)/SATS(封裝測試)兩種商業模式。IDM以英特爾、三星、德州儀器、東芝、瑞薩等公司為代表,這些公司內部集合了集成電路設計、制造和封測三個環節。而Fabless/Foundry/SATS則由Fabless公司設計芯片,并委托Foundry和SATS公司進行制造和封裝測試,最終Fabless公司再把芯片銷售給客戶。世界主要的Fabless公司有高通、博通、AMD、聯發科、NVIDIA、Marvell等,Foundry有臺積電、Globalfoundries、電和中國中芯國際等,封測公司有日月光、安可、矽品等。以2013年全球3150億美元的集成電路銷售額來看,IDM和Fabless分別占3/4和1/4。
隨著智能移動終端取代傳統PC進程的不斷加速,高投資壁壘、縱向整合的IDM模式面臨船大難掉頭的困局。由于銷售額增長緩慢甚至是零增長和負增長,IDM大量的固定資產投資和研發費用削弱了公司的盈利能力。而Fabless公司則憑借專業分工、揚己所長,在移動終端集成電路市場中不斷攫取份額。
聚焦龍頭
對于未來政府政策的著力點,盡管具體的《細則》尚待一定時日出臺,但從《綱要》的八條保障措施可以窺得一斑,這八條措施分別為加強組織領導、設立國家產業投資基金、加大金融支持力度、落實稅收支持政策、加強安全可靠軟硬件的推廣應用、強化企業創新能力建設、加大人才培養和引進力度、繼續擴大對外開放。
以上八點措施在2000年《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》(18號文)和2011年《進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》(4號文)基礎上重點增加了加強組織領導、設立國家集成電路產業投資基金、加大金融支持力度三個內容。
2000年以來,我國集成電路產業高速發展。截至2010年底,集成電路產業銷售額已經達到1440.15億元, 我國成為同期世界集成電路產業發展最快的地區之一。我國集成電路產業規模由“十五”末不足世界集成電路產業總規模的4.5%提高到2010年的近8.6%。此外,集成電路行業技術水平迅速提升,芯片大生產技術最高水平達到65納米,手機芯片、IC卡芯片、數字電視芯片、通信專用芯片、多媒體芯片等多個產品領域也取得了諸多創新成果。
盡管我國集成電路產業發展迅速,但仍難以滿足國內巨大且快速增長的市場需求,集成電路產品仍大量依靠進口。2010年,國內集成電路進口規模已經達到1570億美元,創歷史新高。集成電路已連續兩年超過原油成為進口規模最大的商品。
展望未來五到十年,集成電路產業的發展存在諸多利好因素。首先,政策環境進一步支持產業發展。2011年1月,國務院了《國務院關于印發進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策的通知》(簡稱4號文件),從財稅、投融資、研發、進出口、人才、知識產權等方面給予集成電路產業諸多優惠,政策覆蓋范圍從設計企業與生產企業延伸至封裝、測試、設備、材料等產業鏈上下游企業。
其次,戰略性新興產業將為集成電路產業帶來更多發展機會。2010年10月,國務院《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》,明確提出加快培育和發展下一代信息技術、節能環保、生物產業、高端裝備制造產業、新能源、新材料以及新能源汽車等戰略性新興產業。其中在下一代信息技術領域,發展重點包括高性能集成電路、物聯網、三網融合、新型顯示、下一代移動通信、下一代互聯網等方面。國家鼓勵發展戰略性新興產業,不僅將直接惠及集成電路產業,而且能通過拉動下游應用市場,間接帶動國內集成電路企業的發展。
再次,資本市場將為企業融資提供更多機會。創業板的推出在一定程度上打通了國內集成電路企業發展的資金瓶頸。創業板帶來的財富效應,還將吸引更多資金和人才投入到集成電路行業。此外,國務院4號文件中也明確提出將通過中央預算內投資、產業投資基金、銀行貸款以及企業自籌資金等多種途徑對集成電路企業的融資給予鼓勵。
市場需求大、政策和資本市場支持,“十二五”期間國內集成電路產業發展面臨前所未有的機遇,并將步入發展黃金期。
近年來,中國集成電路(集成電路)產業獲得飛速發展。不管是設計業、制造業還是封裝業銷售額都有大幅提高。
中國半導體行業協會的數據顯示,2009年我國集成電路業銷售額為1109.1億元,此后逐年增長至2016年的4331.7億元(預估數)。不過,集成電路進口金額亦是巨大。中國海關的數據顯示,我國集成電路進口金額從2009年的1349.9億美元增長到2015年的2615.3億美元,長期占據我國進口第一大行業的位置。
這是中國集成電路“兩端在外”的結果之一。“兩端在外”是指一方面我國集成電路設計企業的產品主要在海外或外資企業加工;另一方面集成電路制造企業的主要業務也在海外。
更為嚴峻的事實或許是,“兩端在外”所形成的產業技術嚴重滯后、集成電路制造和先進封裝產能嚴重不足問題未能得到有效解決,新問題又已來臨。新的寡頭正在逐漸形成,比如高通公司(Qualcomm);新的技術也正在誕生,比如蘋果的7納米鰭式場效應晶體管(FinFET),而中國卻無一家集成電路企業營業收入實現50億美元,也無法投入大額資金去研發追趕!
