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半导体发展趋势报告

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半导体发展趋势报告

半导体发展趋势报告范文第1篇

消费电子用MEMS产品,是意法半导体一直专注的领域,虽然也涉足其他应用市场,但Benedetto Vigna表示:“消费电子领域还有很多机会,MEMS传感器品种越来越多,更多的应用等待着MEMS去改变用户体验以及创新出更多的需求,对意法半导体而言,这个市场有足够广阔的空间等着我们去抢占,我们不需要考虑太多其他。”

“机械、模拟和封装,MEMS最重要的三大部分,公司发展MEMS一开始就着手在这三大块投入精力,开发相应的IP,做到工艺上的提升,产品上的优化,我们是真正控制整个产品从开发到后端的开发链在自己手上。”在Benedetto Vigna的访谈中,他强调制造优势在MEMS竞争中同样不可或缺,“除了很好的设计,我们不单单在半导体里面做原型机,我们有很好的制造工艺支撑整个产品投放市场。”

工艺和制造的优势让意法半导体在产业链竞争中始终处于领先位置, “MEMS产品机械部分有一定厚度的,机械部分我们不是用传统工艺做的,而是选择开发出了微致动器和加速计芯片厚外延层(ThELMA)工艺,这个0.8微米表面微加工技术可整合薄厚不一的多晶硅层,用于实现MEMS器件的结构和互连线,这样可以很好做3D的封装,把产品做得更小更薄这样的技术。”除了ThELMA外,Benedetto Vigna还提到了硅通孔(TSV)技术,“我们还采用TSV技术达到100微米,真正可以在正面和反面进行连接;而VENSENS工艺(VENice process for SENSors)结合 ThELMA工艺,可以在一个单晶硅芯片内整合一个空腔,制造一个尺寸和性能优异的压力传感器,使芯片变得更薄、更小,热稳定性和可靠性更高。”

半导体发展趋势报告范文第2篇

经历了平板化、高清化之后,电视机的交互化、平台化和智能化已经成为家电产业发展的方向,电视这一存在了数十年的产品,以惊人的增长速度爆发了。

据DisplaySearch公司的报告显示,2010年全球电视的出货量比上年增长16%,达2.43亿台,预测2011年将续增4.9%,达2.55亿台。展望2014年可达2.88亿台,2009~2014年的年均增长率为7%。

目前,中国的电视用户超过4亿,国家广电总局预测,到2015年,DTH(Direct-To-Home,直接到户)卫星直播电视的机顶盒装机数量将达到2亿台,并计划在2020年前完成中国电视网络数字化进程。中国将成为世界最大的数字电视及重要配套元器件的开发和生产基地之一。

作为欧洲最大的半导体公司,意法半导体2011年收入近100亿美元。在汽车半导体领域,它是中国第一、世界第三;在消费电子领域,它是全球第二、美国以外市场最大的机顶盒半导体厂商。但是,意法半导体一直将目标锁定在中国的数字电视市场。

意法半导体一直占据着中国机顶盒芯片市场第一的宝座。它在高清音视频编解码、全新互连技术、3D驱动芯片、互联网电视以及微控制器等方面都有着创新理念和技术优势。特别是针对中国市场,意法半导体总能在适当的时候推出适当的产品。

“意法半导体在中国数字电视市场拥有很强的优势,能够在中国电视数字化进程中发挥重要作用。”意法半导体(ST)大中华与南亚区消费电子事业部副总裁李容郁(YU LEE)这样说。意法半导体的目标是让中国消费者能够在居室内体验家庭网络和互动多媒体。意法半导体将结合战略伙伴,全力支持中国广播电视、3D、高清机顶盒等市场的发展,利用意法半导体市场领先的完整的数字电视、宽带网络服务和家庭网络解决方案满足中国国内市场和出口市场的需求。

李容郁在意法半导体工作长达24年,他曾在五个不同的国家工作过。在计世传媒集团副总编孙定与李容郁的交流中,深入探讨了未来半导体制程的趋势和发展,对全球半导体市场和中国半导体市场进行了预测,并展望了智能电视的未来。

制程

不仅是纳米数

孙定:我们现在已经看到了主流的厂商都在谈论22纳米的制程和量产。意法半导体在制程方面有什么规划?全球的工厂的布局是什么样的?

李容郁:目前市场上对制程有很多误解,只关注工艺纳米数,却不看工艺的复杂性。意法半导体目前的工艺还是32纳米,因为意法半导体不做低端的产品,也不做闪存。我们注重的是SoC产品技术,这个产品技术包括模拟和数字整合的工艺,这是我们擅长的。打个比喻,20层楼的建筑和40、50层楼建筑的复杂性并不是单纯的加倍,可能要几倍。

我们在今年CCBN(中国国际广播电视信息网络展览会)上推出的新系列机顶盒芯片,就是采用40纳米制造工艺,支持所有的HD电视广播和多媒体编解码标准、双模机顶盒、IP协议、最新的安全加密和内容保护标准、主要软件厂商提供的重要中间件。

目前意法半导体在全球有12个主要制造基地,在10个国家设有先进的研发中心,在中国设有世界一流的封装测试厂。

孙定:在CCBN上也看到了英特尔等厂商的身影,你如何看待芯片厂商之间的竞争?意法半导体的技术和英特尔的技术差异在哪里?

李容郁:我想最主要的不同是,意法半导体的产品更加关注速度之外的性能,例如模拟部分设计的性能、消费类产品的节能等。

意法半导体加入了ISDA(International Semicon Development Alliance)联盟,其中有IBM、三星等知名公司,这些公司的目标就是开发先进的半导体。去年意法半导体已经将32纳米的产品量产,今年将推进到28纳米。

孙定:从你的介绍中,我是不是可以得到这样的结论:意法半导体也在走向20纳米,生产工艺从40纳米、30纳米向20纳米在前进,未来20纳米也会变成主要的产能。那么,什么时候会变成主要的产能?

李容郁:电视行业的芯片和电脑芯片不一样,到目前为止,标清数字电视的SoC是80纳米。这个产品在市场上也非常的畅销,这类产品没有必要马上向40纳米或28纳米发展。

2012年的半导体市场只有2%~3%的增长,增速比较缓慢,但是在中国市场,还是会继续较快增长。

智能电视胜负难分

孙定:作为消费电子领域的全球第二大半导体厂商,意法半导体在消费电子领域占10%的市场份额。你认为,未来智能电视产业发展状态如何,未来的发展趋势是什么?

