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中國半導體產業分析. 指導老師:陳永璋教授 組員 : 陳姿君 92112175 李若綾 92102177 郭淑瑛 92102178 方致中 92102263. 半導體定義. 是指在某些情況下,能夠導通電流,而在某些條件下,又具有絕緣體效用的物質。 半導體是指在矽 ( 四價 ) 中添加三價或五價元素形成的電子元件,它不同於導體、非導體的電路特性,其導電有方向性,使得半導體可用來製造邏輯線路,而使電路有處理資訊的功能。. 半導體產品類別.
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中國半導體產業分析 指導老師:陳永璋教授 組員:陳姿君 92112175 李若綾 92102177 郭淑瑛 92102178 方致中 92102263
半導體定義 • 是指在某些情況下,能夠導通電流,而在某些條件下,又具有絕緣體效用的物質。 • 半導體是指在矽 ( 四價 ) 中添加三價或五價元素形成的電子元件,它不同於導體、非導體的電路特性,其導電有方向性,使得半導體可用來製造邏輯線路,而使電路有處理資訊的功能。
半導體產品類別 • 積體電路 (IC) :是將一電路設計,包括線路及電子元件,做在一片矽晶片上,使其具有處理資訊的功能,有體積小、處理資訊功能強的特性。 • 依功能可將 IC 分為四類產品:記憶體 IC 、微元件、邏輯 IC 、類比 IC 分離式半導體元件,指一般電路設計中與半導體有關的元件。
半導體產品類別-(續) • 常見的分離式半導體元件有電晶體、二極體、閘流體等光電式半導體,指利用半導體中電子與光子的轉換效應所設計出之材料與元件。 • 主要產品包括發光元件、受光元件、複合元件和光伏特元件等。
IC產品介紹 • 記憶體 IC:用來儲存資料的元件,通常用在電腦、電視遊樂器、電子詞典上。 • 照其資料的持久性 ( 電源關閉後資料是否消失 ) 可再分為揮發性、非揮發性記憶體;揮發性記憶體包括 DRAM 、 SRAM ,非揮發性記憶體則大致分為 Mask ROM 、 EPROM 、 EEPROM 、 Flash Memory 四種。
IC產品介紹 • 微元件 IC :指有特殊的資料運算處理功能的元件。 • 有三種主要產品:微處理器指微電子計算機中的運算元件,如電腦的 CPU..等。 • 微控制器是電腦中主機與界面中的控制系統,如音效卡、影視卡 ... 等的控制元件。 • 數位訊號處理 IC 可將類比訊號轉為數位訊號,通常用於語音及通訊系統。
IC產品介紹 • 類比 IC :低複雜性、應用面積大、整合性低、流通性高是此類產品的特色,通常用來作為語言及音樂 IC 、電源管理與處理的元件。 • 邏輯 IC :為了特殊資訊處理功能 ( 不同於其它 IC 用在某些固定的範疇 ) 而設計的 IC ,目前較常用在電子相機 。圖表如下
半導體產業分析和展望 • 中游的群聚技術開發(晶圓代工)。 • 下游廠商配合(封裝測試)。 • 進行整個半導體產業分析及展望。
IC設計 • IC設計產業成長快速,但技術和經濟規模有待提昇。 • 產品技術及應用層 次仍不高。 • 產業鏈不夠通暢。 • 產業環境仍需改善。
中國IC設計產業未來發展潛力評估 • 2002年中國晶片市場的規模為194憶美元,但中國國內業者僅能提供37憶美元的產品。 • 2003年80%中國所需IC由國外進口。 • 2005年預估中國IC市場的晶片需求量將達到361憶美元,而中國國內業者僅能提供85憶美元的產品。
