华为在5G取得绝对领先地位后,美国开始经常制造麻烦,在此过程中,华为首当其冲,成为美国打击的焦点。特别是2020年,美国对华为在芯片方面展开全方位封锁。此外,我国在半导体领域起步晚,再加上处处面临技术垄断,华为陷入了前所未有的芯片危机。这不是华为一家的危机,而是整个中国科技市场的危机。因此,2020年,我国所有半导体企业全力突破半导体技术,突破美国壁垒,努力尽快实现自主性。
光刻机是芯片制造生产中最重要的设备,也是目前世界先进工艺的代表。我国在半导体领域的不足,其实很大程度上是因为光刻技术的落后。对此,中科院特别成立了科研小组,专门突破。当然,在此之前,我国也尽力从ASML成功购买光刻机。最终,在当今社会,ASML光刻机的生产技术引人注目。但是,由于美国的阻挠,我国未能将这一目标变为现实。在此之前,ASML宣布将扩大对中国市场的部署,但到目前为止,我国也没有成功地从ASML总部购买最先进的光刻机器。在其他渠道,我国仍然有许多企业获得了ASML的光刻机。一家名叫信阳的公司,来自上海,花费1亿元成功购买了三台ASML光刻机。
据悉,上海申阳此次购买的光刻机均为ASML-1400型号。该模型实际上不是ASML目前最先进流程的代表,只能用于生产55纳米芯片。而且这三个光刻机也是二手的。另外3台ASML光刻机!目的不是为了生产芯片。上海申阳计划不是为了芯片的生产开发,而是应用于芯片生产的核心材料——照片光刻的开发和测试。这与之前决定书半导体公司从SK海力士购买ASML二手光刻机器的用途相同。尽管如此,上海申阳到目前为止只完成了一台光刻机的安装和测试工作。今年1月5日,上海申阳正式宣布,其余两台光刻机将于3月完成相应的安装部署。至此,三台ASML光刻机均已就位,将有助于光刻机的研发工作。
光刻作为芯片开发中最重要的材料,将直接影响生产的芯片质量。相关调查显示,目前的光刻技术已经达到KrF和ArF光刻水平,占全球光刻的64%。特别是对于一些高科技产品,KrF和ArF两种照片寄存器都适用。这两个光刻市场都掌握在美日两国,特别是日本企业手中。我国在光刻水平上停留在PCB低端光刻阶段。当然,低端光刻市场在我国占94.4%,但在KrF和ArF等高端光刻中,市长/市场份额仅为1.6%。因此,ArF光刻胶已经成为国家02专业领域的重点攻略项目。
其中,去年12月,南大光电在ArF取得突破性进展,成功通过了客户使用认证阶段。据悉,该光刻将用于最高7纳米芯片生产,这毋庸置疑,我国在芯片生产技术的突破上再次取得重大进展。同月,上海申阳也在ArF干法光刻及KrF厚膜光刻研究中取得成功,2022年将成功实现KrF厚膜光刻的量产,一年后将顺利实现ArF干法光刻的量产。这种自然和成功购买的三个ASML光刻机器的使用是不可分割的。
光刻胶生产技术的成功突破将使美国在芯片生产上对我国产生更少的壁垒,我国也将在此基础上进一步加快芯片研发进程。当然,有些人可能会说,我们国家芯片生产研发取得了这样的成果,但还需要使用外国吗?事实是事实,但我们需要明确的一点是,芯片的生产、研究和开发不是一蹴而就的,而是目前科学技术的代表性产品之一,强调循序渐进。约翰肯尼迪,Northern Exposure(美国电视),我们可以加快速度,但这并不意味着我们必须跳过其中的一个阶段,跳跃。只有脚踏实地,才能实现真正的突破。世界未来的芯片市场也必将因中国的成功加入而发生翻天覆地的变化。
工业机器人一直都是日本的天下,也是今后第四次工业革命的重点。来源 | 人工智能学家
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半导体加工设备
基本被日本,美国霸占。
目前蚀刻设备精度最高的是日立。比如东丽,帝人的炭纤维,超高精密仪器,数控机床,光栅刻画机(这个最牛的也是日立,刻画精度达到10000g/mm ),光刻机(ASML)等等,这些是美日严格限制出口的。
一个块CPU要制造出来,需要N多设备和材料。全球前十大半导体设备生产商中,有美国企业4家,日本企业5家。
半导体材料
生产半导体芯片需要19种必须的材料,缺一不可,且大多数材料具备极高的技术壁垒,因此半导体材料企业在半导体行业中占据着至关重要的地位。
而日本企业在硅晶圆、合成半导体晶圆、光罩、光刻胶、药业、靶材料、保护涂膜、引线架、陶瓷板、塑料板、 TAB、 COF、焊线、封装材料等14种重要材料方面均占有50%及以上的份额,日本半导体材料行业在全球范围内长期保持着绝对优势。全球70%的半导体硅材料,都是由日本信越化学提供。
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超高精度机床
超高精度机床和材料学并为工业之母:日本,德国,瑞士的天下,其中日本更是领先世界一大截。
世界最高精度机床主轴来自日本精工。
美国F22猛禽战机就用日本机床:SNK(新日本工机)的5轴龙镗铣。
yamazaki mazak(日本山崎马扎克)被瑞典皇家科学院评出的世界最佳公司、英国本地最佳工厂兼出口成就奖、美国制造工程师学会惠特尼生产力奖获得者、美军US.ARMY岩岛兵工厂联合制造技术中心的机床供应商及机械师培训方、波音集团的最佳机床设备供应商等等。mazak最拿手的环节,当属machining center(加工中心)。
全球超精密加工领域中精度最高的母机,来自于日本捷太科特Jtket的AHN15-3D自由曲面金刚石加工机,此设备主要用来对各种光学镜头和蓝光镜片模具进行超精密车削及研磨。这台机子仅从加工精度上讲比三台军工神器(美国LLNL的LODTM和DTM-3, 英国CUPE的OAGM2500)还要高出近8倍。
全球70%的精密机床都搭载着由日本Metrol研制的世界最高精度的微米级全自动对刀仪。
全球唯一一台突破纳米级加工精度的慢走丝电火花加工机,来自日本sodick(沙迪克),sodick将电火花式加工与水刀式加工结合成功开发出世界首台混合动力线切割放电加工机。
在任何尖端工业机械上都不可缺的传动部件,日本HDS的高精密、大扭矩、轻量化、回力小的谐波减速机在全球拥有4成以上份额,NASA、空客、蔡司外科手术镜等都是靠它来传递反馈设备的停走、动力转向、精度定位。
日本amada在2000年推出的畅销欧洲的astro-540 interpro机型基础上开发出了世界首台将激光溶接-成型-攻丝-折弯4项钣金制造工序集成于一体的复合钣金加工机LASBEND-AJ。
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