李容郁:目前我们谈论比较多的是互联网电视和智能电视。互联网电视可以与互联网连接,可以联网看视频,不需要浏览器;智能电视是有操作系统的,带浏览器和复杂应用。

智能电视的应用程序和价格是影响智能电视市场扩容速度的因素,以Google TV、Android与iOS等三大平台系统发展最为迅速。但未来市场将如何发展,目前还没有定论,因为还没有一个成熟的产品可以独步市场,整个产业还需要慢慢发展。

2011年,中国平板电视需求总量为3800万台,其中智能电视的需求量只有400万台,占总需求的15%;预计2012年市场需求总量将达4200万台,其中智能电视需求量将提升至20%,达800万台。可见,中国市场的潜力非常大,随着智能电视技术及上游产业链的逐步完善,消费者对智能电视认知度也有进一步提升。创维、TCL、酷开网、百事通等国内厂商都为智能电视打造了内容和商业模式。

孙定:意法半导体今年在全球智能电视市场有哪些预期?新兴市场的发展是否比欧美市场的预期稍高一些?

李容郁:虽然整体增长情况还没有对外宣布,但意法半导体的目标就是市场增长要高于行业平均水平。

我主要负责中国和印度市场,今年新兴市场可能会有7%~10%的增长。在中国,虽然增速相对前几年略有下滑,但依然是全球增长的主力。印度的产量相对较小。

孙定:业界有传言,苹果下一代iTV可能会引起智能电视的革命,谷歌也在拼命发展。从电脑到智能手机再到平板,智能电视可能成为下一次革命。你能预测一下未来电视的革命性吗?中国的智能电视发展前景会怎么样?

李容郁:目前的产品形态无非是电视与机顶盒一体、机顶盒+显示器,我想,在未来3~5年里,是机顶盒代替了数字电视,还是数字电视整合了机顶盒?都不会有非常清晰的赢家,但所有厂商都在努力。不仅是中国,欧洲也是相同情况。几年前,我们没有想过3D电视会进入家庭,我们也无法想象未来5~10年的电视会怎么样,它的App、服务形态我们想象不到。当宽带速率达到20MB甚至更快,整个互联网将会改变人们的生活习惯,那时候,机顶盒、电视的使用方式和行为会完全不同。

孙定:在智能电视中,以前用MIPS核的厂商最多,近几年也开始使用ARM核+安卓的操作系统。现在意法半导体的产品结构是什么样的?是以MIPS的盒为主,还是慢慢以ARM为主?

李容郁:目前,意法半导体高端机顶盒产品都使用ARM的核,未来从这个产品线也会分出中、高端的产品。这个产品集成了意法半导体的优势和ARM的优势,ARM在性能、软件的生态系统、功耗方面很有优势,而意法半导体在工艺方面有自己独到的专长,所以这两者结合是最好的。

目前,在市场上大概有10多种不同价格的CPU。很多新介入厂家都买ARM或者MIPS核,但意法半导体低端的产品都是自己开发的。

领先中国机顶盒市场

孙定:2011年,意法半导体在中国销售最好的产品是什么?

李容郁:我们的销售收入在半导体工业的五大市场上分布比较均衡,其中电信市场占28%,汽车电子占17%,消费电子占10%,计算机占14%,工业领域占9%。

在中国,销量最好的产品还是MEMS(微机电系统)芯片。今年3月,MEMS传感器出货量现已突破20亿大关,意法半导体的MEMS传感器不仅被用于智能手机、平板电脑、个人媒体播放器、游戏机、数码相机和遥控器等主流消费电子设备,还广泛用于笔记本电脑硬盘自落体保护功能、移植设备等医疗仪器、汽车信息娱乐和导航系统。

孙定:许多跨国公司都提出了“分享”的概念,与中国企业和产业来分享技术、运营经验等,或形成产业链的合作。意法半导体如何建立自己在中国的生态圈?与中国的电视机厂商怎样合作?

李容郁:意法半导体成立了数字电视应用研发中心,在中国的北京、上海、台北、深圳都有技术支持中心。在中国,我们有数字电视机顶盒产品,针对不同的市场,从最基础的机顶盒到高端的基于安卓互动的机顶盒,都可以来提供相应的解决方案。

孙定:你来自韩国,很多人说韩国的带宽、服务都很好,韩国的智能电视市场是怎样的?

李容郁:韩国的宽带跟中国的机顶盒完全不一样,韩国有线量非常少,以卫星、IPTV为主;中国是有线电视居多。目前中国的高清内容相对较少,美国有100多个高清频道,韩国大概有60多个,中国目前只有几个。高清频道对于用户的体验非常重要。中国的三网融合已经发展了几年,高清内容和机顶盒可以使用户有更好的体验。

总编观察

智能电视不是PC

在采访中,我与意法半导体李容郁深入探讨了智能电视的现状与趋势。

据李容郁介绍,当今智能电视在彩电原有技术的基础上,搭载ARM处理器、安卓操作系统和浏览器,除了收看电视节目以外,还可以上网,像平板电脑一样安装应用程序。这令我想起联想CEO杨元庆的一句话:“联想做的智能电视就是PC。”杨元庆还说,智能电视毫无疑问肯定会取代传统电视。他认为,智能手机取代传统手机有多迅速,智能电视取代传统电视就有多迅速。

但是,和李容郁的一番访谈,令人对杨元庆的观点产生了怀疑。

半导体发展趋势报告范文第3篇

商务谈判调研报告篇01第五组

组长:吴晓平

成员:何艳霞

张 莉

董蓝娟

关春燕

张瑞芳

郑芳丽

顿 丹

郭 露

谈判背景资料:

天津半导体工厂欲改造其生产线,需要采购设备、备件和技术。适合该厂的供应商在美国,日本各地均可找到两家以上。正在此时,香港某生产商的推销人员去天津访问,找到该厂采购人员表示可以为该厂提供所需的设备和技术。由于香港客商讲中文,又是华人,很快关系就熟悉了。工厂表示了采购意向,但由于香港生产商的知名度较低,天津半导体工厂对其产品一直存有疑虑,于是答应安排一次谈判,对相关事宜进行商谈。我们第五组在主谈人员吴晓平的带领下,与第六组即香港供应商进行谈判。下面是我们在与其谈判前做的调查工作: 公司企业背景资料:

天津中环半导体股份有限公司是一家集科研、生产、经营、创投于一体的国有控股高新技术企业,拥有独特的半导体材料-节能型半导体器件和新能源材料-新能源器件双产业链。该公司是在深圳证券交易所上市的公众公司,股票代码002129。注册资本482,829,608元,总资产达20.51 亿。年销售额超过2亿元,产品行销全国并远销海外18个国家和地区。高压硅堆产销量居世界第1位,国际市场占有率达到43%,国内市场占有率达到57%。微波炉用高压硅堆国际市场占有率达到55%。 在单晶硅材料领域,形成了以直拉硅棒、区熔硅棒、直拉硅片、区熔硅片为主的四大产品系列,是中国硅单晶品种最齐全的厂家之一, 区