“兩端在外”困局該如何破?
改變產業模式
中國集成電路業發展至今對外依賴度依然很高,高端集成電路基本依賴國外的一個重要原因是產業結構出了問題。
在“一窮二白”的早期,中國大陸學習的是臺灣的代工模式。臺灣從代工模式發展而來,在歷史上取得了較為顯著的成效,至今仍有臺積電和富士康兩家全球重要的代工企業。
不過,代工模式已經不適合大陸集成電路產業的發展。因為代工模式有自身發展的局限性。第一,代工模式很難形成自己的特有品牌和文化。因為只是負責給設計企業加工產品,很難掌握先進的核心技術,只能永遠作一個“追隨者”。而中國大陸由于有著巨大的市場空間需要培養自身的品牌和特色。
第二,代工模式的一大弊病是不可持續性。長期給設計公司加工,結果就是自己失去創新能力,因為總是跟著別人做,掌握不了集成電路的系統技術,只能等著設計公司在前面拉著往前走。代工長久發展下去的結果就是導致企業創新能力不強,這在一定程度上也是限制臺灣集成電路業發展的原因。顯然大陸的集成電路產業不能繼續走這條路,而是需要有自己的設計、制造、封裝一整套自主企業。
第三,臺灣作為一個地區來發展,代工模式給當地經濟發展帶來了很大的貢獻。但大陸國土面積遼闊,具備戰略縱深發展的條件。從東部到中部再到西部,經濟發展的水平梯級很明顯,給創立自主品牌提供了長足的發展空間。當然,也的確給代工模式提供了很大的生存空間。
實際上,從代工到創立自主品牌已經在很多行業得到了印證,這是一條必須走的路。比如家電、服裝等領域,一些原先的代工企業都轉為了自主品牌企業,而且很成功,發展后勁很足。比如格力電器,如果走代工之路,那就不可能有今天的格力電器。
培養自己的IDM
要改變目前的集成電路產業結構一個主要途徑就是培養中國的集設計、制造和銷售為一體的集成電路系統集成服務商(IDM)。IDM的重要性不言而喻,全球集成電路市場的80%由IDM所掌握,比如三星電子(Samsung)、恩智浦、英飛凌(Infenon)等。
為什么中國沒有發展出來一家自己的IDM?這是因為中國的整機企業規模仍然太小。以華為公司為例,其官網公布2016年預計實現銷售收入5200億元人民幣,折合美元也就748.96億美元。這是智能手機、筆記本&平板、穿戴設備、智能家居以及集成電路等多個業務的總銷售收入。但英特爾僅集成電路業務2016年的銷售收入預計達563.13億美元。
如何打造中國的IDM?
可以從兩個方面著手。首先,企業要有意識地去做加法。讓資源匹配的產業鏈企業組合起來?!皟啥嗽谕狻弊畲蟮膯栴}是產業結構調整。產業結構調整當中最重要的是,整機企業有沒有這樣的意識,整個產業鏈的企業有沒有形成共識――要打造IDM。
近5年來,中國集成電路設計、制造和封裝環節的公司在展開積極緊密的合作,出現了一些積極的資源相互匹配和IDM公司的跡象。以中芯國際槔,早期在中國大陸本土接到的訂單幾乎為零,但是2015年國內訂單已高達47.6%,而加工完后就交接給了中國最大的封裝企業長電科技,前者26億元入股后者成為最大股東。
值得一提的是,紫光集團有可能成為中國第一家IDM。紫光集團通過收購展訊和銳迪科擁有了設計業務,長江存儲工廠的開建意味著制造業務也將擁有。如果在合適機會合并進來一家整機制造商,一家中國的IDM公司就誕生了。華為目前有整機業務、也有海思半導體這樣全球優秀的設計公司,只要選擇合適的時機建設屬于自己的工廠,或收購或控股一家制造廠。華為也是一家IDM。
其次,相關政府部門要有意識地推動集成電路產業鏈上的企業去進行資源匹配。比如A設計公司主動提出希望能跟B制造公司進行資源匹配,政府給予一定的稅收優惠,鼓勵企業進行資源匹配,并對研發提供一定的補貼。加快兩家公司的資源匹配。采取的方式有很多種,大基金是一種方式,通過換股來實現對雙方控股也是一種方式。
實際上,全球集成電路產業這種合并案例仍在不斷發生。比如高通公司提出收購恩智浦。后者于2015年12月完成收購飛思卡爾,成為全球最大的消費電子集成電路制造商。如果收購成功,高通將成為又一家IDM,而且營業收入規模或將超越臺積電(TSMC)成為全球第三大半導體企業。
關鍵詞:集成電路設計企業;成本核算
中圖分類號:F23 文獻標識碼:A
收錄日期:2015年8月30日
一、前言
