性能强过碳化硅!第三代半导体材料之后第四代呼之欲出 日本已重金加码

性能强过碳化硅!第三代半导体材料之后第四代呼之欲出 日本已重金加码,第1张

《科创板日报》(上海,研究员 何律衡)讯, 近期,以氮化镓、碳化硅为首的第三代半导体材料在A股市场引领了一波 科技 股回暖的热潮,引发市场对功率半导体的瞩目。与此同时,在该领域走在全球前列的日本,却已向号称第四代半导体的氧化镓展露了野心。

据日本媒体最新报道,日本经济产业省(METI)正准备为致力于开发新一代低能耗半导体材料“三氧化镓”的私营企业和大学提供财政支持,METI将为明年留出大约2030万美元的资金,预计未来5年的投资额将超过8560万美元。

在此基础上,第三代半导体材料由于普遍具有直接禁带结构,且禁带宽度更大、电子饱和漂移速度更高等特点,被越来越多地应用到功率半导体上。

在这其中,碳化硅和氮化镓当前应用最为广泛,前者具有宽禁带、高临界击穿电场、高饱和电子迁移速度和高热导率等特性,已在新能源 汽车 的电源管理中有所应用,后者则具有宽禁带、高饱和电子漂移速度、高电子迁移率等物理特性,在消费电子快充产品上得以应用。

而氧化镓被认为是继碳化硅和氮化镓之后的“第三代用于功率元件的宽禁带半导体”。这种材料最初计划用于LED(发光二极管)基板、深紫外光(Deep Ultra Violet)受光素子等,在近十年才被应用于功率半导体方向,继而引发全球研发的热潮。

研究表明,氧化镓的禁带宽度为4.9eV,超过碳化硅、氮化镓等材料,采用禁带更宽的材料可以制成系统更薄、更轻、功率更高的功率器件;击穿场强高于碳化硅和氮化硅,目前 β-Ga2O3 的击穿场强可以达到 8MV/cm,是碳化硅的两倍。

中银证券分析师赵琦3月27日报告指出,氧化镓更有可能在扩展超宽禁带系统可用的功率和电压范围方面发挥作用,其中最有希望的应用可能是电力调节和配电系统中的高压整流器,如电动 汽车 和光伏太阳能系统。

不过,氧化镓的导热率低,散热性能差是限制氧化镓市场运用的主要因素。氧化镓的热管理研究是当前各国研究的主要方向。赵琦认为,如若未来氧化镓的散热问题被攻克,氧化镓将是未来高功率、高压运用的功率半导体材料的有力竞争者。

据外媒报道,今年4月,美国纽约州立大学布法罗分校(the University at Buffalo)正在研发一款基于氧化镓的晶体管,能够承受8000V以上的电压,而且只有一张纸那么薄,将用于制造更小、更高效的电子系统,用在电动 汽车 、机车和飞机上,用于控制和转换电子,同时帮助延长此类交通工具的续航里程。

除了美国之外,从全球范围来看,日本作为全球首个研究氧化镓材料的国家,同样具备竞争优势。METI认为,日本公司将能够在本世纪20年代末开始为数据中心、家用电器和 汽车 供应基于氧化镓的半导体。一旦氧化镓取代目前广泛使用的硅材料,每年将减少1440万吨二氧化碳的排放。

“事实上,日本在氧化镓相关技术方面远远领先于包括韩国在内的竞争对手,”该行业的一位专家向媒体表示,“一旦氧化镓成功商业化,将适用于许多领域,因为它可以比其他材料更大幅度地降低半导体制造成本。”

而在中国,尽管起步较晚,但对于氧化镓的研究也同样不断推进状态中。据国内媒体报道,在去年举行的全国 科技 活动周上,北京镓族 科技 公司公开展示了其研发的氧化镓晶胚、外延片以及基日盲紫外线探测阵列器件。

此外,中国电科46所采用导模法成功已制备出高质量的4英寸氧化镓单晶,其宽度接近100mm,总长度达到250mm,可加工出4英寸晶圆、3英寸晶圆和2英寸晶圆。经测试,晶体具有很好的结晶质量,将为国内相关器件的研制提供有力支撑。

