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半導(dǎo)體制造技術(shù)范文第1篇

關(guān)鍵詞 半導(dǎo)體制造工藝 課程探索

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2015）17-0001-02

《半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ)》以施敏所著教程為例，該課程在對(duì)基本原理介紹的基礎(chǔ)上注重對(duì)工藝過程、工藝參數(shù)的描述以及工藝參數(shù)測(cè)量方法的介紹，并在半導(dǎo)體制造的幾大工藝技術(shù)章節(jié)中加入了工藝模擬的內(nèi)容，彌補(bǔ)了實(shí)踐課程由于昂貴的設(shè)備及過高的實(shí)踐費(fèi)用而無(wú)法進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的缺憾。故熟練掌握《半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ)》將有助于我們加深對(duì)半導(dǎo)體制備的了解，為我們學(xué)習(xí)微電子專業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但目前《半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ)》在教學(xué)過程中還面臨很多問題。在此背景下，我們將對(duì)《半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ)》課程進(jìn)行教學(xué)探索。

一、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置

《半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ)》的第一章簡(jiǎn)要回顧了半導(dǎo)體器件和關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展歷史，并介紹了基本的制造步驟。第二章涉及晶體生長(zhǎng)技術(shù)。后面幾章是按照集成電路典型制造工藝流程來(lái)安排的。第三章介紹硅的氧化技術(shù)。第四章和第五章分別討論了光刻和刻蝕技術(shù)。第六章和第七章介紹半導(dǎo)體摻雜的主要技術(shù)；擴(kuò)散法和離子注入法。第八章涉及一些相對(duì)獨(dú)立的工藝步驟，包括各種薄層淀積的方法?！栋雽?dǎo)體制造工藝基礎(chǔ)》最后三章集中討論制版和綜合。第九章通過介紹晶體工藝技術(shù)、集成器件和微機(jī)電系統(tǒng)加工等工藝流程，將各個(gè)獨(dú)立的工藝步驟有機(jī)地整合在一起。第十章介紹集成電路制造流程中高層次的一些關(guān)鍵問題，包括電學(xué)測(cè)試、封裝、工藝控制和成品率。第十一章探討了半導(dǎo)體工業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)，并展望了其未來(lái)的發(fā)展前景

二、教學(xué)中存在的問題

在教學(xué)過程中，從教學(xué)工作量來(lái)看，發(fā)現(xiàn)《半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容過多，根據(jù)學(xué)校安排的學(xué)時(shí)很難上完。從教學(xué)方法來(lái)看，傳統(tǒng)的口述以及PPT展示教學(xué)方法很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，原因在于這門課程實(shí)踐性很強(qiáng)。書中的圖片特別是工藝過程及工藝效果只是簡(jiǎn)單的圖片展示。從教學(xué)深度來(lái)看，傳統(tǒng)教學(xué)方法只是演示，學(xué)生對(duì)工藝的參數(shù)沒有概念，故對(duì)書本上的內(nèi)容理解的深度很是欠缺。