集成電路的整個產業鏈包括三大部分,即集成電路設計、生產制造和封裝及測試。由于集成電路行業在我國起步晚,目前最尖端的集成電路企業幾乎全被外資壟斷,因此國家從改革開放以來,逐年加大集成電路產業的投入。近年來,我國的集成電路企業飛速發展,規模逐年擴大。根據中國半導體行業協會統計,2015年第一季度中國集成電路產業銷售額為685.5億元。其中,IC設計銷售額為225.1億元,生產制造業銷售額為184.9億元,封裝測試銷售額為275.5億元。作為集成電路產業的IC設計得到國家的大力鼓勵發展,以期望由IC設計帶動整個中國的集成電路產業。我國的集成電路企業主要分布在長三角、珠三角、京津地區和西部的重慶、西安和武漢等。其中,長三角地區集中了全國約55%的集成電路制造企業、80%的集成電路封裝測試企業和近50%的集成電路設計企業,該區域已經形成了包括集成電路的研發、設計、芯片制造、封裝測試及其相關配套支撐等在內的完整產業鏈條。
集成電路行業是一個高投入、高產出和高風險的行業,動輒幾十億元甚至幾百億元的投入才能建成一條完整的生產線。國務院在2000年就開始下發文件鼓勵軟件和集成電路企業發展,從政策法規方面,鼓勵資金、人才等資源向集成電路企業傾斜;2010年和2012年更是聯合國家稅務總局下發文件對集成電路企業進行稅收優惠激勵,2013年國家發改委等五部門聯合下發了發改高技[2013]234號文,凡是符合認定的集成電路設計的企業均可以享受10%的所得稅優惠政策。因此,對于這樣一個高投入、高技術、高速發展的產業,國家又大力支持的產業,做好成本核算是非常必要的。長期以來,集成電路設計企業由于行業面較窄,又屬于高投入、復雜程度不斷提高的行業,成本核算一直沒有一個明確的核算方法。
二、集成電路設計生產流程
集成電路設計企業是一個新型行業的研發設計企業,跟常規企業的工作流程有很大區別,如下圖1。(圖1)集成電路設計企業在收到客戶的產品設計要求后,根據產品需求進行IC設計和繪圖,設計過程中需要選擇相應的晶圓材料,以便滿足設計需求。設計完成后需要把設計圖紙制造成光刻掩膜版作為芯片生產的母版,在IC生產環節,通過光刻掩膜版在晶圓上生產出所設計的芯片產品。生產完成后進入下一環節封裝,由專業的封裝企業對所生產的芯片進行封裝,然后測試相關芯片產品的參數和性能是否達到設計要求,初步測試完成后,把芯片產品返回集成電路設計企業,由設計企業按照相關標準進行出廠前的測試和檢驗,最后合格的芯片將會發給客戶。
對于集成電路設計企業來說,整個集成電路生產流程都需要全方位介入,每個環節都要跟蹤,以便設計的產品能符合要求,一旦一個環節出了問題,例如合格率下降、封裝不符合要求等,設計的芯片可能要全部報廢,無法返工處理,這將會對集成電路設計企業帶來很大損失。
三、成本核算方法比較
傳統企業的成本核算方法一般有下面幾種:
(一)品種法:核算產品成本的品種法是以產品的品種為成本計算對象,歸集費用,計算產品成本的一種方法。品種法一般適用于大量大批單步驟生產類型的企業,如發電、采掘等企業。在這種類型的企業中,由于產品的工藝流程不能間斷,沒有必要也不可能劃分生產步驟計算產品成本,只能以產品品種作為成本計算對象。
品種法除廣泛應用于單步驟生產類型的企業外,對于大量大批多步驟生產類型的企業或者車間,如果其生產規模小,或者按流水線組織生產,或者從原材料投入到產品產出的全過程是集中封閉式的生產,管理上不要求按照生產步驟計算產品成本,也可以采用品種法計算成本,如小型水泥廠、磚瓦廠、化肥廠、鑄造廠和小型造紙廠等。
按照產品品種計算成本,是產品成本計算最基礎、最一般的要求。不論什么組織方式的制造企業,不論什么生產類型的產品,也不論成本管理要求如何,最終都必須按照產品品種計算出產品成本。因此,品種法是最基本的成本計算方法。
(二)分批法:分批法亦稱訂單法,它是以產品的批別(或訂單)為計算對象歸集費用并計算產品成本法的一種方法。分批法一般適用于單件小批生產類型的企業,如船舶、重型機械制造企業以及精密儀器、專用設備生產企業。對于新產品的試制,工業性修理作業和輔助生產的工具模具制造等,也可以采用分批法計算成本。在單件小批生產類型企業中,通常根據用戶的訂單組織產品生產,生產何種產品,每批產品的批量大小以及完工時間,均要根據需求單位加以確定。同時,也要考慮訂單的具體情況,并結合企業的生產負荷程度合理組織產品的批次及批量。
(三)分步法:分布法是以產品的品種及其所經過的生產步驟作為成本計算對象,歸集生產費用,計算各種產品成本及其各步驟成本的一種方法。分布法主要適用于大量大批復雜生產的企業,如紡織、冶金、造紙等大批量、多步驟生產類型的企業。例如,鋼鐵企業可分為煉鐵、煉鋼、軋鋼等生產步驟。在這種企業里,其生產過程是由若干個在技術上可以間斷的生產步驟組成的,每個生產步驟除了生產出半成品(最后步驟為產品)外,還有一些處于加工階段的在產品。已經生產出來的半成品及可以用于下一生產步驟的再加工,也可以對外銷售。