洛克希德·马丁公司

美国最大的国防工业承包商之一,洛克希德·马丁公司(以下简称洛·马)由原洛克希德公司和马丁·玛丽埃塔公司于1995年合并而成,目前核心业务是航空、电子、信息技术、航天系统和导d,主要产品包括美国海军所有潜射d道导d、战区高空区域防空系统、通信卫星系统、F-16、F-22和F-35(JSF)等战斗机,U-2间谍侦察机、SR-71“黑鸟”战略侦察机,C一5系列“银河”大型军用运输机及岸基反潜机P-3系列、C-130系列军用运输机、军用电子系统、飞行训练辅助设备、火控系统和空中交通管制设备等,占据美国防部每年采购预算1/3的订货,控制了40%的世界防务市场,几乎包揽了美国所有军用卫星的生产和发射业务,成为世界级军火“巨头”。

洛克希德·马丁公司的秘密“臭鼬工厂”始建于1943年,隐藏在伯班克的一片平原上,其车间一度在沃尔特·迪斯尼公司的帮助下伪装成居民区。

洛克希德·马丁公司(以下简称洛·马)由原洛克希德公司和马丁·玛丽埃塔公司于1995年合并而成,目前核心业务是航空、电子、信息技术、航天系统和导d,主要产品包括美国海军所有潜射d道导d、战区高空区域防空系统、通信卫星系统、F-16、F-22和F=-35(JSF)等战斗机,U-2间谍侦察机、SR-71“黑鸟”战略侦察机,C一5系列“银河”大型军用运输机及岸基反潜机P-3系列、C-130系列军用运输机、军用电子系统、飞行训练辅助设备、火控系统和空中交通管制设备等,占据美国防部每年采购预算1/3的订货,控制了40%的世界防务市场,几乎包揽了美国所有军用卫星的生产和发射业务,成为世界级军火“巨头”。

图:世界上第一种第四代战斗机F-22由洛克希德·马丁公司制造

创新制胜

2l世纪初,现代国防工业面临着众多挑战,洛·马借鉴了日本半导体行业在动荡时期的创新发展战略,着手核心业务上的竞争力,提高产品市场占有率,一举成为美国国防部、能源部、国家宇航局三大关键政府部门的顶级供应商,不仅在人造卫星制造方面处于世界领先地位,更在航空航天飞机发射方面成为行业的领导者。对以航空、宇宙和国防工业为主的洛·马来讲,通过每年高达9亿美元的研发投入,其中包括15%用于基础性如纳米技术、机器人等技术的研究,以确保其在技术方面的领先优势,把握未来20-30年整个行业的发展方向。正因如此,公司在降低产品成本、减少制造和产品维护时间等方面制定了非常积极的目标。例如为了达到这些目标,F一35项目小组使用达索系统公司的CATIA和DELMIA解决方案把设计和制造环节集成在一起,从而使其拥有了开发出业界最完善、顶级技术的过程优化工具和航空专业模块,大大促进其保持技术领先优势的能力

洛·马2005年度报表尚未公开,但从 2004年355亿美元的销售总额分析,航空系统的产值是1 18亿美元,占整个公司总销售额的33%;电子系统97亿美元,占27%;太空系统64亿美元,占18%;信息技术服务、综合集成系统则各为38亿美元,分别占11%而其中约180亿美元来自和政府签署的合同。

如今,洛·马的业务定位已调整到以 IT产品,而不是航空产品支撑公司的发展,正如副总裁鲍勃·特里斯所说:“我们非常自豪被称为‘平台仓库’,但我们也希望人们意识到,我们公司有50%以上的产品和平台没有任何关系,主要集中在系统集成和IT产品上。”事实上,13万雇员中有2万人是IT方面的专业人员,密切关注着国防和情报部门、国土安全部门以及联邦政府机构的需求。

