标题:群“芯”闪耀的半导体行业

群“芯”闪耀的半导体行业
行业全接触——电子技术与半导体行业

















半导体
半导体是指常温下导电性介于导体和绝缘体之间的材料。主要的半导体材料有硅、锗、砷化镓、硅锗复合材料等。半导体器件可以通过结构和材料上的设计达到控制电流传输的目的,并以此为基础构建各种处理不同信号的电路。这是半导体在当前电子技术中广泛应用的原因。
电子技术和半导体技术
所谓电子技术,是指含有电子的、数据的、磁性的、光学的、电磁的、或者类似性能的相关技术。随着科学技术的发展和人类的进步,电子技术已经成了各种工程技术的核心,特别是进入信息时代以来,电子技术更是成了基本技术,其具体应用领域涵盖了通信领域、控制系统、测试系统、计算机等等各行各业。
电子技术的出现和应用,使人类进入了高新技术时代,其中,半导体技术起了功不可没的作用,应半导体技术的发展和科学研究、生产、管理和生活等方面的要求,电子计算机应时而兴起,并且日益完善。
半导体技术的核心是集成电路(IC),也就是我们通常所说的“芯片”,它是半导体技术的主要产品。集成电路制造过程中,晶圆光刻的工艺(即所谓的流片),被称为前工序,这是IC制造的最关键技术;晶圆流片后,其切割、封装等工序被称为后工序。
晶圆多指单晶硅圆片,由普通硅沙拉制提炼而成,是最常用的半导体材料,按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来发展出12英寸甚至更大规格。晶圆越大,同一圆片上可生产的IC就多,可降低成本,但要求材料技术和生产技术更高。
光刻是通过一系列生产步骤将晶圆表面薄膜的特定部分除去的工艺。在此之后,晶圆表面会留下带有微图形结构的薄膜。这是IC生产最主要的工艺手段。
切割是要将前制程加工完成的晶圆上一颗颗晶粒(Die)切割分离。
封装是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。