(四)作業成本法:作業成本法是一個以作業為基礎的管理信息系統。它以作業為中心,作業的劃分從產品設計開始,到物料供應;從工藝流程的各個環節、總裝、質檢到發運銷售全過程,通過對作業及作業成本的確認計量,最終計算出相對準確的產品成本。同時,經過對所有與產品相關聯作業的跟蹤,消除不增值作業,優化作業鏈和價值鏈,增加需求者價值,提供有用信息,促進最大限度的節約,提高決策、計劃、控制能力,以最終達到提高企業競爭力和獲利能力,增加企業價值的目的。
由于集成電路設計企業的特殊生產工藝流程,集成電路設計企業的主要生產和封裝、測試都是在第三方廠家進行,分批法、分步法和作業成本法都不太適合作為集成電路設計企業的成本核算方法,所以品種法將作為集成電路設計企業的基礎成本核算方法。
四、IC產品的品種法
品種法作為一種傳統的成本核算方法,在集成電路設計企業里是十分實用的。由于集成電路設計企業的生產流程比較特殊,產品從材料到生產、封裝、測試,最后回到集成電路設計企業都是在第三方廠商進行,每一個環節的成本費用無法及時掌握,IC產品又有其特殊性,每種產品在生產過程中,不僅依賴于設計圖紙,而且依賴于代工的工藝水平,每個批次的合格率并不盡相同,其成品率通常只有在該種產品的所有生產批次全部回到設計企業并通過質量的合格測試入庫時才能準確得出,然而設計企業的產品并不是一次性全部生產出來,一般需要若干個批次,或許幾十上百個批次加工,在最后幾個批次返回設計企業時,早期的許多批次產品早已經發給客戶使用了,因此集成電路設計企業的按品種進行成本核算應該是有一定預期的品種法,即需要提前預估該種產品的成品率或廢品率,盡量準確核算每一個IC產品的成本。
五、結語
集成電路設計是個技術發展、技術更新非常迅速的行業,IC設計企業要在這個競爭非常激烈的行業站住腳跟或者有更好的發展,就必須緊密把握市場的變化趨勢,不斷的進行技術創新、改進技術或工藝,及時調整市場需求的產品設計方向,持續不斷的通過科學合理的成本控制手段,從技術上和成本上建立競爭優勢;同時,充分利用國家對于集成電路產業的優惠政策,特別是對集成電路設計企業的優惠政策,加大重大項目和新興產業IC芯片應用的研發和投資力度;合理利用中國高等院校、科研院所在集成電路、電子信息領域的研究資源和技術,實現產學研相結合的發展思路,縮短項目的研發周期;通過各種途徑加強企業的成本控制手段,來達到提高中國IC設計企業整體競爭實力,擴大市場份額。
主要參考文獻:
[1]中國半導體行業協會.cn.
【關鍵詞】新專業 市場 可行性 分析 需求
【中圖分類號】U472 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)04-0117-01
一、開設新專業的指導思想
在職業院校開設新的專業,應以市場為導向,以社會需求為準則,充分發揮地方資源優勢和人才培養優勢。積極地探尋市場、發現市場,把供需鏈條緊緊連在一起。在北京市同層次院校的專業中,做到人無我有,人有我強,人強我特,形成品牌,形成特色。專業設置逐步從“條件驅動”型向“發展需求驅動”型轉變,即根據社會經濟發展需求確定專業設置。從強調我能做什么,能培養什么樣的人才,轉變為強調需要我做什么,需要培養什么樣的人才。本著以上指導思想,現提出開設微電子技術與器件專業的一些方案設想。
二、市場需求分析
微電子技術與器件專業,其就業導向涵蓋了集成電路和半導體材料產業。根據首都“十一五”電子信息產業發展規劃,集成電路、TFT?鄄LCD、計算機及網絡設備、移動通信產業、數字電視產業、半導體照明材料產業和智能交通及汽車電子產業等7個產業是信息產業下一步發展的重點領域。其中集成電路排在了第一位,半導體照明材料排在了第六位。早在2000年,北京市委、市政府就首次向全球宣布:北京將建設中國北方微電子產業基地。從那時到現在,北京集成電路產業走過了蓬勃興起的10年,初步建立起了集成電路設計、制造、封裝測試以及裝備材料互動協調發展的良好格局,確立了北京在全國集成電路產業中的重要地位。
以2010年為例,該年北京集成電路產業全產業鏈實現銷售收入245億元,比2009年增長了31%,產業規模是2000年的20倍左右,占全國的17%。在北京市,電子信息產業產品銷售收入排名位居全市工業第一,占全市工業23%,而集成電路產業全產業鏈的銷售就占了近四分之一。