熔硅单晶的国内市场占有率在65%以上,产量和市场占有率已连续5年居国内同行业首位,产销规模居世界第三位 , 公司现有专利技术15项,专有技术200多项,形成了一系列自主知识产权。公司致力于半导体节能和新能源产业,是一家集半导体材料-新能源材料和节能型半导体器件-新能源器件科研、生产、经营、创投于一体的国有控股企业,拥有全球独特的双产业链,是天津市高新技术企业,拥有1个博士后科研工作站、2家省部级研发中心。 且凭借独特的产业链优势、持续不断的技术创新能力和友好的商业界面,进一步完善以节能型产品和新能源产品为导向的产业格局,为股东、合作伙伴、员工创造最大价值,实现企业、社会、环境的可持续发展。

、市场环境调研:

自20xx年天津滨海新区纳入国家xx规划和国家发展战略,并批准滨海新区为国家综合配套改革试验区,天津的经济重新展现出活力,并被誉为中国经济第三增长极20xx年3月22日国务院常务会议,将天津完整定位为国际港口城市、北方经济中心、生态城市 ,从此京津之间的北方经济中心之争,终于落下帷幕。20xx年起,开始落户天津举办,汇聚了数千全球政界、商界和学界精英人士参与讨论世界经济议题,而夏季达沃斯论坛的永久会址位于建设中的北塘国际会议中心。截至20xx年,世界500强跨国公司已有150家在天津落地生根,投资项目共396个,合同外资额达81亿美元。[10] 中国社会科学院在

二、市场需求调研:

由于城镇居民收入水平大幅提高,居民消费水平也显著提高。20xx年天津市人均消费支出11,141元,比20xx年增长了57.5%。城镇居民的消费结构正在向享受型和发展型转变,故人们的消费观念也会随之提高,对高档品的需求会越来越高,所以该产品市场需求空间很大。

三、市场竞争状况:

公司单晶硅品种齐全,其中区熔系列单晶硅产品产销规模全球排名第三、国内市场份额超过70%,产量和市场占有率已连续多年居国内同行业首位;直拉单晶及硅片技术和产销规模方面居国内前列;抛光片产业采用国际一流的新技术、新工艺流程,独立开发具有自主知识产权的大直径硅抛光片生产技术,研发和产业化水平处于国内领先位置;太阳能硅材料产业经过产业化生产验证,与国内同行业相比单位兆瓦直拉晶体生长投资下降了33%以上,生产效率提高了60%以上,生产成本降低了25%以上;半导体整流器件产业经过多年技术创新的积淀,掌握了从芯片到封装的全套核心技术;节能型半导体功率器件产业在净化间设计、动力配套、装备水平、产品品种、产品技术方面均处于国内同行业领先水平。所以该公司潜力很大,能为它提供设备和技术的供应商有很多。如:1)罗姆(ROHM)半导体集团是全球著名半导体厂商之一,创立于1958年,是总部位于日本京都市的跨国集团公司。品质第一是罗姆的一贯方针。我们始终将产品质量放在第一位。历经半个多世纪的发展,罗姆的生产、销售、研发网络遍及世界各地。产

品涉及多个领域,其中包括IC、分立半导体、光学半导体、被动元件以及模块产品。在世界电子行业中,罗姆的众多高品质产品得到了市场的许可和赞许,成为系统IC和最新半导体技术方面首屈一指的主导企业。罗姆十分重视中国市场,已陆续在全国设立多家代表机构,在大连和天津先后开设工厂,并在上海和深圳设立技术中心和品质保证中心提供技术和品质支持。在天津进行晶体管、二极管、LED、半导体激光、LED显示器的生产、在大连进行电源模块、热敏打印头、多线传感头、光电模块的生产,作为罗姆半导体集团的主力生产基地,源源不断地向中国国内外提供高品质产品。 2)美国国家半导体公司(National Semiconductor)简称国半或者国家半导体,成立于1959年,是著名的模拟和混合信号半导体制造商,也是半导体工业的先驱。公司总部设在美国加州。国半公司致力于利用一流的模拟和数字技术为信息时代创造高集成度的解决方案。它的生产网点遍布全球,在美国德克萨斯州、缅因州和苏格兰建有晶片制造厂,在马来西亚和新加坡建有检验中心和装配厂。美国国家半导体是先进的模拟技术供应商,一直致力促进信息时代的技术发展。该公司将现实世界的模拟技术与先进的数字技术结合一起,并利用这些集成技术致力开发各种模拟半导体产品,其中包括电源管理、图像处理、显示驱动器、音频系统、放大器及数据转换等方面的独立式设备及子系统。该公司主要以无线产品、显示器、个人计算机与网络,及各种不同的便携式产品为市场目标。NS(美国国家半导体公司)是推动信息时展的领先模拟技术公司。国半将真实世界的模拟技术和完美工艺的数字技术相结合,专注基于模拟技术的半导体产品,包括电源管理、图像技术、显示驱动器、音频、放大器和数据转换等领域的独立元件和子系统。国半关键的目标市场包括无线应用、显示器、PC、网络和各种便携式应用。 3)天津市环欧半导体材料技术有限公司是从事半导体材料硅单晶、硅片的生产企业。拥有40余年的生产历史和专业经验,形成了以直拉硅单晶、区熔硅单晶、直拉硅片、区熔硅片为主的四大产品系列,是中国硅单晶品种最齐全的厂家之一。

四、企业内部环境:

公司试验室具有SEM显微镜分析、X射线、SRP测试等高端分析设备和HTRB、PCT、热电阻等可靠性试验设备,能够满足半导体产品的大部分可靠性测试试验。公司还拥有版图设计、工艺与器件仿真等软件平台,可以提高新品开发的效率。功率器件事业部与国内外多家原材料供应商、光刻版制造公司、设计公司、封装/测试公司、设备制造商,等建立了长期的战略合作关系,可以为产品研发进行新产品的试作、量产等提供丰富的资源和强有力的支持,大大缩短研发流片周期,提高研发效率;

公司的高压硅堆优势明显:1)CRT电视机及显示器市场,公司市场占有率为60%,其余市场主要被日本富士电机公司、日本三肯公司、日本日立公司和江苏皋鑫电子有限公司等公司占据,在该领域公司在技术和市场方面具有绝对优势;

2)微波炉市场,公司占据了43%的市场份额;3)在CRT电视机、显示器以外的市场,日本公司具有传统形成的市场优势。国内主要同行厂家有:江苏如皋皋鑫电子有限公司、乐山无线电股份有限公司、重庆平洋电子有限公司、鞍山市电子电力公司。而公司20xx年的年销量达到7.3亿支,超过以上四个同行厂家年销量总和的一倍以上,规模优势明显。

单晶硅及硅片:公司与同行业竞争的优势主要表现在以下几个方面:1)多

晶硅供应有保障、区熔单晶硅具备全球意义的强大综合竞争力;2)直拉单晶硅具备国内意义的较强竞争力;3)拥有具有重大商业价值的专利及专有技术;5)产品品种齐全。公司与同行业竞争的劣势主要表现在产业规模小和资金投入少。