三、教學(xué)方法的改革

為了提高教學(xué)效果，故必須對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行改革。將工藝仿真軟件TSUPREM 4 進(jìn)行同步仿真與書本相結(jié)合將是一個(gè)好的教學(xué)方法。工藝仿真不但能讓學(xué)生更輕松的理解工藝內(nèi)容，還能讓學(xué)生體會(huì)到工藝參數(shù)的重要性。下面將結(jié)合書本對(duì)這種方法進(jìn)行講解。《半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ)》第一章介紹半導(dǎo)體工藝技術(shù)基本步驟，屬于概論，為了節(jié)約課時(shí)對(duì)其內(nèi)容有所了解即可。第2章介紹晶體生長(zhǎng)從熔融硅中生長(zhǎng)的區(qū)熔（float-zone）法單晶生長(zhǎng)工藝，為了節(jié)約課時(shí)對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹即可。第3章介紹硅的氧化包括熱氧化過程，由于氧化工藝是半導(dǎo)體工藝的重點(diǎn)內(nèi)容，應(yīng)詳細(xì)闡述，并且教會(huì)學(xué)生應(yīng)用工藝仿真軟件TSUPREM 4 進(jìn)行同步仿真，觀察每一步氧化帶來(lái)的硅片上結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)氧化的效果有直觀的了解。第4章介紹光刻技術(shù)，采用工藝仿真軟件TSUPREM 4 對(duì)硅片進(jìn)行光刻，觀察硅片上光刻圖形的變化。第5章介紹了刻蝕包括濕法化學(xué)刻蝕和干法刻蝕，刻蝕技術(shù)是工藝的重要內(nèi)容，要求學(xué)生采用工藝仿真軟件TSUPREM 4 對(duì)刻蝕進(jìn)行仿真，比較兩種刻蝕方法的效果，并觀察每步刻蝕帶來(lái)的結(jié)構(gòu)變化。第6章介紹了擴(kuò)散包括非本征擴(kuò)散，橫向擴(kuò)散。同樣采用工藝仿真軟件TSUPREM 4對(duì)擴(kuò)散過程進(jìn)行仿真驗(yàn)證，觀察可擴(kuò)散的溫度，時(shí)間，離子的濃度等參數(shù)對(duì)擴(kuò)散結(jié)構(gòu)的影響，為重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。第7章介紹了離子注入。離子注入是半導(dǎo)體工藝的核心部分，也是常見的工藝步奏，通過采用工藝仿真軟件TSUPREM 4離子注入進(jìn)行模擬仿真，觀察離子注入的濃度，能量，退火時(shí)間以及退火溫度等參數(shù)對(duì)離子分布的影響，加深對(duì)工藝參數(shù)的理解。另外第8章介紹薄膜淀積。第9章介紹MOS工藝。第10章介紹集成電路制造，測(cè)試，封裝等工藝技術(shù)。最后這三部分由于涉及到很多具體的器件和電路，內(nèi)容較多故可以一個(gè)典型例子為例進(jìn)行講解，同樣采用工藝仿真軟件TSUPREM 4進(jìn)行工藝仿真，學(xué)生能熟練掌握工藝仿真軟件后面的內(nèi)容可以自己進(jìn)行仿真驗(yàn)證。

四、結(jié)束語(yǔ)

《半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，采用工藝仿真軟件TSUPREM 4來(lái)模擬工藝過程將有助于加強(qiáng)學(xué)生對(duì)工藝的了解。讓學(xué)生深入淺出的理解半導(dǎo)體制造流程還需從教學(xué)方法上進(jìn)行進(jìn)一步改革。c

參考文獻(xiàn)：

[1]施敏.半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ)[M].合肥：安徽大學(xué)出版社，2007.

[2]劉秀瓊，余學(xué)功.半導(dǎo)體制造技術(shù)課程教學(xué)改革實(shí)踐[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2014，（02）.

半導(dǎo)體制造技術(shù)范文第2篇

奇夢(mèng)達(dá)居德國(guó)內(nèi)存龍頭時(shí),奇夢(mèng)達(dá)中國(guó)研發(fā)中心是其全球五大研發(fā)中心之一。今天,西安華芯將同浪潮高效能服務(wù)器與海量存儲(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、浪潮集成電路設(shè)計(jì)中心共同構(gòu)成浪潮集團(tuán)集成電路設(shè)計(jì)研發(fā)中心,提升浪潮服務(wù)器、存儲(chǔ)等主要硬件產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)為山東省政府規(guī)劃發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)及未來(lái)進(jìn)入集成電路制造業(yè)提供支持。

向上游進(jìn)軍

整機(jī)生產(chǎn),即使是技術(shù)含量相對(duì)較高的服務(wù)器整機(jī)生產(chǎn),其生存空間能有多大?“光靠組裝、賣別人的芯片,不可能做出具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品?！睂O丕恕如是說。

浪潮將IT硬件產(chǎn)品能力分為六層。居于最頂層的是由處理器、存儲(chǔ)器等構(gòu)成的核心模塊層,其下則是芯片組等各種芯片組成的系統(tǒng)芯片層、板卡層,直到技術(shù)含量最低的集成層。2008年初,浪潮提出“向上游走”戰(zhàn)略,通過浪潮高效能服務(wù)器與存儲(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),浪潮在硬件領(lǐng)域的創(chuàng)新能力達(dá)到了具有主板、RAID等第三層級(jí)板卡層的自主設(shè)計(jì)研發(fā)能力。與此同時(shí),浪潮在軟件領(lǐng)域也取得了不俗的成績(jī)。在2009年6月,在由國(guó)家統(tǒng)計(jì)局與工業(yè)和信息化部推出的自主品牌軟件排名中,浪潮位居第一。浪潮正在轉(zhuǎn)型為軟硬一體化的IT服務(wù)供應(yīng)商。