目前,北京有各類集成電路設計企業約80多家,年總銷售收入約90億元,占全國的1/4。集成電路制造企業3-4(大型)家,實現總銷售收入約60億元,約占全國14%。集成電路封裝測試企業2-3家(大型),實現總銷售收入約90億元,約占全國15%。集成電路裝備制造企業3-4家(大型),實現銷售20多億元,多項裝備在全國處于領先地位。另外,還建有生產集成電路關鍵原料的硅材料科研、生產基地。
當前,北京集成電路產業正迎來跨越式發展的新機遇。國務院2011年4號文為集成電路產業的發展提供優越的外部環境。相信要不了多久北京就會建成具有全球影響力的集成電路產業基地。
政府的大力支持,堅實的產業基礎,廣闊的發展前景,優惠的國家政策,可以說集成電路產業在北京具有得天獨厚的條件。產業的發展必然伴隨著人才的巨大需求,雖然集成電路產業是知識和資金密集型產業,但它同樣需要大量應用型技術人才。比如集成電路設計,需要大量的程序錄入和輔助支持技術人員;集成電路制造,需要大量的高科技設備儀器操作員、工藝技術員、質量檢驗員和設備維護技術人員;集成電路封裝測試,同樣需要大量的高科技設備儀器操作員、工藝技術員、質量檢驗員和設備維護技術人員。另外,半導體硅材料及單晶硅片的生產等,都需要大量的應用型技術人才。
三、可行性分析
在我院設置微電子技術與器件專業具有非常好的條件并且可行,其理由主要有以下幾個方面:
1.我院在中專學校升高職院校之前,南校區就有這個專業。因此,在師資力量、教學資源、實訓資源、招生分配等方面都有一定的基礎和經驗,設置微電子技術與器件專業可以說是駕輕就熟。
2.該專業的設置符合國家產業政策,契合北京“十一五”電子信息產業發展規劃,因此,獲得上級單位批準的幾率大。
3.在北京“十一五”電子信息產業發展規劃中,7個重點發展領域,集成電路產業排第一,半導體照明材料產業排第六,因此,設置該專業可獲得國家和北京市資金的大力支持。
4.分配就業前景良好,正如市場需求分析中所提到的,集成電路產業在整個電子信息產業已經占到了四分之一左右,而且,今后將跨越式發展,必然需要大量的應用型技術人才,因此,該專業畢業學生的就業前景良好。
四、困難及解決途徑
在我院設置微電子技術與器件專業也會遇到一些困難,仔細分析有以下幾個方面:
1.生源問題。微電子技術與器件這一名稱,屬于比較新的科技名詞,一般人在日常生活中很少接觸,理解起來有一定困難,不知道這一專業到底學什么,畢業后干什么。因此,會出現專業招生困難,或招不到相對高素質的學生。
解決辦法:一是改專業名稱,起一個即通俗易懂,又能代表專業含義的名稱,這有一定困難。二是加強宣傳,在招生時,宣傳材料、現場解說、視頻資料等全方位進行,使考生了解北京市的產業政策和就業前景,提高對該專業的認知度。
2.實訓問題。微電子技術與器件專業的實訓環節比較困難,我們知道現在強調實訓模擬真實場景,而集成電路產業鏈的工序非常多,每一道工序的設備儀器都非常昂貴,動則幾百萬,建立校內實訓基地,場地和資金都是問題。
解決辦法:一是計算機模擬,現在多媒體教學設備完善,各種模擬軟件很多,通過購買和教師制作等方式來模擬實際工藝,替代昂貴的真實設備儀表。二是下廠實訓,校企合作辦學是學院發展的方向,我院有良好的基礎和得天獨厚的條件,北京分布著眾多的集成電路設計、生產、測試企業可供我們選擇實習參觀,而且,我院已經和許多這方面的企業簽有校外實訓基地協議,如中國電子集團微電子所,北京飛宇微電子科技有限公司,中國科學院微電子所,燕東微電子有限公司等。我院應充分利用這一優勢,解決微電子技術與器件專業的實訓問題。
參考文獻:
[1]尹建華,李志偉 半導體硅材料基礎,北京.化學工業出版社,2012
擁有強大的集成電路技術和產業,是我國邁向創新型國家的重要標志。工業和信息化部(以下簡稱“工信部”)成立5年來,出臺了多項政策及舉措,推動集成電路產業健康快速發展,促使中國自己的集成電路產業實現了質的飛躍。
政策全面促進
“‘18號文’對吸引海外人才回歸和社會資本進入集成電路行業發揮了很大作用,為集成電路在‘十一五’期間的發展奠定了良好基礎。”工信部電子信息司集成電路處處長任愛光說,2000年頒發的《國務院關于印發鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策的通知》(簡稱“18號文件”),令我國集成電路產業步入了快速成長的“黃金十年”。而工信部2008年成立后,在“十一五”期間繼續發揮政策引導功能,完善政策環境。