原料优势:从20xx年公司存货中的原材料情况看,主要为多晶硅、硅片和单晶硅棒,三项合计3879.49万元,占原材料总额的77.18%。多晶硅、单晶硅、硅片是公司生产的重要原材料。近年来,硅材料市场价格上涨,供不应求,拥硅为王已成业内共识,自20xx年初,公司开始增加硅储备。这是公司的一大明显优势,但是也是一个短期优势。

但是面对严峻的市场竞争状况,该公司仍然面临巨大的挑战,需要居安思危,具备忧患意识才能胜出。

五、谈判对象:

香港隆通设备有限公司,该公司刚成立不久,虽然可以提供我方所需的设备被和技术,但是知名度较低,公司的信誉和产品的质量都有待调查和研究。香港隆通有限公司的优势是发展迅速,有很大的发展前景。

商务谈判调研报告篇02:谈判实习报告本次的商务谈判实习,使我受益良多。首先就是让我明白了一个团队的重要性,个人的发展离不开团队。其次,通过商务谈判实习,使我对谈判有了更深刻的理解,这也为以后打下了良好的基础。最后,通过对商务谈判的实习也更加磨练了自我,增加了个人经历和阅历,学会了如何与团队合作与分享。

我在此次谈判中所扮演的角色是河南第一建筑集团有限责任工程的技术总监。技术总监一般负责一个企业的技术管理体系的建设和维护,制定技术标准和相关流程,能够带领和激励自己的团队完成公司赋予的任务,实现公司的技术管理和支撑目标,为公司创造价值!一个好的技术总监不仅要自身具有很强的技术管理能力,同时,也要有很强的技术体系建设和团队管理的能力,要对企业所在行业具有深入理解,对行业技术发展趋势和管理现状具有准确的判断。 同时作为一个技术总监,我认为不仅要对本公司的产品感兴趣,非常了解,还要博览其他公司的产品,不断创新,努力奋斗,为公司作出更大的贡献。

作为一个技术总监,我在这几天的实习过程中,通过对各个钢铁产品公司的产品与技术的对比,让我明白了,作为一个技术总监,对公司的产品富有重要责任,一个公司的产品质量必须合格,技术人员必须认真负责,技术的重要性对公司非常重要。同时也让我明白了,沟通的重要性,一个优秀的技术人员不仅需要过硬的技术,还必须有良好的沟通能力,协调各个部门,才能顺利的发展产品,才能更好的研发出更好的产品。

本次谈判让我感触最深的就是一个团队的合作精神。我们这个团队是一群有能力,有信念的人在特定在商务谈判的团队中,为了一个 共同的目标相互支持合作奋斗的。我们的团队可以调动团队成员的所有资源和才智,并且会自动地驱除所有不和谐现象。我们这个团队大家经过努力迸发出强大的力量。我们谈判组的总经

理,财务总监,采购部部长,总经理助理,法律顾问和技术总监,大家这个团队努力合作,各有分工,且分工明确,通过大家不懈的努力,通过资料不断的汇总,然后大家在一起不断的修改,再努力,技术分析报告,采购策划书,合同等资料相互总结,最终形成了一份完美的谈判策划书。

我们这个团队充分发扬了团队精神,通过实习让我明白了团队精神的意义和重要性,在一个组织或部门之中,团队合作精神显得尤为重要,在一个组织之中,很多时候,合作的成员不是我们能选择得了的,所以,很可能出现组内成员各方面能力参差不齐的情况,如果作为一个领导者,此时就需要很好的凝聚能力,能够把大多数组员各方面的特性凝聚起来,同时也要求领导者要有很好地与不同的人相处与沟通的能力。要加强与他人的合作,首先就必须保证集体成员是忠诚的,有责任心的,有意志力的,而且,还要有着对于自身团队的荣誉感,使命感。必须信任团队的所有成员,彼此之间要开诚布公,互相交心,做到心心相印,毫无保留;要与团队的每一个成员紧密合作,直到整个团体都能紧密合作为止;分析每一个成员完成工作的动机,分析他们的能力,针对我们每个人的问题,集思广议,多听听大家的建议,同时,我们相互谈论,谈判工作上工作上对大家有一定要求,做好团队成员之间的沟通和协调工作,使整个团队像一台机器一样,有条不紊地和谐运转。

所以,学会与他人合作,发挥团队精神在具体生活中的运用,可以使我们团队收到事半功倍的效果,使我们的谈判工作更加良好地向前发展。也为谈判做了更好的准备。

半导体发展趋势报告范文第4篇

>> MEMS遇见传感器,改变生活就此开始 MEMS传感器传递智能生活新理念 CMOS传感器时代的开始? 日常生活中的传感器 用于油井井下环境的MEMS应变传感器 MEMS传感器ADIS16209原理与应用 基于ADI MEMS传感器解决方案展示 MEMS、MCU和传感器融合的平衡 MEMS传感器及其在航空领域的应用 基于MEMS传感器的电子罗盘设计 汽车传感器MEMS的研究与展望 日本北陆电工扩大MEMS传感器事业 基于MEMS海洋湍流传感器实验研究 MEMS传感器发展现状与应用 MEMS传感器市场面临空前机遇 利用MEMS惯性传感器改善控制 加速创新步伐的MEMS传感器 MEMS传感器整合解决方案 MEMS传感器:从哑设备到系统平台 3D MEMS传感器深入应用市场 常见问题解答 当前所在位置:

关键词:MEMS;传感器;智能设备

DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.10.001

广义上说,传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。传感器接收信号或刺激并反应,并将待测物理量或化学量转换成另一对应输出,主要用于自动化控制、安防设备等。市场对传感器的需求随着应用的不同其需求重点不同,如工业过程控制还是集中在温度、压力、流量及图像系统方面。一般消费产品像手机里面的轻触式感应系统、陀螺仪,图像等器件。而在汽车工业里,除了传统的温度、压力、速度、及流量等传统信号感应系统外,越来越多的图像和雷达系统被应用到了汽车的安全系统应用中。这些新兴的应用都将具有广阔的市场前景。

作为一种精细化机械工艺,MEMS(微机电系统)技术深受运动、加速度、倾斜以及振动等传感器应用的欢迎。今天的MEMS传感器是系统级封装解决方案,与传统的传感器技术相比,MEMS体积小、重量轻、成本低、能耗低、可靠性高、易于批量生产、智能化高。而借助MEMS技术带给传感器的这些优势,又为传感器打开了更多全新应用之门。

村田制作所MEMS传感器产品技术部经理Fang Tuurnala介绍,MEMS传感器的高性能和可靠性、对时间和温度变化有极小的偏差即稳定性好等特性不会局限于目前的应用。在工业领域,MEMS传感器的运用主要会在地震预测,桥梁倒塌等事故的预测中。例如铁塔底下放置传感器后,即可得知在某个支撑点范围下铁塔是安全的,超过这个范围就会产生安全隐患。在国外的桥梁上已经有了使用传感器的案例。另外一个工业的应用就是在煤矿。运用在煤矿地下支撑脚的控制,减小塌方的可能性。农业方面,在耕地面积减少的情况下农业机械化和高产量的需求也使得农业开始需要高尖端的技术。未来的农业也会是个不同的景象,例如在插秧的设备上搭载MEMS传感器,它可以做到同角度高准确的种植,在同样的投入下收获更高的产量。MEMS传感器在中国有10年多的发展,但是推广不够立体,市场需求并不明显等原因实际实际应用还不多。因此,在国内推广此产品会需要比较长的周期,展望未来,MEMS传感器在汽车电子等领域对高尖端传感器的需求会不断增加。