很少有人知道,洛·马每年所编写的软件代码数量甚至超过了微软公司。为此,微软公司和洛·马公司建立了战略合作关系,在一些美国政府国防项目上进行合作,如美国海军下一代核动力航空母舰软件和国防部信息安全系统等,帮助美国空军对其位于北美的某大型空间指挥和控制中心进行技术升级,以及共同开拓利润丰厚的联邦政府机构技术服务市场。引领变革与其说洛·马以技术更新引领着军事变革的潮流,不如说其技术贮备和研发能力给予其更多赢战机会,特别是“网络中心战”的战略转移,使洛·马在本世纪初这场由美国国防部长拉姆斯菲尔德领导的军事变革中稳 *** 胜券。“网络中心战”的终极全景将各类武器平台通过全球信息网络构成一个整体,在指挥中心,人们能够看到一幅无缝连接的全球范围内的敌我态势图,这就要求军工企业必须具备生产同时满足多种需求的武器平台能力。为此,洛·马成功地在战场实验室里研制的传感器、数据链、系统等会在第一时间里被加装到原有的武器平台上,凭着这种技术渗透促成其新的武器平台研发出现了螺旋式发展的趋势。

与此同时,洛·马将每年研发预算的 50%拨给涵盖全公司的科研发展部门,使其得以与桑地亚国家实验室保持平等的研发伙伴关系,从而介入最尖端的机器人技术和纳米技术的研究中,而这些在今天还没有充分为人们所认识的技术很有可能是公司未来的立身之本,并使其在技术领先的状态中影响着武器平台的变革。

近期,洛·马高层传出声音:“我们不可能在某天晚上醒来后突发奇想地说要进军某个领域。我们需要用良好的表现来赢得客户的信任,必须事先具备必要的能力,机会是给有准备的人的。”不久, CEO鲍勃·史蒂文斯签署了一项内部投资计划,对所谓的“突破性技术”进行广泛的投资,因为这些技术随时可能成为企业的新增长点,就像上个世纪60、70 年代的微处理器技术一样带来革命性的突破。公司对外报道非常谨慎,但通过详细分析研究,可以看到除纳米技术和机器人外还包括特超声学、生物测定学、持续侦察技术(特别是近太空,即20-120千米内太空的利用)、信息融合、无人和自动系统等。

臭鼬工厂

谈论洛·马,不得不提及其具有传奇色彩的“臭鼬工厂”(SkunkWorks),素以研制隐形飞机和侦察机而闻名,其中包括大名鼎鼎的F-117隐形战斗机,以及美军绝密航空研制计划,如U-2、SR-71等。

臭鼬工厂创建于1943年,即航空分公司的预研小组,承载着关键技术的基础研究,初建时洛克希德公司正为美国空军生产第一批实战型喷气式战斗机XP-80,后来,该团队在高空侦察机和隐形战斗机研究方面取得了一系列辉煌的成就。10年前,其工作重点还集中在洛·马的航空部门,并将研发重点放在传统业务上,即为美国防部生产先进战斗机原型和高度保密的航空器平台。如今,洛·马十分清楚,臭鼬工厂从事的创新不是简单的重复性劳动,而是一种高投入、高风险的创新,打破条条框框、摒弃默守陈规的行为准则使那里成为富有创造力的精锐人才充分发挥能力实现梦想的天堂,惊人的科研成果不断送往得克萨斯的沃斯堡和乔治亚的玛丽埃塔两个制造中心,一次次带给世人耳目一新的震撼。例如,正在研究的如何将隐身涂料与飞机耐高温材料有机融合的成果,将用于不久问世的F-35生产型飞机上。

目前,在臭鼬工厂位于加利福尼亚帕尔姆达尔的实验室里,科研人员正在进行新型全球远程打击平台的研制,以支持美国空军现役中程和远程打击能力的不足,最终将替代B-lB、B-2A和B- 52。其它在研项目还包括替代C-130的新一代隐形战术运输机,用于远程运输和侦察的新一代飞艇,无人航空器和无人战斗航空器等。其中,新一代飞艇将 “开创飞行史上的新纪元”,能够携载1814千克的多任务有效荷载在约2万米的高空近似于静止轨道上运行,它的巡航时间远比目前使用的无人机要长:计划研制的原型飞艇在太空的巡航时间为几个月,而基于原型飞艇的作战型飞艇巡航时间则可能长达1年。当然,这种飞艇与卫星最大的不同在于能返回基地完成维修,并可进行任务装备更换。