“十一五”期間,受金融危機影響,2008年,中國集成電路產業出現了微負增長,然而2009年便迅速恢復,2010年的增速回升至30%,近兩年則都是兩位數的增長。從規模上看,我國集成電路產業的銷售收入2001年為199億元,2011年1月28日,國務院了《進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》(簡稱“4號文件”),在財稅、投融資、研究開發、知識產權和人才等方面,進一步加大了對集成電路產業的支持,政策促進的效果明顯。到2011年,我國集成電路產業的銷售收入已提高到1572億元,十年翻了三番,占全球集成電路市場的比重提高到了9.8%。
任愛光說,4號文件還突出“扶優扶大扶強”,因為最終創新能力的體現還是“落在大企業身上”。而除了4號文件,國家以及工信部還推出了多條舉措鼓勵產業升級進步,如2008年的“國家科技重大專項”中就有兩條半條目與集成電路相關,另外工信部還成立了電子發展基金、集成電路研發專項基金、技術改造基金等,支持集成電路企業的技術進步,幫助相關企業提升創新能力,收效顯著。
首先在設計能力方面,中國企業目前的SOC芯片設計能力已逐步接軌國際水平,自主開發的CPU已經在高性能計算里得到應用,而存儲器也實現了從無到有,自主生產。目前國產嵌入式芯片的出貨量已經超過1億顆。該領域,海思半導體的年銷售額已超過10億美元,另一家企業展訊的銷售額也在逐漸接近10億美元,它們的全球排名都進入了前20;其次,在制造規模上,中國本土企業的能力也在擴大。
“‘十五’期間有武漢的新芯,‘十一五’期間出現了華力微電子,都是集成電路行業里的領軍企業。”任愛光說,國內已迅速成長出一批接近世界先進水平的集成電路企業,在芯片制造環節中,中芯國際的全球排名達到第五,華宏宏利也排到了全球第七,裝備和材料領域也有企業的年銷售收入超過兩三億元。此外,集成電路行業里,我國對于外資的利用也有顯著提升,如英特爾就在中國,建立了多個芯片廠,三星公司也在西安投資建設了其海外最大的半導體生產線。從制造水平上看,目前國內芯片企業的量產能力已經達到40納米,芯片封裝的規模和技術能力都已接近國際先進水平,國內最大的封裝企業江陰長電已經排名全球第八。同時,產業支撐環節之一的芯片制造裝備在“十一五”期間和“十二五”初期的發展也特別快,“很多設備都實現了從無到有,包括刻蝕機和離子注入機原來都沒有,現在已進入大生產鏈,可以批量銷售或使用?!?/p>
引導持續創新
集成電路產業50多年的發展歷史中,經歷了PC、網絡通信、消費電子三輪大發展階段,現在,隨著移動互聯、云計算、物聯網、大數據等熱點技術的出現,第四輪發展的驅動力業已出現,它將引發技術和產業競爭格局的巨大變化,中國企業需要做好準備。
“原來信息產業基本以Wintel體系為核心,但是現在PC出貨量已經下降,移動互聯設備的增長達到了百分之六七十,高通的市值也超過了英特爾,這些標志性事件都預示著產業變革的到來。”任愛光說,變革是挑戰也是機遇,“如何把更多社會資本及一流人才集中到這個行業應該是政府重點去做的事?!?/p>
可以看到,內需市場是我國集成電路產業發展的主要帶動力,國內市場占全球市場的一半左右,所以本土企業大多立足國內市場。然而,相較知名國際公司,我國企業還存在差距。如與高通相比,我國500多家設計企業加在一起的收入不過是高通的一半,員工總數卻是高通的兩倍,這說明我國集成電路產業人均創造價值水平低,高素質人才稀缺。
關鍵詞:微電子;集成電路;課程群;親產業
中圖分類號:G642.0文獻標志碼:A文章編號:1674-9324(2019)19-0163-02
一、引言
微電子(集成電路)被稱為現代信息社會的“食糧”,是一個國家工業化和信息化的基礎。自2014年我國《國家集成電路產業發展推進綱要》,設置千億級的集成電路發展基金以來,南京、合肥、重慶、成都、武漢、廈門等地相應出臺了區域性的集成電路發展政策。廈門依據毗鄰臺灣的區位優勢,設立了500億人民幣的集成電路產業基金,并陸續了《廈門市加快發展集成電路產業實施意見》和《廈門集成電路產業發展規劃綱要》,擬形成區域性的集成電路產業集聚地,打造集成電路千億產業鏈,最終形成我國集成電路的東南重鎮。
在此背景下,廈門政府在集成電路設計、生產制造、封測以及人才儲備,全方位進行布局和規劃。設計方面:紫光集團投資40億元設立紫光展銳產業園、研發中心項目,引進展訊等國內通信芯片設計的龍頭企業。廈門優訊、矽恩、科塔等集成電路設計企業也在高速、射頻芯片領域取得可喜進展,僅2016年,廈門就新增加60余家集成電路設計企業。2017年整體產值達到140億元;生產制造方面:與臺灣集成電路巨頭聯華電子合資設立了聯芯12寸晶圓廠項目,總投資達62億美元,已于2016年12月正式投產;三安集成電路有限公司和杭州士蘭微電子股份有限公司,主攻三五族化合物半導體芯片生產;泉州晉華12寸存儲器廠則著眼于動態存儲器的生產和銷售;封測方面則引入通富微電子股份有限公司,力爭打造一小時產業生態圈;人才儲備方面:廈門政府與中國科學院微電子所共建中國科學院大學廈門微電子工程學院,輔以廈門大學、廈門理工學院、華僑大學等微電子學科,為廈門集成電路的生產和設計輸送人才。