消费级应用

在消费产品中,现在不论是走路还是打电话,都会用到不同程度的传感器。除了市场比较成熟的常用传感器之外,高精度传感器产品的日后需求将会越来越多。

MEMS加速传感器和陀螺仪让设备厂商研制出各种高性价比的运动控制型设备,并取得市场成功。这些传感器能够给手机、MP3/MP4播放器、PDA、平板电脑或游戏机控制器增加智能人机界面,把用户的手腕、胳膊和手的运动与应用程序、页面内以及页面之间的浏览、游戏机中的人物动作等设备功能联系起来,实现真正意义的人机互动。

便携设备中的数据保护是MEMS传感器的另一种应用。当出现自由坠落或者其它异常运动时,MEMS加速计将立即通知系统终止全部的硬盘驱动器(HDD)读写操作,并将磁头固定到安全位置。意法半导体的加速计还经常集成在洗衣机或烘干机等家电设备中,充当振动检测器,用于稳定失衡的负荷,防止机器出现过量的磨损而发生故障。

MEMS陀螺仪,也称角运动传感器,可以辅助加速计,使游戏机和遥控器的人机界面变得更加炫酷。这些陀螺仪还能消除晃动对数字摄像机或数码相机画质的影响,提高图像或相片的清晰度,并可使汽车导航增加航位推算和地图匹配功能。由于GPS卫星信号无法覆盖每一个角落,例如,在建筑物内或高楼林立的城区通常没有卫星信号,在这种情况下,航位推算系统通过监测运动、行程和海拔,修正数字罗盘读数,继续为用户提供准确的导航信息。

MEMS磁传感器测量地球磁场的强度和/或方向,因而能够确定以北极为参考轴的前进方向,增强便携消费电子产品的电子罗盘功能,包括方位定向、地图/显示屏定向、定位关联服务和航位推测。在一个9自由度(DoF) 多传感器模块内,磁传感器可补充加速度计和陀螺仪的功能。

压力传感器可满足应用对全量程和高分辨率的要求:应用实例包括手持设备的气压计功能和硬盘驱动器的“飞行高度”控制功能。随着硬盘驱动器小型化趋势和存储容量不断提高,磁头与盘面之间的距离极易受到气压变化的负面影响。

微加工声学器件,也称MEMS话筒,可提高现有的和新兴应用设备的音质、可靠性和成本效益,目标应用包括手机、笔记本电脑、录像机、数码相机以及助听器或电子听诊器。将多个MEMS话筒组合成阵列可实现更多功能,如噪声抑制和方向拾音。这在噪声很大和无法控制的环境内,对于提高声音清晰度很有帮助,可以有效提高移动会话和会议的音质。

对于智能手机和移动设备,主要使用的MEMS器件有加速度计,陀螺仪,磁力计,气压计,以及MEMS麦克风,主要应用于运动/坠落检测、导航数据补偿、游戏/人机界面、电源管理、GPS增强/盲区消除、速度/距离计数、高清音频采集、其他体育和保健应用等等。这些MEMS技术都在很大程度上提高了用户体验,并带来了全新的电子消费产品。其中加速度计是该市场中第一大应用产品。而陀螺仪增长迅速,已经成为继加速度计后的第二大应用产品。

ADI微机械产品线高级应用工程师赵延辉介绍,高信噪比的MEMS麦克风能够有效提升录音、视频通话的质量,满足消费者对清晰通话的音质需求;新型MEMS气压计会带来室内导航应用的普及;而物联网和家庭医疗会是继汽车和消费类应用领域后,又一个杀手级的应用。其潜在的市场和增长趋势会像今天的智能手机一样。但目前该市场还缺乏统一的标准和客户的认知度,预计还需要2年左右的时间才会起量。

英飞凌科技中国区MEMS麦克风高级经理潘哲源详细介绍了MEMS麦克风因为轻薄和稳定性好的优势,在智能手机、数码摄像机和平板电脑等产品中应用有自己的优势,特别是因为其一致性可以做到非常好,所以在消噪和消回音系统的应用中具有传统麦克风无法比拟的优势,从而能够带来非常好的效果体验。未来智能手机中将会逐渐采用2-3个MEMS麦克风,这就提供了广阔的市场机遇,另一个庞大的市场机遇则来自于助听器市场。从技术上,准确度是MEMS麦克风最大的技术挑战,而确保一致性和灵敏度高则是必备的技术需求,在大音量情况下不能破音也是必须的技术条件。

智能传感器可实现更安全、健康、舒适的生活,村田制作所有智能化传感器概念及相应产品。例如,在养老院、医院等场所,通过在设备上搭载传感器采集相应信息之后通过 WIFI等通讯模块将信息传送到服务台,就可以在任何时间任何地点了解到信息。还有,现在社会上独居老人越来越多,怎样服务独居老人已经成为社会关注的话题。智能传感器概念可以免去他们去医院的烦恼,日常在家里监测,之后将这些信息传输到医院的信息库,就进行数据分析进而做到早期预测。村田在这一领域非常看重同时也有很大的投入。

MEMS传感器的高性能和可靠性、对时间和温度变化有极小的偏差即稳定性好等特性不会局限于目前的应用。在工业领域,MEMS传感器的运用主要会在地震预测,桥梁倒塌等事故的预测中。例如铁塔底下放置传感器后,即可得知在某个支撑点范围下铁塔是安全的,超过这个范围就会产生安全隐患。在国外的桥梁上已经有了使用传感器的案例。另外一个工业的应用就是在煤矿。运用在煤矿地下支撑脚的控制,减小塌方的可能性。农业方面,在耕地面积减少的情况下农业机械化和高产量的需求也使得农业开始需要高尖端的技术。未来的农业也会是个不同的景象,例如在插秧的设备上搭载MEMS传感器,它可以做到同角度高准确的种植,在同样的投入下收获更高的产量。

汽车级应用

传感器产品从传统的机械式、到电子、再到当前MEMS技术架构,从技术上讲传感器的精度、可靠性和性能都将有大幅度提升。但从应用来讲,不同的应用环境,对传感器产品的性能和技术要求是不一样的,比如汽车应用,产品要经过AEC-Q100的质量体系验证,测试通过了才可以用在汽车应用里。

