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芯片有多难造?一文看懂国产芯片产业链

2019-11-03 21:11:55    来源:板升资讯    

科技关注的又一天!9月19日,科技巨头华为将在德国慕尼黑发布其新的手机伴侣30系列。其中,除了多摄像头、大电池和快速充电,麒麟990系列芯片也将推出。

自去年以来,芯片问题一直是人们关注的焦点。这次华为采用麒麟990系列芯片,这是TSMC最先进的7纳米euv工艺,集成5g基带(支持sa和nsa双模)。技术性能是世界领先的。它也是世界上第一个拥有超过103亿个晶体管的移动终端芯片。

你能想象一部小型手机指甲大小的芯片上有103亿个晶体管吗?多拥挤啊!这比在北上官深镇挤地铁舒服多了。

所以,今天我们将研究芯片产业链。

1.芯片

芯片和人类的心脏一样,在手机、电脑和其他电子设备中扮演着非常重要的角色。

它是通过一定的布线方法将晶体管、二极管、电阻器、电容器、电感器等元件连接在一起,形成完整的电子电路,该电路制作在半导体晶片或电介质衬底上,然后封装在封装中,形成具有电路功能的微结构。

2.芯片诞生的记忆

芯片制作的全过程包括芯片设计、芯片制作、封装制作和测试,其中芯片制作过程尤为复杂。

1)首先是芯片设计,根据设计要求生成“图案”。

2)随后是晶片制造。

这个过程仍然相当复杂。主要原料是硅。简而言之,这是一个把一个灰头灰脸的“硅女孩”变成“硅公主”的过程。

当然,使用硅是有原因的。首先,它有许多资源。在地壳中,它是第二丰富的元素,占地壳总质量的26.4%,仅次于可以从石英砂中提取的第一种氧(49.4%)。其次,其半导体性能良好。在单晶硅中加入微量iiia族元素,形成p型硅半导体;添加痕量的va族元素以形成氮型半导体,并且电导率易于控制。

“硅女孩”成为“硅公主”的晋升之路充满艰辛。事情就是这样。

首先提纯硅元素,然后将这些纯硅制成硅晶体棒,用作制造集成电路应时半导体的材料。这些纯硅切片是芯片制造所需的晶片。

然后晶片被涂上一层能够抗氧化和提高耐温性的薄膜。

然后,晶片在某种程度上类似于照相机曝光的过程中被光刻和蚀刻。然后注入离子,生成相应的磷和氮半导体,形成三维结构。例如,在一平方厘米内建造高层办公楼同样困难。

接下来,进行晶片测试以检测每个管芯的电特性。然后封装,将制作好晶圆固定,装订引脚,根据需要制作成各种封装形式。

在上述工艺过程之后,芯片制造已经完成,最后芯片被测试,缺陷产品被移除和封装。

事实上,芯片工艺中有许多细节和重复的步骤,这比看起来要复杂得多。

在我们国家制造核心有多难?

只能说,与国外先进技术相比,还有很长的路要走。

其中,最大的差距在制造业,如平版印刷术。我们在光刻设备方面落后太多了。我们经常谈论芯片中使用了多少纳米技术,如50纳米、14纳米、7纳米、5纳米等。事实上,它通常指光刻带来的差异。

目前,世界80%的光刻机市场被荷兰的asml占据。然而,euv光刻目前处于绝对垄断地位,市场份额为100%,处于独家供应状态。根据所用光源的不同,光刻机可以分为duv光刻机和euv光刻机。杜瓦是深紫外,即深紫外光;Euv是极紫外或极紫外光。duv光刻机的极限工艺节点为28纳米。为了开发更先进的工艺,只能使用euv光刻机。

一台光刻机的成本超过1亿美元,而且非常昂贵。有些人说直接从荷兰购买是不够的,这对钱来说还不错!抱歉,先进的人不卖。为什么不呢?这不是直截了当的。正如旧歌词所说:如果你愿意,你可以买。目前,绝大多数高端芯片仍是进口的。

因此,这也是华为麒麟990系列芯片受到市场如此关注的原因。

4.芯片价值链

根据国际货币基金组织的计算,每美元半导体芯片的产值可以带动相关电子信息产业的产值增长10美元,带动国内生产总值增长100美元。这一价值链的放大效应确立了半导体产业在国民经济中的重要地位。2013年至2018年,全球半导体市场从3056亿美元快速增长至4688亿美元,年复合增长率为8.93%。据ic insights统计,从2013年到2018年,仅中国半导体集成电路市场规模就从820亿美元扩大到1550亿美元,年复合增长率约为13.58%。可以看出,这是一个非常巨大的市场。

5.a股芯片产业链相关公司

根据中国半导体工业协会的数据,2018年全国共有1698家设计企业,数量再次大幅上升。芯片产业链包括原材料、设备、设计、制造和密封等主要环节。

每个环节都有巨大的商机,也有许多a股上市公司。

以下是一些a股公司的名单。

芯片设计与制造:赵一创新、紫光国鑫、石兰围、上海北陵、富汉围、聚灿光电

盛邦股份程潇科技有限公司

芯片封装:长甸技术、华天技术、通福微功率、晶体技术

芯片设备:中卫公司华创北

注:以上个股信息来源于公开信息,仅作为案例说明,不作为推荐。

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