在此背景下,我校于2016年12月建立微電子學院,聯合臺灣交通大學、元智大學等微電子老牌名校,共同探索適合廈門及周邊地區的微電子人才培養策略,力求建立較為完善的課程群體系,為在閩的微電子企業培養專業人才。
二、微電子工程專業特點
首先,微電子專業與傳統的機械、化工、電子等專業不同,是一門交叉性很強的學科,需要該專業學生系統地學習數字、物理、電子、半導體器件、集成電路設計、電路封裝、計算機等多方面的知識理論,并且能夠將各門學科融會貫通,熟練運用。其次,微電子專業入門門檻高、知識體系更新速度快,貼近產業。這就要求學生在具有堅實理論基礎的同時,實踐動手能力較強,才能在短時間內將所學理論和實踐結合,迅速融入工業界或者科學研究。第三,微電子是一個龐大的系統專業。從大類上可以分成工藝、器件、設計、封裝、測試五個大方面。但每一個大類又可分為幾個甚至數十個小門類。如設計類又可細分為模擬集成電路、數字集成電路、射頻集成電路、混合信號集成電路等四個門類。而例如數字集成電路,又可繼續分為數字前端、數字后端、驗證、測試等小方向。各個方向之間知識理論差異較大,對學生素質提出了極高的要求[1]。
三、微電子工程課程群實踐
(一)微電子工程專業培養策略
結合廈門微電子產業特點,以市場需求為導向,同時充分利用海峽兩岸交流方面的優勢,立足于我?!坝H產業、重應用”的辦校原則,我校微電子工程專業設置為工藝和設計兩大類方向,應對周邊產業需求,對該專業學生進行差異化培養。在本科前兩年公共課的基礎上,大三學年,根據學生興趣及教師雙向篩選,確定學生未來兩年的學習方案,分別在器件/制造、模擬/數字集成電路設計兩方面進行課程教授和實踐鍛煉,培養專業門類細化、適應企業實用化需要的高素質、實踐型人才。同時,在一些專業課程講授上,聘請臺灣方面有經驗的教師和工程師,結合產業現狀進行教授和輔導。
(二)微電子工程專業培養目標
對于我校應用型本科院校的定位,區域產業經濟和行業的發展是重要的風向標,因此在微電子專業人才培養上必須突出“工程型、實用型和快速融入型”的特點。主要培養目標如下:(1)掌握半導體器件及工藝的基本理論基礎、電子線路的基本理論與應用、計算機使用、電子系統信號處理的基本知識、集成電路及板級設計的基本技能。(2)具備半導體及集成電路設計、制造,PCB板級設計、制造、測試的基本能力,工程項目管理、品質管理、設備維護的基本素養。(3)能在半導體、集成電路設計、制造行業,從事集成電路設計、制造、研發、測試、品質管理、廠務管理、設備維護等相關工作,畢業三到五年后通過自身學習逐步成長為本領域的骨干技術人員和具有較強工作能力的核心工程師[2]。
(三)微電子工程專業課程群制定實踐
基于我校應用型本科“親產業”的學校定位,在微電子專業課程群建設中,我們首先引入CDIO的教學理念。CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate,即構思—設計—實施—運作)工程教育是以理論教學為基礎,工程實際反饋互動為主要形式的培養方案[3,4]?;诖?,課程群制定從知識邏輯(課程環節)和項目實施(工程實踐)兩個角度,對學生的綜合素質進行培養、鍛煉。
關鍵詞:技術進步;行業發展前景;經營模式;核心競爭力
一、集成電路封裝測試的技術進步
封裝測試是集成電路制造的后續工藝,為了使集成電路芯片的觸點能與外界電路如PCB 板連接,也為了給芯片加上一個“保護殼”,防止芯片受到物理或化學損壞,需要對晶圓芯片的進一步加工,這一環節即封裝環節。測試環節則是對芯片電子電路功能的檢測確認。
集成電路封裝技術發展歷程大約可以分為三個階段:第一階段是1980年之前的通孔插裝(THD)時代,插孔直接安裝到PCB上,主要形式包括TO(三極管)、DIP(雙列直插封裝),優點是可靠、散熱好、結實、功耗大,缺點是功能較少,封裝密度及引腳數難以提高,難以滿足高效自動化生產的要求。
第二階段是1980年代開始的表面貼裝(SMT)時代,該階段技術的主要特點是引線代替針腳,引線采用翼形或丁形,以兩邊或四邊引線封裝為主,從兩邊或四邊引出,大大提高了引腳數和組裝密度。主要封裝形式是QFP(翼型四方扁平封裝)、 SOT(小外形晶體管)、SOP(小外形封裝)等。采用該類方式封裝后的電路產品具有輕、薄、小的特點,電路性能較好,性價比高,是當前市場的主流封裝類型。