汽车电子是MEMS传感器一个非常重要的应用方向,每台汽车会有40到上百个传感器,而汽车智慧化的发展趋势也将促进汽车市场对传感器的需求。其应用方向和市场需求包括车辆的防抱死系统(ABS)、电子车身稳定程序(ESP)、电控悬挂(ECS)、电动手刹(EPB)、斜坡起动辅助(HAS)、胎压监控(EPMS)、引擎防抖、车辆倾角计量和车内心跳检测等等。其中电子车身稳定程序ESP得到众MEMS厂商的高度关注。由于其主动防滑功能要求更多的传感器和先进的处理系统,因此将带动汽车电子MEMS传统应用市场的需求。

在主动安全领域,侧翻与稳定性控制(ESC)是对当今主流安全系统的全新改进。需要MEMS加速度传感器和角速度传感器来感测车身姿态。同时,由于这样的传感器往往安装在振动比较恶劣的位置,所以需要传感器具有很高的振动冲击抵御性。这是对MEMS传感器的一个挑战。已经发生的趋势是,TPMS和ESC系统的装车率在快速上升,同时标配ESC系统的车型也在不断增多。由此带来的电子系统数量和规模在不断扩充,尤其需要更多的MEMS传感器来感测碰撞的不同部位以及车身姿态。同时,多种传感器的融合,来降低系统复杂度和系统成本,也是另一个趋势。

英飞凌对MEMS传感器在未来汽车电子中的应用前景充满期待,其前景也非常广阔。根据IHS的报告,2012年全球车用MEMS传感器市场为24亿美元,而中国为3亿美元,占13%。到2017年,全球市场将增长33%,达到32亿美元,而中国市场会翻番,占全球市场的份额提高到19%。英飞凌的MEMS技术在磁性传感器、压力传感器、无线传感器及图像传感器在电子消费品、工业和汽车工业均有广泛的应用。英飞凌在侧安全气囊压力传感器和TPMS传感器领域处于全球领先的位置,同时在大气压力传感器和进气歧管压力传感器等领域也是全球主要的供应商。随着中国市场对汽车安全的重视,TPMS传感器的应用将会有一个显著的增长。英飞凌占据了全球市场的绝大多数份额。

MEMS传感器技术的发展方向

集成化与智能化趋势,需要MEMS与IC的集成制造技术及多参量MEMS传感器的集成制造技术得到发展,以及在集成化基础上使得信号检测具有一定的自动化。技术发展的主要趋势为:强调MEMS的系统性和传感器、处理与识别的协调发展,突破传感器同信息处理与识别技术与系统的研究、开发、生产、应用和改进分离的体制,按照信息论与系统论,应用工程的方法,同计算机技术和通讯技术协同发展。

除了继续在汽车电子、新型数字消费电子和医疗电子等领域获得快速发展,智能传感器将广泛应用于多个领域,如信息、航空航天、医学、生物学等方面,给人类发展带来深远影响。传感器与微控制器的结合,配合无线网络技术,则为传感器插上了智能的翅膀,感知中国就是智能传感器最典型的应用。低功耗而性能出色的微控制器加上高性能高集成低功耗的MEMS传感器,这是传感器技术未来发展的重要趋势,最新的苹果iPhone 5S里的协处理器其实就是这样的一种类似应用。

ADI微机械产品线高级应用工程师赵延辉给出了MEMS技术在未来的发展趋势,主要表现在以下几个方面:第一,微型化的同时降低功耗。将会出现微米甚至纳米级别的微型器件,同时降低功耗;第二,微型化的同时提高精度,将MEMS加速度计做到石英加速度计的噪声特性,保证MEMS陀螺仪小体积的同时获得光纤陀螺仪的零偏稳定性;第三,集成化及智慧化趋势,即MEMS与IC的集成制造技术及多参量MEMS传感器的集成制造技术得到发展,以及在集成化基础上使得信号检测具有一定的智慧。这些趋势要求半导体厂商提供更高精度、稳定性更好、更智能的高集成度MEMS传感器模块。

2 0 1 3年MEMS传感器市场的需求依然十分旺盛,这既有传统汽车和消费类市场的需求,也有新兴的工业、医疗、通信、测井、军工类的需求。室内导航应用会是促进新型MEMS气压计在2013起量的一个驱动因素;而随着人们对录音、视频通话等的质量要求越来越高,高信噪比的MEMS麦克风会用在越来越多的手机或平板电脑中,甚至是对麦克风要求极高的助听器中,随着高温MEMS器件通过越来越多的客户验证,在测井等极端工作领域,也会看到越来越多的MEMS产品,比如用于倾角和振动监测的加速度计,用于转速检测的陀螺仪等。而物联网和家庭医疗会是继汽车和消费类应用领域后,又一个杀手级的应用,其潜在的市场和增长趋势会像今天的智能手机一样。但目前该市场还缺乏统一的标准和客户的认知度,预计还需要2年左右的时间才会起量。

意法半导体大中华暨南亚区微电机系统&传感器高级市场部经理吴卫东介绍,位于MEMS技术发展最前沿的意法半导体已经开始在一个封装内整合多个传感器:加速计、陀螺仪、地磁计、压力传感器,这个多路传感器一体化解决方案可大幅提升各种应用设备的功能性和性能。iNEMO是这种发展趋势的一个典型实例。在这些多传感器产品内,集成传感器可实现自主和自动系统,监测特定的条件,并根据监测结果执行相应的操作,用户无需干预或只需稍加介入。此外,‘智能传感器’整合MEMS器件和处理功能,无需主处理器介入,独立运行传感器算法,从而能够降低系统级功耗,这对耗电量极大的手持设备非常重要。

ST具有重大突破意义的Lab-onChip芯片同样也利用了硅的电气特性和热特性,这个解决方案用成本低廉的一次性便携工具取代了成本昂贵、耗时的固定地点实验室分析过程。意法半导体的In-Check产品平台是业内首款通过精确控制热量来扩增DNA并进行微矩阵检测的基因芯片。因为硅的热特性非常出色,准许在同一芯片上实现电子温度控制,所以Lab-onChip芯片能够对DNA样本进行精确的加热和冷却处理,DNA分析结果的精确度可与价值数万美元的实验室媲美。与传统的诊断系统相比,MEMS因为外形小,耗电量少,只需很少的试剂,所以更能节省成本。

意法半导体还在医疗保健领域成功地应用微射流MEMS技术,例如,可以安装在一次性敷贴内的微型胰岛素注射泵。意法半导体与Debiotech公司合作开发的胰岛素注射泵能够精确模拟胰腺分泌过程,向人体持续输注胰岛素,同时还能检测注射泵可能存在的故障,为病患提供深一层的保护。基于MEMS的Jewel Pump采用大规模半导体制造技术,成本比现有的解决方案更容易让病患接受,同时,其可靠性和精确度是其它解决方案无法比拟的。

意法半导体的MEMS压力传感器还是另一项创新应用的核心技术:能够24小时检测和观察眼压变化的智能隐形眼镜。作为意法半导体与Sensimed的合作开发成果,这个独一无二的辅助诊断工具有助于专家提前发现青光眼,通过同步治疗方法与病患的内部生物钟能够使治疗效果最大化。