但是,進(jìn)一步向上提升,進(jìn)入IT硬件核心的芯片領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)硬件能力的進(jìn)一步突破的道路并不平坦。而并購(gòu)是實(shí)現(xiàn)這一提升的捷徑。

孫丕恕向記者介紹,奇夢(mèng)達(dá)中國(guó)研發(fā)中心具備產(chǎn)品的立項(xiàng)、產(chǎn)品指標(biāo)參數(shù)定義、電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)、完整的客戶支持能力,并擁有完整的測(cè)試設(shè)備以及大批量產(chǎn)品研發(fā)的經(jīng)驗(yàn),能夠完全完成半導(dǎo)體集成電路從設(shè)計(jì)到測(cè)試的整個(gè)流程。其設(shè)計(jì)能力覆蓋110納米到46納米,與國(guó)際技術(shù)同步,在國(guó)內(nèi)具有明顯的超前優(yōu)勢(shì)。據(jù)浪潮估算,其研發(fā)設(shè)備和各種無(wú)形資產(chǎn)總價(jià)值超過億元,而浪潮此次的收購(gòu)?fù)顿Y為3000萬(wàn)元,可以說是揀了個(gè)便宜。

孫丕恕表示,今后西安華芯將成為整個(gè)浪潮集成電路設(shè)計(jì)中心的重要組成部分,組織形式上相對(duì)獨(dú)立,但是業(yè)務(wù)規(guī)劃、產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)中心和浪潮是統(tǒng)一的。今后,西安華芯將不僅僅從事DRAM或是存儲(chǔ)器的開發(fā),還將承擔(dān)浪潮交給的芯片控制組、相關(guān)控制電路等產(chǎn)品的開發(fā),以更好地和浪潮服務(wù)器、海量存儲(chǔ)、稅控機(jī)等整機(jī)產(chǎn)品的需求結(jié)合。

浪潮集團(tuán)表示,今后將進(jìn)一步投資1億元,加強(qiáng)浪潮集成電路設(shè)計(jì)研發(fā)中心建設(shè),提升集成電路研發(fā)設(shè)計(jì)能力。同時(shí)浪潮將繼續(xù)在國(guó)內(nèi)外通過并購(gòu)、合資等手段拓展這一產(chǎn)業(yè)。

從設(shè)計(jì)入手

“目前是我國(guó)實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的難得機(jī)遇。”這是孫丕恕在2009年遞交“兩會(huì)”的提案中的一句話。他在提案中提出,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的需求幾乎占我國(guó)整體集成電路市場(chǎng)需求的24%,但卻呈現(xiàn)完全依賴進(jìn)口的不利局面。近兩年我國(guó)僅存儲(chǔ)器產(chǎn)品的進(jìn)口額每年已近300億美元。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器“已成為受外部制約最嚴(yán)重的基礎(chǔ)產(chǎn)品之一”。

收購(gòu)奇夢(mèng)達(dá)中國(guó)研發(fā)中心,并首先擁有設(shè)計(jì)研發(fā)能力,是浪潮向半導(dǎo)體制造領(lǐng)域邁進(jìn)的第一步。

事實(shí)上,記者了解到,完成此次收購(gòu)的收購(gòu)主體,主要是浪潮旗下的山東華芯半導(dǎo)體有限公司(以下簡(jiǎn)稱山東華芯)。而山東華芯有可能在未來(lái)尋找合適的時(shí)機(jī)進(jìn)軍半導(dǎo)體制造領(lǐng)域。

“談判之初,我們是想完成對(duì)奇夢(mèng)達(dá)的整體收購(gòu)的?！睂O丕恕說。不過,這場(chǎng)始于2008年初的接洽卻遭遇意外。始料未及的市場(chǎng)形勢(shì)拖跨了奇夢(mèng)達(dá),在這種市場(chǎng)形勢(shì)下,貿(mào)然進(jìn)軍處于嚴(yán)冬的半導(dǎo)體制造領(lǐng)域看似并不是一個(gè)好的時(shí)機(jī)。

半導(dǎo)體制造技術(shù)范文第3篇

一代的是W1芯片，二代是H1芯片。

集成電路（英語(yǔ)：integratedcircuit，縮寫作IC），或稱微電路（microcircuit）、微芯片（microchip）、晶片/芯片（chip）在電子學(xué)中是一種把電路（主要包括半導(dǎo)體設(shè)備，也包括被動(dòng)組件等）小型化的方式，并時(shí)常制造在半導(dǎo)體晶圓表面上。晶體管發(fā)明并大量生產(chǎn)之后，各式固態(tài)半導(dǎo)體組件如二極管、晶體管等大量使用，取代了真空管在電路中的功能與角色。到了20世紀(jì)中后期半導(dǎo)體制造技術(shù)進(jìn)步，使得集成電路成為可能。相對(duì)于手工組裝電路使用個(gè)別的分立電子組件，集成電路可以把很大數(shù)量的微晶體管集成到一個(gè)小芯片，是一個(gè)巨大的進(jìn)步。

