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半導體設備國產化目標如何達成?

日期:2017/2/7 17:23:12 人氣:639
 

集成電路作為半導體產業的核心,因為其技術的復雜性,產業結構具備高度專業化的特征,可細分為IC設計業、芯片制造業及IC封裝測試業三個子產業群。集成電路設備制造業為芯片制造業及IC封裝測試業提供生產設備。

     集成電路市場龐大,國內市場占比不斷提升。根據 SEMI(國際半導體產業協會),2015 年全球半導體設備市場營收達 373 億美元,其中中國市場營收48.8億美元,占比13.09%,較2014年上升1.43%。預計2016年中國設備市場營收為53.2億美元,增長09.02%,占比進一步提升至14.07%。

     但是國內半導體設備制造業是最為薄弱,與其他環節存在國際領先者不同,半導體設備制造行業市場格局分散,中高端市場幾乎完全被國外壟斷,亟待行業整合。具體體現為國內自制設備國產化率偏低甚至下滑,產能遠遠不能滿足自身需求。

      國產率較低體現了半導體設備對本土企業存在著很高的進入門檻。半導體設備研發周期長,投資額大且風險高。越先進的制程工藝設備造價越高,比如一臺ASML的光刻機動輒就是4,5千萬美元,而且即使研發成功也較難打入國際大廠的供應鏈。在這種情況下國內現階段只能生產8英寸以及部分12英寸28nm半導體設備,且難以打入大型IC制造商供應鏈體系。


半導體設備市場需求還在增?


       昨日,國際半導體產業協會(SEMI)最新報告指出,2016年全球半導體設備支出預估為369.4億美元,跟2015年相比僅小幅上升1.1%,但預測2017年可望大幅增長到410.8億美元,比2016年成長11.2%。

      就設備型態來看,晶圓處理(Wafer Processing)是今明兩年成長動能最強的半導體設備,分別可望成長1.9%與12.8%;封裝設備與測試設備則表現平平,前者今明兩年的成長率分別為-5.0%與4.0%,后者則是0.9%與3.0%。

      按照地區別來看,2016年半導體設備支出成長最快的地區是中國,年增率高達30.8%,但預計明年中國半導體設備支出成長率將大幅放緩,僅12.9%。南韓的半導體設備支出則預計將在2017年出現大幅反彈,比2016年成長29.5%。但整體來說,臺灣今明兩年仍將是全球最大的半導體設備區域市場,2017年半導體設備需求可達100.2億美元。


半導體設備業能否完成《中國制造2015》目標?


    《中國制造2025》對于半導體設備國產化提出了明確要求:在2020年之前,90~32納米工藝設備國產化率達到50%,實現90納米光刻機國產化,封測關鍵設備國產化率達到50%。在2025年之前,20~14納米工藝設備國產化率達到30%,實現浸沒式光刻機國產化。到2030年,實現18英寸工藝設備、EUV光刻機、封測設備的國產化。

      從產業鏈各環節國產化的難度來看,設備》制造》封裝》設計是不爭的事實。不過,近期國內各地已刮起大上半導體晶圓制造產線的東風。我國設備業能否抓住這難得的契機,一舉實現《中國制造2025》的既定目標?


國產設備到底差在哪?


      中國半導體行業要實現從跟蹤走向引領的跨越,裝備產業將是重要環節。國內半導體設備龍頭企業北方微電子副總裁紀安寬認為,發展國產半導體裝備具有重要戰略意義,半導體設備國產化將大幅降低中國芯片制造商的投資成本,提高中國芯片制造競爭力。    

      從產業鏈的角度來看,先不說技術難度,單論各環節在中國的適應性,即是設計《封裝《制造《設備和材料。行業專家莫大康認為,發展設備業之所以最為困難,除了資金、人才等問題,最關鍵是使用量太少。

      半導體設備國產化的難度體現在以下五大方面:

一是半導體設備市場已日趨專業化和全球化;  二是半導體設備的獨特地位;三是由于出貨數量少,設備企業難以負擔工藝試驗線的費用;四是韓國和我國臺灣地區也曾致力于設備國產化,但成效不大,目前全球市場主要仍被美國和日本企業掌控,這也從側面體現了難度; 五是設備業需要產業大環境配合。


迎難而上如何突破?


      從這兩年的全球半導體并購大潮來看,實現國產化目標的最簡單辦法似乎就是兼并收購,最快的途徑是從市場上已有公司購買專利,實現技術轉移。和設計、封裝、制造環節不同,國內半導體設備業的基礎最為薄弱,與其他環節存在國際領先者不同,半導體設備制造行業市場格局分散,中高端市場幾乎完全被國外壟斷,因此行業整合的難度也很大。

       既然收購也很難實現,那么只能努力縮小差距,國內設備的真正差距在于產線上的驗證不足,新產品與設備需要有能進行大量試驗的場所。設備的制造知識、專利、人才等可以買入,但是設備的生產力需要時間認證。特別是光刻機是晶圓制造的核心競爭力,一旦買錯設備,對晶圓制造商而言,就表示整廠投資的失敗。不僅是高額的資金成本,更重要的重新買入設備要損失6~9個月的時間成本,這樣失去的客戶與市場地位,是沒有廠商能夠承擔的。

     退一步說,即便通過資本運作買入了合適的公司,或是自行研發取得了不錯的成果,也仍然需要由科研院所等相關機構先導入設備進行試驗,雖然是研究性質,但可大量制造生產,來做為相關設備廠商推廣設備的第一步。對于晶圓制造商來說,國家方面也應配合有好的獎勵措施。一方面要覆蓋制造商導入相關設備的前期研究的成本,另一方面有了量產成績后,也要做好相關獎勵。

      與此同時,還需要協助光刻機廠商驗證設備的量產性,讓光刻廠商有數據證明其量產能力。并兼顧光刻機對晶圓制造商在生產上的重要性與降低晶圓制造商采用的風險。這樣一來,設備國產化的相關政策方能更加順利地推動。

     完善國產設備的驗證環境,首先要建好工藝試驗線,資金及承擔要另想辦法。其次要實現關鍵零部件的國產化,有計劃地扶持并推動量產。實際上,許多關鍵零部件并非僅用于半導體設備,還可廣泛應用于其他工業領域。最后,我國半導體企業一定要有爭創世界一流水平的信心與勇氣,要有進入全球市場的決心。

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