当然值得一提的是2000年臭鼬工厂与洛·马位于佛罗里达州奥兰多的导d和火控部门首次合作获得了AGM-158(JASSM)项目合同,从而使公司成功进入了国际巡航导d市场。2001年,这一战略合作不但赢得了美国防部的F一35项目,更给公司带来了历史上最丰厚的回报。

为此,研发人员充分利用研制F-22 等战机的经验,使F-35除了借鉴其包括倾斜的双垂尾、涂覆的座舱盖和遮盖起来的喷气管等技术,在减小雷达与红外线特征方面更技高一筹,别看它体型不大,重量只有10吨左右,却能携带5吨d药和6吨燃料,续航能力超过1000千米;既能像F-16战斗机进行空中格斗,又能像F-18战斗机成为航母上的主力;而它可以垂直起降的性能使其装备部队后,将取代目前美国空军使用的F-16和A-10战斗机以及现役的F/A-18和AV-8B鹞式战斗机。正因如此,F-35不仅性能优越,可靠性好,同时降低成本,相对于F-22战机上亿美元的高价,其单机价格仅为2800~3000万美元赢得了世界范围的巨额定单。

随着洛·马从以平台为中心业务向系统合成、IT领域和传统业务相结合的新型国防企业转变,臭鼬工厂的影响力日益增加,作为核心竞争力,使公司具备了从平台到系统、从传统到“网络中心战”为主的任何国防项目投标的能力。

网络中心战

进入新世纪,随着“网络中心战”明显渗入到军事中的每个领域,特别是美军在自身转型中将核心方向定位在全球信息栅格(GIG),洛·马便大力加强“网络中心战”产品的开发和市场推广,并针对未来美国防部采办的所有物品将必须能够组成网络并与GIG兼容,选择在国防部作战开发指挥中心和研究中心附近的南弗吉尼亚成立了“全球视景综合中心(GVIC)”,为国防部“网络中心战”提供测试网络的“基地”。

该中心拥有4645平方米,建筑与基础设施均考虑到既便于与外界包括政府、工业部门和研究院校的联合,又保护竞争者或政府部门之间的秘密合作,因此它不是一个孤立体,而是能够与洛-马和美军的安全计算机网络连接,通过一系列技术手段保证“网络中心战”各项测试任务顺利进行。目前,GVIC作为“网络中心战”这艘“旗舰”的节点,与公司的20 多个站点实现了连接,将客户和合作伙伴紧紧地联系在一起,从而使承担的业务逐步扩大到进行网络中心战分析、联合能力认证以及综合评估工作。

由于洛·马是全球范围内唯一采取如此有针对性的大胆投入,公司对GVIC的应用运行寄予厚望,要求他们能够根据用户和合作伙伴的需求调整工作方向。

与此同时,为了更好地满足美军对“网络中心战”的武器装备需求,洛·马正在进行具有长航时、大负载和大空间的无人机开发。现在使用最广泛的无人机例如美国空军的“捕食者”、陆军的“猎人”、海军的“先锋”以及英国的“不死鸟”等,都必须预先编定任务程序或由控制中心遥控指挥。而由洛·马领导的武装战斗旋翼无人机(UCAR)集团在2005年9 月完成了可用于UCAR传感器的机载和地面演示试验,旨在演示能够与有人/无人地面/空中系统自主协作的旋翼无人机系统的可行性,一旦这个项目进入实用阶段,其军事用途以及使用价值将远远超过目前使用的各类无人机,成为“网络中心战”更为优秀的战场“节点”。

创新中心

尝尽创新甜头的洛·马在臭鼬工厂基础上于2005年4月,选择萨福克成立了“创新中心”,专为美国执行军事任务和国土安全建立作战概念和“网络中心战”提供解决方案。正如中心首席执行官罗伯特 ·J·斯蒂芬森所说:“有了创新中心,我们可以在关键时刻帮助客户面对复杂而不可预测的全球环境,我们可以通过发展综合系统和网络中心战解决方案,帮助形成美国的反应机制。”