工艺技术挑战

MEMS产品从开发设计到批量生产,对制造和工艺提出了很高的要求,这包括光刻、外延、薄膜淀积、氧化、扩散、注入、溅射、蒸镀、刻蚀、划片和封装等。最大的挑战是如何保证量产中的良品率。杂质粘滞、氧化物残留、残余应力等影响,都会造成机械传感器失效。ADI微机械产品线高级应用工程师赵延辉介绍,ADI已通过改进机械结构和制造流程,保证了产品的良品率,并在这个过程中积累了大量的设计经验。对于体积更小,功耗更低、噪声更小、封装更小、温漂更小,供电电压更低的器件,ADI还在持续改进制造和工艺,以满足这些需求。特别的,与单纯的ASIC器件相比,MEMS传感器对工艺和架构有更高的要求,因其内部至少包含两个die,一个机械传感器的die,一个ASIC的die,晶圆的大小,多晶硅的厚度,对机械传感器的压力控制,die与die之间的位置关系等,都对器件的整体性能有影响。而随着ADI对每一个细节的关注和改善,会持续改进MEMS传感器的精度,进而会使得MEMS传感器在高精度倾角测量、工业机械振动检测、地震监测、高精度惯导中获得广泛的应用。

吴卫东则介绍,在前工序制造技术和工艺方面,意法半导体发现并解决了在各种应用领域大规模推广高效益的MEMS器件的关键问题。为了加快产品上市时间,实现规模经济效益,核心技术的标准化是极其重要的。作为MEMS技术标准化工作的领导者,意法半导体开发出了微致动器和加速计芯片厚外延层(ThELMA)工艺,这个0.8微米表面微加工技术可整合薄厚不一的多晶硅层,用于实现MEMS器件的结构和互连线。意法半导体采用加速计和陀螺仪的微加工技术,在一颗芯片内集成线性机械单元和角速机械单元,为客户带来巨大的成本效益和更小的产品尺寸。 意法半导体的VENSENS工艺(VENice process for SENSors)结合ThELMA工艺,可以在一个单晶硅芯片内整合一个空腔,制造一个尺寸和性能优异的压力传感器,使芯片变得更薄、更小,热稳定性和可靠性更高。

应用技术挑战

对于消费类应用来说,传感器融合的主要技术难度是如何控制产品的尺寸,如何合理测试每个传感器的性能,如何控制整个芯片的良品率并降低成本。对于工业、军工、汽车、医疗等领域的传感器融合来说,除了上面所列的各点外,还要考虑如何保证在各种工作情况下的精度、可靠性,如何利用融合的特性来实现传感器之间的补偿校正等,比如ADI的IMU系列产品在融合传感器的同时,利用其内置的处理器、温度传感器等对融合的传感器系统做了正交校正、温补校正等,并利用加速度计的测量值来补偿陀螺仪在受到加速度影响时的输出,这样就使传感器的融合实现了1 + 1 > 2。目前来看,消费类产品还是对组合传感器需求量最大的市场,尤其是智能手机和平板电脑,集成3轴加速度计和3轴陀螺仪,3轴加速度计和3轴磁力计,3轴加速度计、3轴陀螺仪和3轴磁力计的产品在短期内会有较大的市场,未来气压计也会被集成进来。

半导体发展趋势报告范文第5篇

【关键词】硅产业;调研;标准研究

3.2标准体系研究

3.2.1多晶硅、单晶硅

(1)基于产业链的多晶硅、单晶硅产品标准体系框架图

(2)国内标准状况

经标准查新:多晶硅类,目前国内仅有GB/T 29054-2012《太阳能级铸造多晶硅块》等产品标准4个,GB 29447-2012《多晶硅企业单位产品能源消耗限额》清洁生产类标准1个,GB/T 24582-2009《酸浸取-ICP-MS测定多晶硅表面金属杂质》等方法标准2个,引入ASTM F374-2000a等试验方法标准3个。

单晶硅类,国内有JC/T1048-2007《单晶硅生成用石英坩埚》产品标准1个,引入国外标准12个,其中GOST19658-1981《单晶硅锭》产品标准5个,GOST24392-1980《单晶硅和单晶锗电阻率的四探针测定法》等试验方法标准7个。

(3)标准化重点目标及分析

目前,欧美对我国以多晶硅、单晶硅为代表的光伏产品实施双反,为从根本上破解发展瓶颈,标准化对千吨级生产装备;千吨级生产工艺;基于国际先进水平的单位产品的清洁生产;12英寸以上的大直径硅片;列入国家863计划的大规模集成电路配套材料等五大领域进行跟踪关注。

3.2.2有机硅

(1)有机硅产业标准体系框架图

(2)国内标准状况

经标准查新:目前国内仅有HG/T 4385-2012《有机硅洗浆消泡剂》等有机硅终端产品标准及试验方法标准47个,引入GOST 19783-1974《导热有机硅膏》等终端产品标准及试验方法标准28个。有机硅单体、中间体单体具体标准名称及数量不详,但总数不会超过500个。

(3)标准化重点目标及分析

有机硅产业链长,产品种类多,国内有机硅产业正在形成以高温胶、液体硅橡胶、纺织助剂、硅烷偶联剂等特色产业群。这是标准化关注目标之一。

我国有机硅单体中二甲基氯硅烷选择性低(国产仅85%,国外88-92%),原料消耗高(如中间体D4,国外吨成本0.7万元,我国1.2-1.5万元),产品品种少(美国道康宁7000多种,通用5000多种,我国500多种)。当前,发达国家将上游有机硅单体、中间体的生产向我国转移,客观上为提升我国有机硅产业整体水平提供了极好的机遇,我们有条件在产品的质量、工艺水平向国际标准看齐,并在引进、吸收的基础上实现自主创新。标准化对清洁生产、产业链上无污染、少污染或污染容易处理的单体、中间体、终端产品的质量、高附加值的终端产品领域的产品丰富度予以关注。

3.2.3石英玻璃

(1)国内标准状况

经标准查新:目前国内有JC/T 185-2013《光学石英玻璃》、JC/T 181-2011《半导体用透明石英玻璃器件》、JC/T 892-2001《红外辐射加热器用乳白石英玻璃管》等产品标准27个,GB/T 3284-2004 《石英玻璃化学成分分析方法》等试验方法标准14个,引入JIS C 6832-2010 《石英玻璃多模光纤》、KS CIEC 60682-2006《石英玻璃灯泡的温度测定方法》等国外产品和试验方法标准18个。