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半導(dǎo)體制造技術(shù)范文第4篇

另外，全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備制造商美國(guó)應(yīng)用材料公司于3月21日宣布，將投資8300萬(wàn)美元在西安建立第一個(gè)產(chǎn)品開發(fā)中心。應(yīng)用材料公司CEO Michael Splinter表示：“我們?cè)谥袊?guó)正由簡(jiǎn)單的銷售和服務(wù)向技術(shù)開發(fā)和外包轉(zhuǎn)型。在建設(shè)開發(fā)中心的第一階段，公司將投入3300萬(wàn)美元，隨后的第二階段，即未來(lái)的兩到五年內(nèi)，公司將再投入5000萬(wàn)美元。

不管如何，這一切都表明中國(guó)的產(chǎn)業(yè)環(huán)境正處在一個(gè)極好的發(fā)展時(shí)期，對(duì)于下一步中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展有積極的示范作用。

英特爾項(xiàng)目具有示范作用

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移是一個(gè)總趨勢(shì)。但是，之前向中國(guó)轉(zhuǎn)移的主要集中在芯片的后序封裝測(cè)試段，全球10大芯片制造商中幾乎都已在中國(guó)設(shè)有封裝基地。如英特爾在上海及成都分別就有三個(gè)封裝廠，總投資已達(dá)13億美元。至于芯片制造部分，美國(guó)一直控制以0.18微米為限，如今除了臺(tái)灣地區(qū)的臺(tái)積電及和艦在中國(guó)設(shè)廠之外，只有韓國(guó)的海力士與歐洲的意法在無(wú)錫合資新建一個(gè)存儲(chǔ)器芯片制造廠。

根據(jù)西方國(guó)家對(duì)于半導(dǎo)體技術(shù)的對(duì)華出口限制(瓦圣納條約)，英特爾在華可以采用小于0.18微米線寬的半導(dǎo)體工藝。這成為英特爾在華建廠的最大障礙，也是整個(gè)事件異常低調(diào)的原因。

英特爾的主流處理器已經(jīng)全部轉(zhuǎn)移到65納米生產(chǎn)工藝，今年下半年將進(jìn)入45納米量產(chǎn)階段。此次英特爾承諾在大連生產(chǎn)的是芯片組，是聯(lián)系計(jì)算機(jī)處理器與內(nèi)存芯片和輸入設(shè)備等的“紐帶”，采用的是上一代的90納米生產(chǎn)工藝。英特爾芯片組在2006年時(shí)營(yíng)收為80億美元，英特爾在芯片組市場(chǎng)的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手包括Nvidia和ATI，后者已經(jīng)成為其主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手AMD的旗下部門。

根據(jù)英特爾最近向美國(guó)證券交易委員會(huì)提交的文件，該公司2006年來(lái)自中國(guó)內(nèi)地和臺(tái)灣的營(yíng)收超過121億美元，占其總營(yíng)收354億美元中的34％。由于戴爾、Gateway、惠普及蘋果等廠商的大多數(shù)PC，90％以上的筆記本都由中國(guó)內(nèi)地和臺(tái)灣公司代工，因此在大連興建芯片制造工廠，在產(chǎn)業(yè)鏈配套方面具有十分重要的意義。

根據(jù)瓦圣納條約的原則，控制兩代以上的技術(shù)向中國(guó)出口似乎也能自圓其說。因?yàn)榇筮B項(xiàng)目要執(zhí)行22個(gè)月，那時(shí)已進(jìn)入2009年，根據(jù)英特爾的技術(shù)路線圖，那時(shí)已進(jìn)入32納米時(shí)期。90納米完全可解釋為兩代以上的技術(shù)。