创新中心初期的主要工作包括快速原型制造,联合试验,深入分析先进的指挥、控制、通信和信息战,联军规划、后勤、监视和侦察,导d防御以及国土安全等,通过一系列的模型和仿真技术重点研发 “网络中心战”的解决方案,向指挥官、政策制定者、作战人员、分析家和工程技术人员提供一个合作环境,用于评估和试验新的作战概念。同时,还负责洛·马的 C4ISR技术开发,就C4ISR和信息化作战、联合部署、后勤保障、本土防御和安全等方面进行超前研究。

该中心紧临美国联合部队司令部、美国训练及教学司令部、美国宇航局、美国空军司令部和美国海军的军事设施,通过洛·马内部的全球视频宽带网络与其它中心的27个节点相连,以便使所有子公司都能分享这一个创新中心带来的技术进步。

创新中心已进行的“全球远程打击”的模拟向人们展示了其目前所能提供的用于全球远程打击的武器平台的设计原型,包括“全球远程打击”所涉及的指挥与控制、战场空间感知、聚集后勤、战场保护,而这一切又通过“网络中心战”加以融合。中心负责人说:我们将战场感知和情报融合成全球态势感知图,从而使美国军队进入了信息化作战的时代,所显现的全球到达、实施重点目标的攻击、动态目标跟踪和全战场巡逻的巡航导d等态势,明显有助于美国国防部决定其究竟需要怎么样的打击能力,以取代美国空军古老的轰炸机群。

创新中心目前拥有联合防区外空对地导d(JASSM)和B-2A模拟环境,2006年还将再建造F/A-22和F-35的模拟环境。科研人员们在这里所进行的实验并不是为了找出能力的差距,而是让客户能够真实地体验新的武器平台的综合性能,从而帮助其作出适当的决定。

正是这种不断获取最新的技术和公司内部的技术水平移植,使洛-马可以根据不同的需求对各种技术进行整合,将它们应用到产品中去。除了最具代表性的F-35项目外,濒海战斗舰(LCS)的定单,同样展示了洛·马利用其技术优势的制胜法宝。在此之前,洛·马从来没有进行过整船的建造,但它在系统整合方面的技术优势使它能在获得合同后的很短的时间里,就根据美国海军的要求提出了设计方案,并最终在2005年正式与美国海军签署了生产LCS濒海战斗舰的合同。

LCS濒海战斗舰和F-35项目向人们显示了军火商和美国军方在商业运作方式上已经发生了巨大的变化。美国军方需要在预算和获取作战能力间找到一种平衡,它希望能花有限的资金获取能够在不同作战环境里完成多种任务的武器平台。洛·马正是充分发挥了自身技术优势,提高研发速度,降低成本,创造了适应未来发展的竞争力。

此外,洛·马还为美海军提出了隐身高速攻击侦察艇(CHARC)概念。该艇将携带一系列武器,执行小型舰船防御、濒海反潜作战、扫雷、将特种作战部队投送到热点地区等任务。C H A R C采用小水面线双体船(SWATH)设计,其前驾驶舱人员为2人,采用了现代直升机设计技术,其前部安装一挺20毫米速射机q,船体前部两侧有4个内置武器舱,每个侧舱内可安装1枚AGM-114“海尔法”导d或“联合通用导d”。该艇还可以洛·马新研制的“网火”系统,该系统具备超视距打击能力。

与此同时,洛·马正在将长11米和12米两种CHARC推销给海军和美特种作战司令部,该艇将主要与LCS配合使用,首艘美海军濒海战斗舰“自由”号目前正在建造之中,预计于2006年底交付美海军使用。

纵观全球市场,洛克希德·马丁公司目前正处在一个不败的地位,除了可出产更多F-16飞机,手中已掌握的美国和英国近2600架F-35飞机的订货承诺,使这种低成本、多用途战斗机有着光明的未来,并有着丰厚的利润回报,整体上甚至会赶超F-16家族。与此同时,依靠其在海军武器平台、太空情报侦察技术、C4ISR和导d防御方面的技术优势,公司被认为是全球为数不多的几家能够在全球范围内满足不同客户需求的系统整合厂商。当我们看到近几年洛·马在技术创新方面的多项成功时,有谁能否认其世界级军火巨头的地位与能力呢? 文/沈巍岗 杜浩田