(2)标准化重点目标及分析

①透明石英玻璃管、低羟基石英玻璃管、滤紫外石英玻璃管等十几个系列产品。我国在上述产品领域已居领先地位,需尽快立标,填补国内空白,并抢占产业制高点。

②优质、高精度的石英光纤玻璃管、大规格石英扩散管、硅片匣、石英钟罩、托盘等高新技术产品,我国产业基础薄弱,需在引进的基础上进行关注。

③光学玻璃原料、石英坩锅、石英舟等半导体用石英玻璃原料、大型反应罐及反应塔等化工用石英玻璃原料、灯用透明石英玻璃管及脱羟管的光源工业用石英玻璃原料以及石英光纤、光缆制作,大直径石英坩埚,大口径、超大口径半导体技术用石英玻璃管、高温光源用抗失透高纯度石英玻璃管、高紫外线透过滤石英玻璃管、高品质连体石英玻璃管及白光汽车灯用UV10蓝色石英玻璃管等高新技术产品、装备、工艺。我国“十一五”至今针对上述产品已开展联合攻关,并取得大量专利成果,已进行产业化应用。

④关注以脉石英、石英岩及石英砾石等硅石为原料,替代脉石英生产高纯石英玻璃原料的关键技术,及生产透明石英玻璃管的配套生产工艺进展。

⑤高纯超细石英砂前景广阔,我国生产规模很大,但提纯技术水平较低,Fe、K、Na等元素含量比国外高几倍,羟基含量高出5-6倍。

(3)石英玻璃产业标准体系框架图

3.2.4高纯压电石英晶体

(1)国内标准状况

我国高纯压电类石英晶体产业标准1127个(含引入国外标准),其中GB/T 12274-2004《石英振荡器总规范》等石英晶体振荡器类标准38个,CECC 68 200 ISSUE 1-1990《分规范:晶体谐振器》等谐振器类标准4个,CNS 12257-2003《晶体滤波器》等滤波器类标准11个,GB/T 6627-2004《人造石英晶体棒材型号命名方法》等棒材类标准2个,板材类标准、先进的UM谐振器、SMD谐振器、SMD类滤波器类标准空白,其余集中在终端应用产品中,分布极不均衡。

(2)标准化重点目标及分析

压电水晶今后的主要发展趋势是,以高频SAW(声表面波)器件和SMD(声体波)器件为发展目标,加强缺陷/工艺条件关系的基础性研究;加强对精加工技术的工艺研究以及新一代生长、加工及检测设备的研制,缩小国内压电晶体材料工艺、仪器、设备技术水平与国外的差距,为高档压电晶体材料的产业化发展奠定基础。基于此,我国高纯压电石英晶体标准化主要目标是:

①我国压电水晶相当于国外20世纪80年代水平,迫切需要采取先期以拿来主义在与国外合资生产的基础上,针对我国主要压电石英晶体产品建立并推广代表先进水平的标准化策略,以国际标准或国外先进标准尽快填补各种板材、棒材,晶体频率片、厚度片、方片和圆片等主要产品的标准空白。

②在产品系列方面,对我国已有研究和产业基础且市场前景好的高纯、高Q值的压电晶体、纯Z区棒材、高频、高稳、微型、节能石英晶体谐振器频率片、单片晶体滤波器(MCF)、UM晶体谐振器、压空晶体振荡器(VCXO)、温偿晶体振荡器(TCXO)等高新技术产品,作为高新技术标准化突破点。

③SMD石英晶体元器件是当前压电石英晶体主流产品,对代表主要发展方向的高频SAW(声表面波)器件和SMD(声体波)器件低、超低腐蚀隧道密度压电石英晶体片、SMD表面贴装器件等产品动向予以跟踪,在引进吸收日资企业的SMD技术的前提下,对先进适用技术以及自主创新技术尽快实施标准化,为我国SMD产品实行规模化生产,延伸产业链奠定基础。

④对高附加值的中下游精磨、电路设计、元件安装、封装、测量等发展前景较好的石英晶体元器件标准化予以关注。

(3)高纯压电石英晶体产业标准体系框架图

3.2.5硅微粉

(1)国内标准状况

经标准查新:目前国内有JC/T 10675-2002《电子及电器工业用二氧化硅微粉》4个,其中KSL 1612-2009《细陶瓷用碳化硅粉末化学分析法》国外标准2个,标准奇缺。

(2)标准化重点目标及分析

①以硅微粉精深加工为方向,建立电子工业塑封料用硅微粉、高压电器封接填充用硅微粉、耐火材料用硅微粉、电子领域的超细改性硅微粉及半导体领域的球形硅微粉等标准,填补硅微粉领域高新技术领域标准空白。

②鉴于我国目前已成功突破国外球型硅微粉生产技术与专用设备等封锁,拥有自主产权的高纯球形硅微粉制备新工艺、化学合成技术制备球形硅微粉、EC型高纯超细球形硅微粉、氧气-乙炔混合高温火焰制备球形硅微粉、超大规模集成电路封装料用球形硅微粉、高纯超细球形硅微粉成型技术等多项新工艺、新产品进行标准化需求分析,及时建立相关标准。同时建立硅微粉球形度的国家检测方法标准。

③纳米级硅微粉国内产品数量少,质量也较差,目前只有极少数几家大公司掌握大规模生产技术。因该产品的战略意义和紧迫性,考虑在自主创新或引进纳米级硅微粉的生产工艺的基础上,尽快实施标准化,实现产业突破。

④建立高纯碳化硅微粉标准、碳化硅晶体标准。

碳化硅微粉用于冶金、磨料、磨具、耐火材料等,在机械、电子、建材等行业需求量很大,我国尚无碳化硅标准。

碳化硅晶体作为信息功能材料与器件,是第三代(高温宽带隙)半导体材料的代表,极有可能触发新的信息技术革命。在半导体器件的应用方面,碳化硅打破了硅芯片材料本身性能的瓶颈,有可能取代硅作芯片,给电子业带来革命性变革。目前主要应用领域有LED固体照明和高频率器件。美国Cree公司的碳化硅晶片产量为30万片,占世界85%,是全球碳化硅晶片行业的先行者。我国已着手利用自身在硅资源和加工技术方面的优势,破解国外碳化硅生产企业对中国实行的禁运,培育碳化硅晶体产业。考虑密切关注其进展,择机进行标准化介入。

(3)硅微粉产业标准体系框架图

4.结语

硅产业是全方位渗透到国民经济,拉动效应极强的高新技术产业,标准化是实现该产业跨越发展的捷径。同时,也是我国目前重视程度不够,研究较为欠缺的领域。

本文对国际和国际硅产业进行了全面调研,深入了解国内外产业现状和发展趋势,对有重大影响力的产业集群、龙头企业的主要产品、工艺、研发方向进行了剖析和预测。在此基础上,完成了我国硅产业标准体系框架的构建,并探明了我国在硅产业领域亟待加强的标准化空白地带,特别对其中攸关我国经济安全,具有产业战略意义的主要产品的标准化进行了具体分析,提出了可操作性强的具体意见和措施。

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作者简介

苗雪原(1973-),男,高级工程师,主要研究方向为产品质量检验与标准化。