20世紀末期開始,又出現以焊球代替引線、按面積陣列形式分布的表面貼裝技術,迎合了電子產品趨小型化、多功能化的市場需求。這種封裝形式是以置球技術以及其它工藝把金屬焊球(凸點)矩陣式的分布在基板底部,將芯片與PCB板進行外部連接。常見形式包括球狀柵格陣列封裝(BGA)、芯片尺寸封裝(CSP)、晶圓級芯片封裝(WLP)、多芯片封裝(MCP)等。BGA等技術的成功開發,具有高集成度、多功能、低功耗、速度高、多引線集成電路電路芯片的特點。
第三時代是本世紀初開始,以3D堆疊、TSV(硅穿孔)為代表的三維封裝技術為代表的的高密度封裝。與以往封裝鍵合和使用凸點的疊加技術不同,三維封裝技術能夠使芯片在三維方向堆疊的密度最大,外形尺寸最小,大大改善芯片速度和低功耗的性能。其中3D堆疊是將不同功能的芯片/結構,通過一定的堆疊技術,使其形成立體集成和信號連通。三維立體堆疊加工技術,用于微系統集成。TSV是通過在芯片和芯片之間、晶圓和晶圓之間制作垂直導通,實現芯片之間互連的最新技術。
集成電路產業經過60多年的發展,在技術水平、產品結構、產業規模等都取得巨大的進步,使終端電子產品呈現小型化、智能化、多功能化的發展趨勢,形成了幾十種不同外型尺寸/引線結構/引線間距/連接方式的封裝電路。這些封裝電路具有大功率、多引線、高頻、光電轉換等功能特點,在未來相當長的一段時間內,都將在不同終端市場繼續存在發展。
二、集成電路封裝測試的行業發展情況
從集成電路整個行業的統計數據來看,受益于移動互聯網、物聯網、新能源等高速增長,2013年全球集成電路行業銷售規模達到3056億美元,實現4.8%的增長。而2013年中國集成電路市場銷售額增至9166.3億元,實現7.1%的增速為7.1%,中國已經超越美國而成為全世界最大的消費電子市場,開始扮演全球消費電子行業驅動引擎的角色。
從集成電路的行業構成來看,我國IC封測業多年來一直呈現增長穩定的特點。據中國半導體行業協會(CSIA)統計,我國近幾年封測業銷售額增長趨勢如表1所示,從2012年起,銷售額已超過1000億元,2006~2013年間,年均復合增長率達到11.2%。
三、集成電路封裝測試企業現狀
從經營模式來看,集成電路封裝業企業可分兩類,一類是國際IDM公司設立的全資或控股的封裝廠,另一類是獨立從事封裝的企業。前一類型封裝廠只是作為IDM集團的一個生產環節,并不獨立對外經營,其產品全部返銷回母公司,實行內部結算。而獨立的IC封裝企業則,接受IC芯片設計或制造企業的訂單,按封裝數量收取加工費,或采用來料加工經營模式,與下游終端廠商或上游設計IC公司沒有股權關系。
外資封測企業,如英特爾、威訊聯合、飛索、英飛凌、瑞薩和恩智浦等,主要從事中高端集成電路的封測。這些企業主要承擔母公司的封測業務,是母公司IDM產業鏈中的一個環節,產品銷售、技術研發都很依賴于母公司。
臺資企業,如日月光、星科金朋和矽品科技等,這些企業的母公司都是世界著名的封測廠商,并在在我國大陸設立分/子公司從事封測業務,也主要定位于中高端產品。
近幾年來,一些內資企業的生產能力和技術水平提升很快(部分原因和我國政府對集成電路的高度支持有關),例如長電科技、通富微電、華天科技等。與外資和臺資企業相比,這些企業在設備先進性、核心技術(如銅制程技術、晶圓級封裝,3D堆疊封裝等)、產品質量控制等方面已經取得可以相抗衡的核心競爭力。
產業信息網的《2013~2017年中國集成電路封裝產業深度調研及投資戰略研究報告》稱:目前全球封裝測試產業主要集中在亞太地區(主要包括臺灣、韓國、中國大陸),其灣地區封裝測試業產值居全球第一。中國大陸的封測業起步較晚,但發展速度最快。例如長電科技2012 年以7.14 億美元的營業額,位居全球封裝測試企業營收第七位,是中國大陸唯一進入世界前十位的半導體封測企業。
表2為根據信息產業網整理的一些相關統計數據。
我國封測產業已具備一定基礎,隨著我國集成電路設計企業的崛起和下游智能終端市場的快速發展,我國封測企業面臨良好的發展機遇,前途一片光明。同時也將應對各種挑戰(例如制造業漲薪潮、整機發展對元器件封裝組裝微小型化等要求等)。展望未來,國內封測企業只有進一步增強技術創新能力和成本管控能力,才能在日新月異的市場競爭中取得長足的進步。
參考文獻:
[1]周崢.未來集成電路封測技術趨勢和中國封測業發展[J].電子與封裝,2015(01).