洛克希德·马丁公司(以下简称洛· 马)由原洛克希德公司和马丁·玛丽埃塔公司于1995年合并而成,目前核心业务是航空、电子、信息技术、航天系统和导d,主要产品包括美国海军所有潜射d道导d、战区高空区域防空系统、通信卫星系统、F-16、F-22和F-35(JSF)等战斗机,U-2间谍侦察机、SR-71“黑鸟”战略侦察机,C一 5系列“银河”大型军用运输机及岸基反潜机P-3系列、C-130系列军用运输机、军用电子系统、飞行训练辅助设备、火控系统和空中交通管制设备等,占据美国防部每年采购预算1/3的订货,控制了40%的世界防务市场,几乎包揽了美国所有军用卫星的生产和发射业务,成为世界级军火“巨头”。

美国仙童半导体公司(Fairchild Semiconductor, The Power Franchise)作为硅谷的创立者和世界上第一个晶体管与集成电路的发明者,是在 1957年是由著名的仙童仪器科学家Robert Noyce 和 Gordon Moore 创建的,著名的半导体公司Inte,AMD和National Semiconductor等就是从仙童半导体公司分离出来的。

美国仙童半导体公司(Fairchild Semiconductor, The Power Franchise)是全球首屈一指针对多元终端市场提供高性能功率产品的供应商。该公司锐意开发尖端的产品,以配合今日以至未来的电子器件对功率的最小化、转换、分配和管理的需要。仙童的组件广为计算机、通信、消费、工业、自动汽车及航天等应用系统所采用。

美国仙童半导体全球共有10,000 名员工,从事设计、制造和推广功率半导体、模拟及混合信号、接口、逻辑及光电子产品的工作。这些产品都是美国仙童半导体在美国缅因州南波特兰市、犹他州WestJordan、宾西法尼亚州 Mountaintop、韩国富州市及新加坡的晶元厂所制造。公司同时在菲律宾宿雾、马来西亚槟城及中国苏州设有组装及测试工厂。仙童半导体总部在南波特兰市,制造半导体的历史,是全球最悠久的。

美国仙童半导体公司于2001年4月在苏州注册成立快捷半导体(苏州)有限公司,简称“快捷半导体”,首次投资总额为1亿美金,2004年7月增资至10亿美金,员工人数目前已达千余人,未来3年将达到3500人。快捷半导体公司坐落于中国新加坡苏州工业园区首期开发区内苏桐路1号,是集团1997年重组后首家兴建的工厂,2003年6月开始正式大规模投产。主要从事分立功率器件的封装和测试,产品类别达数千种,被广泛运用于微电子应用领域,包括汽车、通信、电脑、外围设备、工业及消费品应用。并于2004年9月建成国际一流的自动化仓库,将成为美国仙童半导体公司在亚太地区重要的仓储配送中心。

美国仙童半导体公司一直把人才视为企业技术创新和发展的重要财富,在全球设立了六个技术创新中心(美国、德国、上海、深圳、台北、韩国)。重视为人才提供良好的工作和学习环境。公司有定期和不定期的员工海外培训的机会,为员工的发展提供广阔的平台,使员工与工厂一起成长。

自日本对三种高 科技 材料实施出口管制近三年以来,韩国尚未建立完全独立于日本生产商的国内供应链。

前韩国总统文在寅很早在 5 月 9 日大约 10 分钟的告别演说中就提到了贸易摩擦。

“我不会忘记整个国家如何团结起来克服日本不公平的出口管制带来的危机,”文在寅说。

这些变化意味着日本企业必须单独申请氟化氢、用于极紫外光刻的光刻胶和氟化聚酰亚胺的出口许可证。

METI 表示,它只是在实施通常需要的出口程序。但韩国政府强烈谴责这些措施。韩国将其解释为对 2018 年 10 月最高法院裁决下令现在的新日铁向前韩国战时劳工支付赔偿金的经济报复。

