芯片分為兩大類:數(shù)字芯片和模擬芯片。
數(shù)字芯片,最常見(jiàn)的便是CPU、內(nèi)存芯片等;
而模擬芯片中,電源管理芯片是比較典型的一種。
創(chuàng)新不斷推動(dòng)行業(yè)發(fā)展,分工細(xì)化降低進(jìn)入壁壘。產(chǎn)品角度:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已成為全球創(chuàng)新最為活躍的領(lǐng)域。以5G、汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)、AI(人工智能)、高性能運(yùn)算、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)機(jī)器人、智能穿戴等為驅(qū)動(dòng)因素的新一輪硅含量提升周期到來(lái),給半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新機(jī)遇。產(chǎn)業(yè)鏈角度:全球產(chǎn)業(yè)鏈分工細(xì)化大幅度降低了半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入壁壘。
半導(dǎo)體,指導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料。從類型來(lái)看,半導(dǎo)體可以分為集成電路、光電子、分立器件和傳感器這四大類。據(jù)WSTS的數(shù)據(jù),2018年集成電路、光電子、分立器件和傳感器的市場(chǎng)規(guī)模分別為4016億美元、387億美元、241億美元、134億美元,占比分別為84%、8%、5%、3%;相較于2017年,集成電路增長(zhǎng)17.03%,光電器件增長(zhǎng)11.21%,分立器件增長(zhǎng)11.75%,傳感器增長(zhǎng)6.61%。
從1999-2018年的整體情況來(lái)看,集成電路占比呈下降態(tài)勢(shì),但近年來(lái),集成電路市場(chǎng)規(guī)模占半導(dǎo)體的比重持續(xù)超過(guò)80%。據(jù)ICinsights預(yù)測(cè),2018年,預(yù)計(jì)O-S-D(光電子、分立器件和傳感器器件)出貨量占半導(dǎo)體出貨量的70%,而集成電路占30%。即集成電路的平均單價(jià)為O-S-D的9倍。
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有兩種商業(yè)模式,即IDM(IntegratedDeviceManufacture,集成器件制造)模式和垂直分工模式(主要包括Fabless(無(wú)晶圓制造的設(shè)計(jì)公司)+Foundry(晶圓代工廠)+OSAT(封裝測(cè)試企業(yè)),另外還有IP核(IntellectualPropertyCore)提供方等)。IDM模式的企業(yè)主要有Intel、三星、德州儀器(TI)等,
這種模式涵蓋設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等整個(gè)芯片生產(chǎn)流程,這類企業(yè)一般具有規(guī)模龐大、技術(shù)全面、積累深厚的特點(diǎn)。而垂直分工模式中,則是IP核、設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試環(huán)節(jié)分離,IP核供應(yīng)商提供專業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)模塊,設(shè)計(jì)公司(Fabless)直接面對(duì)客戶需求,但只從事設(shè)計(jì),將制造和封裝測(cè)試外包,即晶圓代工廠(Foundry)、封裝測(cè)試企業(yè)和IP核供應(yīng)商為設(shè)計(jì)公司服務(wù)。其中設(shè)計(jì)公司以高通、博通、聯(lián)發(fā)科、海思為代表,晶圓代工廠以臺(tái)積電、格羅方德、聯(lián)電、中芯國(guó)際為代表,封測(cè)以日月光、矽品、安靠、長(zhǎng)電科技為代表。
中國(guó)大陸集成電路進(jìn)口主要來(lái)自于中國(guó)***及馬來(lái)西亞等東南亞國(guó)家及地區(qū),2017年度,中國(guó)大陸來(lái)自中國(guó)***、韓國(guó)、馬來(lái)西亞和日本的集成電路進(jìn)口額共計(jì)1842.5億美元,占總額80.8%。主要原因:1)封測(cè)是集成電路產(chǎn)品的最后一段環(huán)節(jié),而全球封測(cè)產(chǎn)業(yè)主要集中在東南亞地區(qū),因此我國(guó)集成電路進(jìn)口很大比重來(lái)自于中國(guó)***、馬來(lái)西亞等;2)存儲(chǔ)器主要來(lái)自于韓國(guó),而存儲(chǔ)器近年來(lái)漲價(jià)幅度巨大,銷售額在全球集成電路中占比高達(dá)4成。中國(guó)大陸集成電路進(jìn)口主要來(lái)自于中國(guó)***及馬來(lái)西亞等東南亞國(guó)家及地區(qū),2017年度,中國(guó)大陸來(lái)自中國(guó)***、韓國(guó)、馬來(lái)西亞和日本的集成電路進(jìn)口額共計(jì)1842.5億美元,占總額80.8%。主要原因:1)封測(cè)是集成電路產(chǎn)品的最后一段環(huán)節(jié),而全球封測(cè)產(chǎn)業(yè)主要集中在東南亞地區(qū),因此我國(guó)集成電路進(jìn)口很大比重來(lái)自于中國(guó)***、馬來(lái)西亞等;2)存儲(chǔ)器主要來(lái)自于韓國(guó),而存儲(chǔ)器近年來(lái)漲價(jià)幅度巨大,銷售額在全球集成電路中占比高達(dá)4成。
設(shè)備制造業(yè)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),是完成晶圓制造、封裝測(cè)試環(huán)節(jié)和實(shí)現(xiàn)集成電路技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵。
所需專用設(shè)備主要包括晶圓制造環(huán)節(jié)所需的***、化學(xué)汽相淀積(CVD)設(shè)備、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)、表面處理設(shè)備等;封裝環(huán)節(jié)所需的切割減薄設(shè)備、度量缺陷檢測(cè)設(shè)備、鍵合封裝設(shè)備等;測(cè)試環(huán)節(jié)所需的測(cè)試機(jī)、分選機(jī)、探針臺(tái)等;
以及其他前端工序所需的擴(kuò)散、氧化及清洗設(shè)備等。這些設(shè)備的制造需要綜合運(yùn)用光學(xué)、物理、化學(xué)等科學(xué)技術(shù),具有技術(shù)壁壘高、制造難度大、設(shè)備價(jià)值及研發(fā)投入高等特點(diǎn)。
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原文標(biāo)題:“芯”在囧途:電源管理IC如何擺脫產(chǎn)業(yè)困境?
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