無(wú)論英特爾，還是海力士都是在中國(guó)興建獨(dú)資公司，其間并不存在任何技術(shù)轉(zhuǎn)讓問題，因此美國(guó)也不用擔(dān)心。加上中國(guó)在保護(hù)IP問題的認(rèn)識(shí)上也逐年提高，所以瓦圣納條約的精髓，在貿(mào)易和控制之間平衡也能得到妥善解決?？梢灶A(yù)期，英特爾、應(yīng)用材料等世界頂級(jí)公司在中國(guó)的投資活動(dòng)，將有示范及引導(dǎo)作用。尤其對(duì)于臺(tái)積電松江廠仍緊守O.18微米為限，可能喪失競(jìng)爭(zhēng)能力。另外，隨著第5條12英寸芯片生產(chǎn)線在中國(guó)落戶，中國(guó)12英寸專業(yè)人才的競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。

一切轉(zhuǎn)移都遵循著價(jià)值規(guī)律，即當(dāng)芯片制造業(yè)開始轉(zhuǎn)移中國(guó)時(shí)，表明其利潤(rùn)點(diǎn)已不可能再維持很高，而轉(zhuǎn)移者將進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈中附加值更高的部分。如IBM，摩托羅拉，NXP，安捷倫等都是如此。IBM是全球掌握IP最多的公司，然而它并不都自己使用，而進(jìn)行IP貿(mào)易，年?duì)I收已可達(dá)數(shù)億美元。

面對(duì)如此良好的契機(jī)，中國(guó)無(wú)疑應(yīng)積極吸收，以提升自身的競(jìng)爭(zhēng)能力。歸根結(jié)底，產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)移將永遠(yuǎn)繼續(xù)下去，今天到中國(guó)，明天很可能又轉(zhuǎn)到印度或者越南。

發(fā)展本土半導(dǎo)體工業(yè)才是根本

發(fā)展工業(yè)離不開兩條路徑，首先積極開放，通過技術(shù)引進(jìn)站在高起點(diǎn)上。但這還不能獲得真正的先進(jìn)技術(shù)，需要通過消化，吸收才能使自身實(shí)力提高。此外，就是通過自行研發(fā)，可能慢一點(diǎn)，困難大點(diǎn)，但這才是中國(guó)工業(yè)發(fā)展的根本路徑。

因此，中國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展不可陶醉于英特爾，或者日月光等在中國(guó)設(shè)多少?gòu)S，尤其是獨(dú)資廠。除了看似中國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)產(chǎn)值能提高，解決部分就業(yè)，頂多培養(yǎng)了一批中下級(jí)人才。它們都把核心技術(shù)牢牢地掌握在自己手中，實(shí)質(zhì)上對(duì)于中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)本土化進(jìn)步，并無(wú)多少實(shí)質(zhì)性的幫助，可以比喻為僅交換了一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)的地點(diǎn)。

英特爾在中國(guó)興建的12英寸，90納米制程生產(chǎn)線，要到2010年才投產(chǎn)，中間的變數(shù)還可能很多。非常有可能是由8英寸升級(jí)改造至12英寸的二手設(shè)備芯片生產(chǎn)線。雖然英特爾中國(guó)區(qū)公共事務(wù)部總監(jiān)陸郝安博士對(duì)此持否定態(tài)度，再三表示“這完全是誤解，我們是在新的廠址，建新的工廠?！?/p>

最根本的還是“要?jiǎng)?chuàng)新，創(chuàng)新，再創(chuàng)新”。積極培育與壯大本土的半導(dǎo)體制造大廠，如中芯國(guó)際，華虹，宏力，華潤(rùn)，先進(jìn)等。只有中國(guó)的芯片制造廠強(qiáng)大，有實(shí)力，才能更有效地支持國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)，封裝以及設(shè)備，材料，包括配套支持產(chǎn)業(yè)均衡地發(fā)展。

中國(guó)的芯片制造廠不能僅停留在實(shí)現(xiàn)盈利這一階段，而是要?jiǎng)?chuàng)立國(guó)際的品牌，有幾個(gè)在國(guó)際上能站得穩(wěn)的大廠。否則，在日益競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境中，很易被對(duì)手?jǐn)D出市場(chǎng)。當(dāng)然，企業(yè)要盈利是首位，但是中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)必須差異化，也需要有部分企業(yè)一定要有抱負(fù)，立足于行業(yè)的前列。所以中國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展，從策略上要培育多個(gè)如中芯國(guó)際式的企業(yè)，唯此中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)才有真正的希望。最近連臺(tái)灣地區(qū)的廠商也坦陳中國(guó)要發(fā)展本土化的半導(dǎo)體封裝大廠。

