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国产半导体材料之殇

光电与显示  · 公众号  · 硬件  · 2019-10-26 16:27

正文

日韩半导体之争引发了业内广泛的讨论。有人认为是这是中国的机会,也有人认为我们不能将这看成机会,更应该看成是一种警示。

半导体晶圆材料主要有硅片、气体、光掩膜、抛光液、抛光液、光刻胶配套试剂、湿化学品、溅射靶材、其它材料等。



数据来源:2018年中商产业研究院

封装材料主要有层压基板、引线框架、焊线、模压化合物、底部填充料、液体密封剂、粘晶材料、锡球、晶圆级封装介质、热接口材料等。

这几年虽然国内厂商高速发展,解决了很多半导体材料从 0 到 1 的问题,但根据去年工信部的数据显示,在半导体材料领域,我们有 32%的关键材料在我国仍为空白,70%左右依赖进口。进口来源国主要是日本和美国。

半导体是指在常温下导电性能介于绝缘体与导体之间的材料,主要应用于晶圆制造与芯片封装环节。常见的半导体包括硅、锗等元素半导体及砷化镓、氮化镓等化合物半导体。半导体是电子产品的核心,是信息产业的基石,亦被称为现代工业的“粮食”。

长期以来,我国是世界上最大的集成电路消费市场,但是由于核心技术落后,大部分产品严重依赖进口。海关总署公布的数据显示,从 2013 年开始,我国集成电路进口额突破 2000 亿美元,已经连续五年远超原油这一战略物资的进口额,位列我国进口最大宗商品。

同时,集成电路贸易逆差持续扩大,2018 年逆差额达到 1933 亿美元。我国高端核心芯片 CPU、FPGA、DSP 等仍主要依赖进口。在我国核心技术受制于人的局面没有根本改变的情况下,应用和整机企业关键产品部件高度依赖进口,特别是关键材料和设备制于人,产业存在供应链安全风险。

半导体材料作为半导体产业链上游,从目前国内产业发展现状来看,其差距远大于芯片设计、制造、封测等环节。产业发展进程甚至落后于半导体装备。

中兴通讯、福建晋华事件给国内半导体产业敲响了警钟,上游原材料和设备的自主可控迫在眉睫。

根据半导体行业协会的统计,目前在国内半导体制造环节国产材料的使用率不足 15%,先进工艺制程和先进封装领域,半导体材料的国产化率更低,本土材料的国产替代形势依然严峻,且部分产品面临严重的专利技术封锁。

不过,大基金的进入,大力推动了本土材料产业的资源整合和海外人才引入的加速。

虽然目前产业总体正处于起步阶段,我们认为,未来 5-10 年即将成为半导体材料产业发展壮大的黄金时期。

综合来看,我国半导体材料产业链正历经从无到有、从弱到强的重大变革。

10月11日,日本和韩国在世贸组织总部(位于瑞士)就双方半导体材料进出口一事进行协商。据13日最新消息,日韩未能谈妥。换言之,在这场半导体之争中,日韩又一次谈崩了。

据悉,这类协商通常一次就能结束,但此次日韩双方并未能“在立场上达成一致”。按照WTO的规定,双方协商解决的最后期限为11月10日,如果在此期限内仍然无法解决,相关专家组将作为第三方介入,可能需要数年的时间才能得出结论。

如此一来,日韩所承受的经济损失将进一步扩大。

截至今年8月底,日本和韩国同时迎来连续9个月的出口下滑,其中日韩双方在8月的出口跌幅分别高达8.2%和13.6%。日本在限制对韩供应原材料、从而影响韩国半导体产品出口的同时,无疑也为自身的出口带来了伤害。

不过,在这场漫长的较量之中,韩国的优势似乎不及日本明显。尽管早年间韩国以黑马的姿态迅速抢占半导体中游产业,导致日本最终只能退居负责供应原材料的上游产业,但是在2018年全球前15大半导体生产设备厂商中,日本包揽了7个席位。而在韩国半导体巨头三星公布的前100大供应商名单中,日企的数量也高达23家,排名第二。

据韩国经济部门估算,此次半导体之争预计会对韩国GDP造成2.2%的损失,日本则为0.04%。因此,在日本限制出口后,包括三星、SK海力士在内的多家韩企积极寻找替代供应商。

由于半导体材料领域高端产品技术壁垒高,而中国企业长期研发和积累不足,目前中国大部分产品的自给率较低,不足30%,主要是技术壁垒较低的封装材料,而晶圆制造材料主要依靠进口。目前,中国半导体材料企业集中在6英寸以下的生产线,少量企业开始打入8英寸、12英寸生产线。



数据来源:公开资料整理
而应用于IC制造、IC封测的半导体设备,中国国产化更是低于20%,国内市场被国外巨头垄断。其中,IC制造包括晶圆制造和晶圆加工设备;IC封测主要用封测厂进行采购,包括拣选、测试、贴片、键合等环节。





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