半导体行业的全球发展趋势
半导体行业是高科技、资本密集型行业,是电子信息产业的重要组成部分。我们通常提及的半导体产业除了半导体器件的设计,制造及封装之外,还包括硅材料制造业及封装材料制造业。
由于集成电路是半导体技术的核心,集成电路的发展及其在各个领域的广泛应用,极大地推动了半导体行业的进步和经济增长。各国都把集成电路产业作为战略性产业来对待,其技术水平的高低和产业规模的大小已成为衡量一个国家技术、经济发展和国防实力的重要标志。为此,各国竞相投入大量的人力、物力和资金,促进其发展。
全世界大概有600个IC芯片制造厂,具体分布如下:中国有40多个,美国158个,欧洲89个,日本最多,有182个。日本半导体业还是很扎实,尽管表面上看似困难重重,几次机构重组,感觉总是找不到正确的方向,但它的基础还是相当强大。韩国刚刚起步有35个,新加坡有19个,我国台湾地区有47个。
未来半导体产业新一轮的转移,可以预期原来的IDM公司一定会纷纷转向轻晶圆策略,寻求与代工合作,直至最终变成IC设计公司。全球半导体产业链的转移遵循一条价值规律,向赚钱越多的地方转移。全球存储器会走超级大厂特大晶圆道路,一定会优先采用最先进的工艺技术。如全球存储器中,由于12英寸的性价比已经超过8英寸,因此全球43个8英寸厂,估计在未来3至4年中会以每年25%左右的速度逐步退出。 无锡的海力士其8英寸生产线才运行一年多,就卖给了华润。
2008年到2010年全球主要的IC市场在哪里?据业界预测,未来全球半导体业可能将是CPU(中央处理器)、Memory(存储器)、和Foundry(标准工艺加工线)加Fabless(IC设计公司)三足鼎立态势。DRAM(动态随机存储器)年成长率大概为1.5%,Flash闪存为20%,MPU(微处理器)为8.1%,MOS Logic(金属氧化物半导体逻辑器件)为7.4%,以及光电IC是7.0%。
相信全球半导体业的前景仍然美好。
我国半导体行业的发展现况
中国半导体产业近几年保持了非常快的发展态势,在消费类电子领域,中国的产能已经达到一个相当高的高度,有很多产品是在中国制造的。
从历史数据来看,全球半导体产业的发展与全球GDP基本吻合,但是放大了GDP的波动。中国半导体产业的发展也与全球产业发展吻合,但波动幅度远小于全球平均水平。这意味着虽然中国半导体产业也会面临一些周期性风险,但与全球相比要小得多。
相对于元件产业来说,半导体器件的发展空间要大很多。 这主要是由于我国元件产业起步较早,发展相对成熟,产品结构较稳定。但我国器件产业还比较落后,产品结构提升的空间很大。2007年我国电子器件产业收入增长了20%,税前利润增长超过60%。
事实上,我国电子器件产品当前的产业结构升级趋势十分明显,各主要厂商均通过淘汰落后产能,新上中高端生产线来优化自身产业结构,提高产品附加值。因此虽然受全球经济影响2007年销售收入增速放缓(主要是美国经济陷入疲软导致国产器件出口减缓),但更高的产品附加值保证了产业利润仍大幅提升,盈利能力也大大增强。
另外,我国半导体产业集中度很低,上市公司大多是各个细分行业的龙头,但行业代表性并不高。由于在技术和规模上的优势,其利润率水平也要高于行业平均水平。行业上市公司在2007年扣除非经常性损益后的净利润率要大大高于行业平均税前利润率。
我国半导体产业目前发展的三个主要特点:一是产业分布很集中,97%集中在长三角,珠三角和环渤海地区; 二是行业整理发展水平还比较落后,低端产品大量出口,高端产品需大量进口; 三是行业结构“头轻脚重”,位于中上游的设计,制造业占比很低,下游的封装业占比很高。
预计未来几年,半导体制造工艺的快速发展和技术进步是推动我们市场进步的主要驱动力,比如英特尔迅驰概念推动了无线互联市场的发展。今后,包括45纳米工艺在内的技术进步会在应用计算机、消费电子和网络通信三大应用领域产生变革;3G应用、数字电视、数字家庭、音乐、摄像、游戏、汽车电子产品等等是未来发展热点。
应聘指南针——半导体行业人才需求分析
按照目前国内IC产业的格局,IC企业主要分为设计和加工两类企业,设计公司负责产品的设计,而加工企业则包括芯片生产、封装、测试三类。除此之外,则是半导体材料、设备、器件等配套企业。而一些企业在做大做强之后,功能逐渐延伸,开始自主进行产品开发、市场开拓、营销等,对这些方面的人才需求也随之产生。按照权威机构对国内IC人才缺口的预计,到2010年,国内需要25-30万IC人才,这其中不仅包括工程师,还包括大量管理人才、市场人才、生产人才、质量管理人才、知识产权人才等多方面的人才。国内IC产业要发展,需要的是一条“人才链”,而不仅仅是工程师。
目前,除工程师以外的三类人才需求已凸现:
市场人才
由于国内IC产业发展至今,大多数企业要么只做设计,要么只做封装测试,订单大多由国外的跨国公司掌握,国内企业需要自行进行市场开拓还比较少,懂IC技术的本土市场人才自然便十分稀缺。但随着行业的发展,对市场方面的人才需求将日益增长
项目人才
与市场人才相似,IC行业的专业性,要求相关的项目人才也必须具备一定的专业知识和较强的行业背景,熟悉产品市场,熟悉IC设计流程,有较强的项目管理、协调能力,具备项目管理经验,能够承担起项目运作各个环节的事务。
生产管理人才
生产管理人才的需求随着IC加工企业的增多而增长。生产管理人员除了必须具备IC专业知识之外,还必须熟悉IC制造的工艺和流程,具备一定的质量管理的经验,能够统筹、协调安排生产各方面的事务。
潜力新人支招——扫描IC紧缺工程师
IC工程师紧缺,表现在IC设计、制造和封装测试各个环节。
设计环节
设计企业中,核心人才是设计工程师,也是目前工程师中人才最为匮乏的。据有关报道指出,中国现在有IC设计公司400多家,但有经验的设计人才不足4000人。相比之下,美国IC设计行业拥有50万有经验的设计人才。目前,需求量最大、人才缺口最大的主要有模拟设计工程师、数字设计工程师和版图设计工程师三类。另外,设计环节还需要工艺接口工程师、应用工程师、验证工程师等。
IC版图设计师IC版图设计师的主要职责是通过EDA设计工具,进行集成电路后端的版图设计和验证,最终产生送交供集成电路制造用的GDSII数据。版图设计师通常需要与数字设计工程师和模拟设计工程师随时沟通和合作才能完成工作。一个优秀的版图设计师,即要有电路的设计和理解能力,也要具备过硬的工艺知识。
模拟设计工程师作为设计环节的关键人物,模拟设计工程师的工作是完成芯片的电路设计。由于各个设计企业所采用的设计平台有所不同,不同材料、产品对电路设计的要求也千差万别,模拟设计工程师最核心的技能是必须具备企业所需的电路设计知识和经验,并有丰富的模拟电路理论知识。同时还需指导版图设计工程师实现模拟电路的版图设计。
制造环节
设计之后是制造。芯片生产企业中,主角是工艺制造工程师,这是生产型企业中最为主流和缺乏的人才,目前也是全球紧缺的IC专业人才。同时,制造环节还需要大量设备维修人员和操作型技师。
制造工程师
制造工程师的关键任务就是按照设计要求,采用合适的制造工艺,设计合理的流程,来完成IC产品的生产制造,并使之能实现产品的各项功能。制造工程师必须对IC产品的生产工艺和流程相当熟悉,能够随时处理生产过程中出现的各种技术问题,有一定的质量管理知识。为保证生产出来的产品满足客户需求,还要随时与设计师进行沟通,在成品出来之后,还需要与测试工程师进行后续的测试沟通。
封装测试环节
制造环节的后道工序便是芯片封装。在封装企业中,主要需要两类工程师,包括封装工艺工程师和设备工程师。操作型技师等“灰领”人才,也是封装企业需求量较大的人才。另外,芯片生产出之后,需要进行测试,这其中主要依靠测试工程师。
测试工程师
测试工程师是产品出货前的把关人员。在工厂生产线完成整个制作流程之后,即需要测试工程师来即测试IC完成品的功能是否正常且符合需求。一旦发现产品有暇疵,则会马上与上道工序的工程师反应,并检讨产品制作过程当中,是否有需要改进的地方。若是产品功能没有问题,则进行包装出货。一般来说,测试工程师需精通器件测试原理,有半导体行业测试经验。

    本文可能所用到的IC型号: BQ2000PN-B5 OPA234PA HCT02 FA13845N-TE1 MT8880 SN74TVC16222ADLR AA280-25 XC9572XL-10PC44I AC573 SP8647B