半導(dǎo)體制造技術(shù)范文第5篇

>> 本土中高端電機(jī)潛力大，半導(dǎo)體引領(lǐng)技術(shù)升級(jí) 安森美半導(dǎo)體先進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)滿足更高能效要求 功率半導(dǎo)體挖掘節(jié)能潛力 半導(dǎo)體業(yè)變遷，本土地位上升 部分電機(jī)半導(dǎo)體廠商的解決方案 半導(dǎo)體器件封裝技術(shù) 半導(dǎo)體制造技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合和升級(jí)需要靈活的半導(dǎo)體解決方案 半導(dǎo)體技術(shù)最新發(fā)展 半導(dǎo)體巨頭的技術(shù)選擇 半導(dǎo)體技術(shù)撐起可穿戴世界 半導(dǎo)體制造技術(shù)綜述 半導(dǎo)體材料技術(shù)動(dòng)向及挑戰(zhàn) 能源危機(jī)和半導(dǎo)體技術(shù) 創(chuàng)新與引領(lǐng) 邁向中高端 自動(dòng)化將成為半導(dǎo)體市場(chǎng)最具潛力領(lǐng)域之一 衰退嚴(yán)重　本土半導(dǎo)體業(yè)20年來(lái)首度負(fù)增長(zhǎng) 飛兆半導(dǎo)體為電機(jī)能源消耗減負(fù)等 意法半導(dǎo)體的高集成度硬盤電機(jī)控制器芯片 四大發(fā)展趨勢(shì)加速半導(dǎo)體在汽車中的應(yīng)用 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：

關(guān)鍵詞：電機(jī)；交流；伺服；控制器

電機(jī)驅(qū)動(dòng)的三大類

從硬件角度看，電機(jī)驅(qū)動(dòng)包括變頻器、驅(qū)動(dòng)和伺服三大類。區(qū)別是：變頻器是簡(jiǎn)單的VF控制、以“處理器+功率模塊”為主，再加上一些保護(hù)措施。驅(qū)動(dòng)加上了電流檢測(cè)，電流檢測(cè)跟扭矩直接相關(guān)，參與到整個(gè)控制算法。伺服是在驅(qū)動(dòng)器基礎(chǔ)之上加上位置和速度。

變頻器基本上用在建筑機(jī)械、港口機(jī)械、電動(dòng)自行車、變頻空調(diào)，或者泵、風(fēng)機(jī)等中。驅(qū)動(dòng)應(yīng)用是用在工廠自動(dòng)化。伺服用于先進(jìn)制造，例如CNC（數(shù)控機(jī)床）和機(jī)器人等。市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)因素

有三大原因促進(jìn)了電機(jī)驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)。第一是能源效率。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在整個(gè)國(guó)家的能源消耗中，電機(jī)占了約40%的消耗?？梢姀碾姍C(jī)上能夠節(jié)省出來(lái)的能量會(huì)是非常巨大的，所以節(jié)能需求是電機(jī)的一個(gè)永恒主題。第二是生產(chǎn)效率，與工廠自動(dòng)化相關(guān)：另外還包含人員的效率，即研發(fā)工程師的產(chǎn)出效率。第三是聯(lián)機(jī)、互通性?；ネㄐ愿囿w現(xiàn)在先進(jìn)制造上，即運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，或多軸聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。工業(yè)4.0或工業(yè)IoT（物聯(lián)網(wǎng)），是基于原有的基礎(chǔ)設(shè)備做了網(wǎng)絡(luò)上的提升，所以屬于互聯(lián)互通性。

再有，現(xiàn)在我國(guó)有強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)，把低效率的電機(jī)用高效率的電機(jī)進(jìn)行替換，并有適當(dāng)?shù)恼a(bǔ)貼，比如注塑機(jī)，把由液壓控制變成電機(jī)控制：電動(dòng)汽車的采用等。國(guó)家政策帶來(lái)的直接結(jié)果，就是電機(jī)市場(chǎng)總量的持續(xù)攀升。

節(jié)能與“中國(guó)制造2025”政策帶來(lái)的趨勢(shì)，就是伺服和驅(qū)動(dòng)器在整個(gè)電機(jī)控制當(dāng)中的比例逐步上升。例如，現(xiàn)狀是70%-80%的市場(chǎng)還是低端的產(chǎn)品，但先機(jī)電機(jī)產(chǎn)品的比例會(huì)逐步提升，例如機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，國(guó)家希望在2025年國(guó)產(chǎn)化的比例達(dá)到45%。我國(guó)電機(jī)市場(chǎng)現(xiàn)狀