中國IC設計產業未來發展潛力評估(續) • 中國政府積極扶持中國IC產業,藉此消弭市場供需缺口,在此情形下,身處IC產業鏈「龍頭」地位的IC設計產業更形重要,在此以IC設計業業者發展所注重的系統廠商合作關係、技術、人才、資金、政策、晶圓廠能取得的穩定度等六面向,來分析中國IC設計產業未來發展的潛力。
系統廠商面 • 2002年中國晶片市場的規模為194憶美元,但中國國內業者僅能提供37憶美元的產品。 • IC驗證流程特性-系統廠商要採用一顆新IC,也就是要為了確認這顆新IC能夠符合整個系統運作,會花很長的時間去驗證,從兩個月到一年都有可能。 • 台商扮演重要角色-系統廠商多屬於台商,不論是PC產業、工業電腦產業及消費性產品產業,台灣都是名列世界前矛的優等生。
系統廠商面-(續) • 由於系統廠商聚集,是造就台灣成為除美國外世界第二的IC設計重鎮的因素之一,這也是中國IC設計公司必須思考突破的困境,中國系統廠商雖多,但大部份的系統廠商採用OEM方式下單給台灣系統廠商或是買台灣零租件再加以組裝以節省成本,因此選擇IC的權利就留給了台灣的系統廠商。
新IC驗證測試流程 晶 圓 代 工 廠 封 裝 測 試 廠 IC 設 計 公 司 系 統 廠 商 客 戶
技術面 • 中國半導體產業的發展起步較晚,1995年前只有北京首鋼日電與無鍚華晶略具規模,以IC設計產業產品所注重的「創新」、「速度」與「販售時間是否搶得先機」,以IC設計終端市場強調的「Time to Market」原則來看,仍無法達到市場要求。
人才面 人才嚴重不足- • 中國IC產業的快速成長,但雖著市場的快速茁壯,人才的匱乏益加明顥。
人才面-(續) 積極培育人才- • 2002年成立上海積體電路專案緊缺人才辦公室,該辦公室在上海擁有微電子科系的高等院校分別設立培訓點。 • 2002年中國國務院學校委員會正勻批准威盛電子、美國邁阿密大學佛羅里達州大學FIU與北京航空航太大學聯合,培養積體電路領域的美國與中國電腦雙碩士學位專案。 • 2003年由北京中關村教育投資公司和美國公司共同投資5憶元人民幣在中關村建造具有國際技術水準的積電路設計人才培訓基地。
資金面 • IC設計產業產品的特性是研發週期不定,研發一顆晶片所需耗費的時間通常短則約三個月,長則數年以,投入的人力、資金成本是非常可觀的。
資金面-(續) • 中國由於金融制度和融資管道不如歐美國家健全,加上IC設計產業是屬於新近發展的產業,融資評估標準尚未成熟,籌資管道較少,因此中國IC設計業者普遍存在著規模小、資金不足的問題。
政策面 • 觀察中國IC產業可以發現到,中國IC產業在中國產業政策中有著特別的地位,從自主研發的「中國芯」戰略工程如嵌入式CPU「方舟」、通用CPU「龍芯」、多媒體的「星光」系列,到目前的無線網路晶片加密技術(WAPI)標準爭議事件,都似乎可看到中國民族主義和產業保謢政策的影子,中國IC產業的戰略重要性不言可喻。
政策面-(續) • 中國IC設計公司主要是依循十五計畫中國務院於2000年6月24日公佈實施的18號文件「鼓勵軟體產業和積體電路產業發展的若干政策」,該政策對IC設計業從融資政策、稅收政策、產業技術政策、出口政策、收入分配政策、人才吸引與培養政策等方面給予許多鼓勵和扶持。
晶圓廠能面 • 專業IC設計業從事的是晶片上電路單元的設計,也就是半導體前半段的工作,要將電路圖製成晶片,晶圓代工廠的合作和支援是一分重要的。