韩国人抵制日本产品以应对出口管制。据说东京和首尔之间的关系已跌至战后最低点。

文在寅访问了韩国芯片制造材料制造商,以争取对国家自给自足的支持。他的政府每年拨出约 2 万亿韩元(按当前汇率计算为 15.5 亿美元)来资助研发,以“化危机为机遇”。

但韩国国际贸易协会的数据与文在寅的言论相矛盾。

氟化氢方面,2019 年 6 月后,从日本进口的价值大幅下降。与 2018 年相比,2020 年下降 86%,2021 年同比反d 34%。2022 年 1 月至 4 月期间,进口量同比增长 30%。

光刻胶进口量在 2020 年实现了两位数的同比增长,而氟化聚酰亚胺的进口量仅略有下降。

“除了氟化氢之外,没有任何特殊影响,”一位日本材料制造商的消息人士说。

2021 年,韩国从日本进口的最大半导体制造设备进口额同比增长 44%,达到 63 亿美元。韩国与日本的贸易逆差全面扩大。

IBK Securities 专门研究材料行业的分析师 Lee Geon-jae 表示:“现有的半导体生产线需要停止以使用替代材料,因此芯片制造商不愿采用额外的本土产品。”

在实现自给自足方面缺乏进展反映在韩国股市。Soulbrain Holdings 建立了生产国产氟化氢的品牌,其股价从 2019 年 6 月开始飙升,一度触及 70000 韩元。最近它已经跌破 20000 韩元,创下六年来的最低点。

与此同时,日本当局的行为显然引起了韩国企业的不信任。

芯片制造巨头三星电子和 SK 海力士痛苦地意识到关闭工厂的风险。这导致向可以替代日本制造材料的供应商提供财政支持和技术转让。

三星从半导体和显示器中获得近 1000 亿美元的年收入——是日本最大的芯片制造商铠侠控股的八倍。三星是日本供应商的主要客户。韩国本土材料供应链将对日本工业造成打击。

现在的焦点转移到韩国新总统尹锡烈政府的下一步行动上。6 月 16 日发布的经济议程中没有提到日本自由供应链或本地化的字眼。

尹锡烈在试图解冻双边关系时可能希望避免激怒日本。但首尔没有理由停止尝试转向国内生产。

“从经济安全的角度来看,本土的材料供应是必要的,”尹锡烈政府内部人士表示。

为韩国打下半导体产业基础的"元老"、前三星电子半导体研究所所长Kim Kwang-gyo愁云满面。Kim Kwang-gyo在接受《韩国经济新闻》采访时表示:"现在是竞争国家如何投资、技术水平如何都一目了然的'开卷'竞争时代,韩国政府似乎把半导体产业看的太轻松了"。Kim Kwang-gyo认为韩国政府层面对半导体产业的投资和支援远远不足。

Kim Kwang-gyo于1979年在三星电子设立第一个半导体研究所,并担任了4年的第一任研究所所长。到2000年代初为止,Kim Kwang-gyo历任三星电子美国普林斯顿研究所所长、韩国半导体显示器技术学会首任会长等职务。

据韩国半导体显示器学会消息,美国政府宣布,从今年开始到2026年为止,将投入105亿美元,培养半导体人才。中国台湾地区制定了每年确保1万名新半导体人才的战略。

Kim Kwang-gyo斩钉截铁地说,“韩国政府首先应该改变对半导体产业的犹豫态度。如果不能解决人力不足或产业规制问题,韩国半导体产业可能会在几年内倒闭。政府和学界等应该积极支援并推动企业发展半导体产业。"

Kim Kwang-gyo还表示,失去半导体第一的位置就等于失去了所有未来增长动力。因为智能手机、 汽车 、机器人等领域的半导体产品数量正在持续增加。预计世界半导体销售额将从去年的702万亿韩元(1人民币约合193韩元)增长到2030年的1268万亿韩元。

三星电子1974年以50万美元收购了韩国半导体,开始了半导体事业。"三星在一开始并没有做好半导体业务。" Kim Kwang-gyo回忆说,在初期,三星电子还被评价为技术能力落后于美国和日本10年以上。"当时甚至有职员说如果被调到半导体,就会辞职,半导体业务的发展环境非常恶劣。"