工業(yè)4.O很熱，但工業(yè)4.O可能不太符合中國(guó)國(guó)情。同顧整個(gè)工業(yè)時(shí)代，第一次工業(yè)革命（工業(yè)1.0）是蒸汽機(jī)，第二次是電動(dòng)機(jī)，第三是計(jì)算機(jī)自動(dòng)化，第四是網(wǎng)絡(luò)化。其實(shí)中國(guó)的現(xiàn)狀實(shí)際是處在3.O的初級(jí)階段，離4.0還差得很遠(yuǎn)。即便日本也僅處在3.0的后期?，F(xiàn)在對(duì)4.0更多是處于概念的探討，還沒有結(jié)論。

“中國(guó)制造2025”才是為中國(guó)帶來(lái)機(jī)會(huì)的核心驅(qū)動(dòng)力。因?yàn)樵?025規(guī)劃中定義了十大應(yīng)用領(lǐng)域，其中之一是CNC和機(jī)器人，它們基于伺服系統(tǒng)，并以其為基礎(chǔ)的高端系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用。這其中需要用到電機(jī)控制。對(duì)于ADI等半導(dǎo)體公司來(lái)說，機(jī)會(huì)在伺服控制。

以交流伺服為例，我們來(lái)看一下當(dāng)前的市場(chǎng)格局：日系產(chǎn)品（松下、安川、三菱等）占據(jù)了市場(chǎng)接近一半的份額：歐系以西門子、施奈德、ABB為代表，占了將近20%；中國(guó)臺(tái)灣系主要是臺(tái)達(dá)，占了近10%的份額?？梢?，國(guó)內(nèi)廠商全部加在一起可能還不到20%，要實(shí)現(xiàn)45%的比例，本土企業(yè)上升的潛力是非常巨大的。交流伺服：ADI的重點(diǎn)關(guān)注

CNC和機(jī)器人是系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品，其中系統(tǒng)級(jí)的軟件及主控端的開發(fā)是系統(tǒng)制造商的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

半導(dǎo)體廠商的機(jī)會(huì)在哪里？系統(tǒng)設(shè)備離不開電機(jī)控制（圖1）。電機(jī)控制部分有很多控制功能（圖2），主要基于半導(dǎo)體元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且這部分市場(chǎng)總量非常明顯，因?yàn)橐粋€(gè)系統(tǒng)會(huì)有5、6個(gè)軸數(shù)，而在主控端一個(gè)系統(tǒng)只有1個(gè)。

電機(jī)控制分成三大類：變頻、驅(qū)動(dòng)器和伺服.ADI的核心機(jī)會(huì)是伺服控制（圖3），包括交流同步或者交流異步。整個(gè)市場(chǎng)上，交流伺服所占比例大，并且在持續(xù)增長(zhǎng)，因?yàn)榻煌ㄋ欧卸喾矫娴膬?yōu)勢(shì)，包括控制性能和電機(jī)效率提升、而且整個(gè)系統(tǒng)生產(chǎn)成本較低。

為此，ADI的策略是重視系統(tǒng)方案的推廣，第一就是提供一個(gè)完整的信號(hào)鏈，以及系統(tǒng)級(jí)的解決方案，包括算法、工具等。

第二特別針對(duì)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品研發(fā)周期較短的特點(diǎn)，不僅提品本身的知識(shí)，還要上升到系統(tǒng)層面的知識(shí)。例如，針對(duì)一個(gè)伺服新產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)可能是半年或者一年的周期，但是歐美客戶可能是一年以上接近兩年的時(shí)間。這就要求半導(dǎo)體廠商能夠跟客戶做很多系統(tǒng)層面的探討，也許客戶要求半導(dǎo)體原廠幫助他解決掉元器件相關(guān)問題，而客戶更多地專注于算法本身，所以半導(dǎo)體廠商是否有非常資深的AE（應(yīng)用工程）支持網(wǎng)絡(luò)，對(duì)客戶也是非常重要的選擇。