晶圓廠能面-(續) • 以2004年半導體產業的景氣復甦為例,景氣的復甦帶動晶圓代工產能的滿載,若IC設計業者無合作密切或技術上可支援的晶圓代工夥伴,晶片的投單便成問題,相對會造成客戶的流失,因此晶圓代工夥伴的支援與否是IC設計業者營運時考量的重點因素之一。
中國台積電探索中芯(SMIC)邁向晶圓代工大廠之路中國台積電探索中芯(SMIC)邁向晶圓代工大廠之路 外在因素 • 政策面:優惠政策帶動半導體產業投資熱潮-中芯國際成立於2000年,適逢中國政府大力扶值中國半導體產業的時間起始點,除了擁有政府大力扶持所產生的成本優劫和虧損支撐力之外,其所擁有的官股背景和「樣板企業」的地位,也是促其崛起的有利因素。
中國台積電探索中芯(SMIC)邁向晶圓代工大廠之路-(續)中國台積電探索中芯(SMIC)邁向晶圓代工大廠之路-(續) • 市場面:中國潛在市場商機龐大-隨著中國「世界工廠」角色的加溫,對於IC的需求也與日俱增,2005年中國IC的產量要達365億顆,銷售額達800億元人民幣左右,且能滿足中國國內IC市場30%的需求。
中國台積電探索中芯(SMIC)邁向晶圓代工大廠之路-(續)中國台積電探索中芯(SMIC)邁向晶圓代工大廠之路-(續) • 產業進入時點面:產業切入時點佳-充分利用台灣當局「戒急用忍」政策對台灣晶圓代工業者西進限制所產生的時間差,在產業景氣不佳時,以較低的設備成本積極擴產,陸續和西進外商合作以獲得技術。
台積電、聯電、Chartered中芯製程技術進度比較表台積電、聯電、Chartered中芯製程技術進度比較表
中芯崛起背景回顧和探討 • 台灣經營團隊和中國政府的支持為中芯崛起兩大功臣 • 「產能換訂單,股權換技術」為中芯主要技術和訂單來源策略 • 全球半導體景氣回升促使中芯「做大」和「做高」策略奏效
全球純晶圓代工業者營收排名 單位:億美元
中芯營運現狀分析與探討 • 觀察中芯的客戶來源可以發現: 中芯2003年~2004年第一季客戶類型比重調整快速,客戶類型從2003年初以Fabless業者和系統業者為主逐漸向IDM業者轉移,目前以IDM業者佔其54%左右,為其大宗。 • 分析其原因為以下三點:
中芯營運現狀分析與探討-(續) • 受限於「產能換訂單」or「以股權換技術」的合作方式獲得IDM客戶的投單和先進的製程技術,中芯必須固定分發出固定的產能以生產IDM客戶的訂單。 • 中芯在晶圓代工產業起步較晚,全球主要的Fabless業者已大部分成為台積電、聯電、Chartered等大廠客戶,對製程技術的要求也較高,轉單的難度相對較高。 • 中芯看好未來全球IDM客戶產能外包的趨勢,欲藉著加強和IDM業者合作的關係以在未來IDM業者產能外包的趨勢中,搶得先機。
中國IC封測產業概況分析 • 中國IC封測產業呈現快速成長之勢 • 中國IC封測產業發展相業成熟 • 中國IC產業發展進程演變:由本土走向國際 • 中國IC封測業佔IC產業總產值比重達70% • 外資在中國IC封測產業佔有舉足輕重的地位
中國IC封測產業發展問題點 • 缺乏核心技術 • 一般業者規模仍小,存在被倂白的風險 • 相關人才不足 • 高設備成本支出提高營運風險
中國IC封測產業未來發展趨勢 • 隨著愈來愈多國際IC測試大廠和中國本土業者進運中國IC封測產業,中國IC封測產業不只呈現穩定向上成長之勢,在其他方面也將產生不小的變化,分析整理如下:
中國IC封測產業未來發展趨勢-(續) • 看好中國半導體產業未來發展,IC測試業者進軍中國IC封測產業,競爭日趨白熱化,除intel、IBM、AMD、Infineon等IDM大廠加強在中國當地的封測廠的投資外,京隆科技、華新先進等廠商,看中中國記憶體市場商機,紛紛進駐蘇州,搶佔測試市場。