Kim Kwang-gyo还表示,当时三星电子向日本提出技术合作或技术引进,日方称“你们还没有达到合作的水平”。“那种被蔑视的感受,记忆犹新。”Kim Kwang-gyo回忆称,“在这种情况下,已故三星电子前会长李秉喆表示,总有一天会有机会的, 一定要拿行业第一。从那时开始三星电子集中精力进行技术、人力投资。"

Kim Kwang-gyo表示,持续的投资造就了领先的三星电子, 其中也有运气的成分。20世纪80年代,随着低利率、低油价、低韩元价值等"三低利好"的到来,三星电子半导体的地位迅速上升。

"认真准备才能抓住机会,这一点无论是上世纪7、80年代,还是现在都一样"Kim Kwang-gyo表示,要展望10年后、20年后,从现在一步一步地做准备。

《金融时报》6月26日谈到了日本的半导体人才问题,东芝、索尼等日本最大的半导体制造商警告称,政府振兴国内芯片行业之举正受到工程师短缺的威胁。

在预计出现劳动力短缺之际,日本正努力增加半导体投资,以加强经济安全,应对新冠疫情下,供应链中断和芯片短缺的问题。

上个月,一家电子行业机构在向日本经济产业省发出的呼吁中表示,截至2030年的未来五年是日本半导体行业在多年失去全球市场份额后“重新站稳脚跟的最后也是最大机会”。

日本电子信息技术产业协会表示,该行业的成功取决于能否获得足够的人才来创新和运营其芯片工厂。据估计,在未来10年,8家大型生产商将需要招聘约3.5万名工程师,以跟上投资的步伐。

日本半导体产业协会半导体委员会政策提案工作组负责人、东京科学大学教授Hideki Wakabayashi表示:“人们经常说半导体缺乏,但工程师才是最缺的。”

20世纪80年代末,日本半导体公司大手笔扩大生产,超过了美国,占据全球市场份额的一半以上。但在与华盛顿发生激烈的贸易冲突后,日本将主导地位拱手让给了韩国和中国大陆的公司。

这导致了2008年全球金融危机后工程师的大规模裁员。Hideki Wakabayashi说,这就是今天没有足够资深经验工程师的原因。

闪存制造商铠侠(JEITA工作组的一部分)的经理Toyoki Mitsui表示,大学学习半导体的学生现在倾向于加入金融机构或 科技 公司,因为芯片行业早已失去吸引力。

为了刺激创新和培养未来的员工,东芝、索尼和其他公司正在与全国最好的理科大学合作,并为芯片研究和招聘投入更多资金。

上个月,美国总统乔·拜登和日本首相岸田文雄承诺加强半导体制造能力,并在开发先进芯片方面加强合作。

台积电正与索尼联手,在南部九州岛建设一家价值86亿美元的工厂,计划为该工厂招聘约1700名工人。政府表示,将提供高达4760亿元人民币(35亿美元)的补贴。

越来越多的工厂即将投产。铠侠与其合资伙伴西部数据正斥资近1万亿日元在日本中部建造一家工厂,该工厂将于今年秋季投产。此外,其还会再拨款1万亿日元,在日本北部建造一家定于明年完工的工厂。

瑞萨电子将投资900亿日元,重启2014年关闭的一家工厂,以扩大电动 汽车 用功率半导体的生产。Recruit的顾问Kazuma Inoue指出:“直到20世纪10年代中期,日本在投资和招聘方面一直与世界其他国家存在分歧,尽管全球芯片产业规模已经翻了一番。”

然而Kazuma Inoue表示,很难找到工人。根据日本统计局发布的数据,25岁至44岁的电子元件、设备和电路从业人员数量从2010年的38万人下降到2021的24万人。

东芝电子元件部门的某高管Takashi Miyamori表示:“大多数日本理科学生对IT更感兴趣,而不一定是半导体,全球各地都在争夺最优秀的工程师,我们需要找到提高竞争力的方法。”


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