第三，重視系統(tǒng)方案廠商。這是因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)互相跨界融合的趨勢(shì)明顯，之前很多系統(tǒng)級(jí)的集成商把重點(diǎn)放在本身的應(yīng)用軟件和主控板的開發(fā)上，但現(xiàn)在系統(tǒng)廠商已經(jīng)不滿足于做系統(tǒng)層面的開發(fā)，還開始向下擴(kuò)展，做控制器，甚至做電機(jī)；做控制器的廠家也開始做電機(jī)、編碼器，嘗試做數(shù)控機(jī)床。因此，第三方特別是有資質(zhì)、有能力的第三方無(wú)疑是非常好的選擇。ADI可以把～個(gè)完整的第三方方案提供給系統(tǒng)廠商，系統(tǒng)廠商可以直接做系統(tǒng)級(jí)的測(cè)試，從而決定購(gòu)買還是做設(shè)計(jì)。中國(guó)電機(jī)客戶會(huì)是哪些’

作為ADI公司、第一關(guān)注點(diǎn)是國(guó)內(nèi)客戶，第二關(guān)注點(diǎn)是一些跨國(guó)公司在國(guó)內(nèi)的一些研發(fā)。同時(shí)也在觀察著日本客戶，因?yàn)楸M管目前日本客戶沒有明確研發(fā)舉動(dòng)，但接下來(lái)可能會(huì)走上這條路、否則日本在中國(guó)市場(chǎng)會(huì)越來(lái)越小。

在中國(guó)的海外客戶各有特點(diǎn)。最積極主動(dòng)的是歐洲和北美在華客戶，日本客戶相對(duì)保守、他們?cè)谥袊?guó)更多偏向于生產(chǎn)，而不太做研發(fā)。中國(guó)臺(tái)灣客戶以臺(tái)達(dá)為代表，有研發(fā)中心，但是更多偏向于電源及相關(guān)產(chǎn)品，伺服控制也沒有特別多。

所以ADI把重點(diǎn)之一放在歐洲和北美客戶，特別是歐洲客戶，歐洲客戶以博世、西門子、施奈德為代表。他們?cè)趪?guó)內(nèi)的產(chǎn)品研發(fā)更多是滿足國(guó)內(nèi)的需求，而不是定位做價(jià)格非常便宜的產(chǎn)品，他們著力要做產(chǎn)品性價(jià)比剛剛好的產(chǎn)品，但不可否認(rèn)，即便是這樣的產(chǎn)品定位，從他們整個(gè)公司垂直產(chǎn)品線來(lái)看，也屬于中端或中低端產(chǎn)品。相應(yīng)的高端產(chǎn)品其實(shí)還是滿足國(guó)外的需求。

國(guó)內(nèi)本土客戶也是類似的現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)客戶現(xiàn)在即便是市場(chǎng)份額有將近20%，但是更多的份額偏向于低端，正在朝中端過渡?？梢灶A(yù)見到2019年、2020年國(guó)內(nèi)客戶可以覆蓋一部分高端的應(yīng)用，但是也很難預(yù)測(cè)它們就能在高端應(yīng)用上有非常大的體現(xiàn)。原因是電機(jī)控制或者工業(yè)相關(guān)的應(yīng)用需要成熟、穩(wěn)定，沒有相對(duì)的技術(shù)積累難以在短時(shí)間內(nèi)突破。

中國(guó)與先進(jìn)國(guó)家地區(qū)的差距在哪？

首先第一個(gè)很主要的原因，無(wú)論西門子還是安川，身為系統(tǒng)提供商，卻不單銷售控制器，而是完整的系統(tǒng)，即銷售CNC或機(jī)器人。國(guó)內(nèi)客戶跟國(guó)外客戶相比系統(tǒng)層面的差距更大，如果電機(jī)控制器的差距是5個(gè)百分點(diǎn)或者五年的差距，可能系統(tǒng)層面就要達(dá)到十年的差距。這些國(guó)外客戶在賣系統(tǒng)的同時(shí)一定是用自己的產(chǎn)品，帶動(dòng)了其整個(gè)量足夠大，這是無(wú)法忽視的事實(shí)。并且系統(tǒng)層面帶來(lái)額外的利潤(rùn)/附加值是更高的，對(duì)價(jià)格的壓力也不是那么大。另一方面，對(duì)于伺服控制器，國(guó)外客戶在整個(gè)產(chǎn)品級(jí)的生產(chǎn)上經(jīng)驗(yàn)是更豐富的，如果從某一個(gè)角度看，可能算法層面國(guó)內(nèi)客戶有人做得也很好，但是如果放在整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)來(lái)看，就未必有國(guó)外做得好，這包含各種各樣的環(huán)節(jié)，諸如產(chǎn)品故障率、生產(chǎn)流程控制、生產(chǎn)管理等。從驅(qū)動(dòng)向伺服升級(jí)面臨的難點(diǎn)