1955年,成就了"本世纪最伟大发明"的"电晶体之父"的肖克利(W.Shockley)博士,离开贝尔实验室返回故乡圣克拉拉,创建"肖克利半导体实验室"。这一喜讯,正中特曼教授为矽谷网罗天下英才之下怀: 有了肖克利这棵"梧桐树" ,何愁引不到成群的"凤凰"来?电子电脑界焦急地关注著肖克利的行踪。 据说,300年前当牛顿宣布准备在他的故乡建一所工厂时,全世界的物理学界也是如此心态。不久,因仰慕"电晶体之父"的大名,求职信像雪片般飞到肖克利办公桌上。第二年,八位年轻的科学家从美国东部陆续到达矽谷,加盟肖克利实验室。他们是:罗伯特·诺伊斯(N. Noyce)、戈登·摩尔(Gordon Moore)、布兰克(J.Blank)、克莱尔(E.Kliner)、赫尔尼(J.Hoerni)、拉斯特(J.Last)、罗伯茨(S.Roberts)和格里尼克(V.Grinich)。他们的年龄都在30岁以下,风华正茂,学有所成,处在创造能力的巅峰。他们之中,有获得过双博士学位者,有来自大公司的工程师,有著名大学的研究员和教授,这是当年美国西部从未有过的英才百家乐大集合。
29岁的诺依斯是八人之中的长者,是"投奔"肖克利最坚定的一位。当他飞抵旧金山后所做的第一件事,就是倾囊为自己购下一所住所,决定永久性定居,根本就没有考虑到工作环境、条件和待遇。其他七位青年,来矽谷的经历与诺依斯大抵相似。可惜,肖克利是天才的科学家,却缺乏经营能力他雄心勃勃,但对管理一窍不通。特曼曾评论说:"肖克利在才华横溢的年轻人眼里是非常有吸引力的人物,但他们又很难跟他共事。"一年之中,实验室没有研制出任何象样的产品。
由来八位青年瞒着肖克利开始计画出走。在诺依斯带领下,他们向肖克利递交了辞职书。肖克利怒不可遏地骂他们是"八叛逆"(The Traitorous Eight)。青年人面面相觑,但还是义无反顾离开了他们的"伯乐"。不过,后来就连肖克利本人也改口把他们称为"八个天才的叛逆"。在矽谷许多著作中,"八叛逆"的照片与惠普的车库照片,具有同样的历史价值。
公司发展"八叛逆"找到了一家地处美国纽约的摄影器材公司来支持他们创业,这家公司名称为Fairchild,音译"费尔柴尔德",但通常意译为"仙童"。仙童摄影器材公司的前身是谢尔曼·费尔柴尔德(S. Fairchild)1920年创办的航空摄影公司。费尔柴尔德不仅是企业家,也是发明家。他的发明主要在航空领域,包括密封舱飞机、摺叠机翼等等。由于产品非常畅销,他在1936年将公司一分为二,其中,生产照相机和电子设备的就是仙童摄影器材公司。
当"八叛逆"向他寻求合作的时候,已经60多岁的费尔柴尔德先生仅仅提供了3600美元的种子基金, 要求他们开发和生产商业半导体器件, 并享有两年的购买特权。于是,"八叛逆"创办的企业被正式命名为仙童半导体公司,"仙童"之首自然是诺依斯。
1957年10月,仙童半导体公司仍然在矽谷瞭望山查尔斯顿路租下一间小屋,距离肖克利实验室和距离当初惠普公司的汽车库差不多远。"仙童"们商议要制造一种双扩散基型电晶体,以便用矽来取代传统的锗材料,这是他们在肖克利实验室尚未完成却又不受肖克利重视的项目。 费尔柴尔德摄影器材公司答应提供财力,总额为150万美元。诺依斯给伙伴们分了工,由赫尔尼和摩尔负责研究新的扩散工艺,而他自己则与拉斯特一起专攻平面照相技术。
1958年1月, IBM公司给了他们第一张订单,订购100个矽电晶体,用于该公司电脑的存储器。 到1958年底,"八叛逆"的小小公司已经拥有50万销售额和100名员工,依靠技术创新优势,一举成为矽谷成长最快的公司。
仙童半导体公司在诺依斯精心运筹下,业务迅速地发展,同时,一整套制造电晶体的平面处理技术也日趋成熟。天才科学家赫尔尼是众"仙童"中的佼佼者,他像变魔术一般把矽表面的氧化层挤压到最大限度。仙童公司制造电晶体的方法也与众不同,他们首先把具有半导体性质的杂质扩散到高纯度矽片上,然后在掩模上绘好电晶体结构,用照相制版的方法缩小,将结构显影在矽片表面氧化层,再用光刻法去掉不需要的部分。
扩散、掩模、照相、光刻……,整个过程叫做平面处理技术,它标志著矽电晶体批量生产的一大飞跃,也仿佛为"仙童"们打开了一扇奇妙的大门,使他们看到了一个无底的深渊:用这种方法既然能做一个电晶体,为什么不能做它几十个、几百个,乃至成千上万呢?1959年1月23日,诺依斯在日记里详细地记录了这一闪光的构想。
1959年2月,德克萨斯仪器公司(TI)工程师基尔比(J.kilby)申请第一个积体电路发明专利的讯息传来,诺依斯十分震惊。他当即召集"八叛逆"商议对策。基尔比在TI公司面临的难题,比如在矽片上进行两次扩散和导线互相连线等等,正是仙童半导体公司的拿手好戏。诺依斯提出:可以用蒸发沉积金属的方法代替热焊接导线,这是解决元件相互连线的最好途径。仙童半导体公司开始奋起疾追。 1959年7月30日,他们也向美国专利局申请了专利。为争夺积体电路的发明权,两家公司开始旷日持久的争执。1966年,基尔比和诺依斯同时被富兰克林学会授予巴兰丁奖章,基尔比被誉为"第一块积体电路的发明家"而诺依斯被誉为"提出了适合于工业生产的积体电路理论"的人。1969年,法院最后的判决下达,也从法律上实际承认了积体电路是一项同时的发明。
1960年,仙童半导体公司取得进一步的发展和成功。由于发明积体电路使它的名声大振, 母公司费尔柴尔德摄影器材公司决定以300万美元购买其股权,"八叛逆"每人拥有了价值25万美元的股票。1964年,仙童半导体公司创始人之一摩尔博士,以三页纸的短小篇幅,发表了一个奇特的定律。摩尔天才地预言说道,积体电路上能被集成的电晶体数目,将会以每18个月翻一番的速度稳定增长,并在今后数十年内保持着这种势头。摩尔所作的这个预言,因后来积体电路的发展而得以证明,并在较长时期保持了它的有效性,被人誉为"摩尔定律",成为新兴电子电脑产业的"第一定律"。
离开仙童60年代的仙童半导体公司进入了它的黄金时期。 到1967年,公司营业额已接近2亿美元,在当时可以说是天文数字。据那一年进入该公司的虞有澄博士(现英特尔公司华裔副总裁)回忆说:"进入仙童公司,就等于跨进了矽谷半导体工业的大门。"然而,也就是在这一时期,仙童公司也开始孕育著危机。母公司总经理不断把利润转移到东海岸,去支持费尔柴尔德摄影器材公司的盈利水平。目睹母公司的不公平,"八叛逆"中的赫尔尼、罗伯茨和克莱尔首先负气出走,成立了阿内尔科公司。据说,赫尔尼后来创办的新公司达12家之多。随后,"八叛逆"另一成员格拉斯也带着几个人脱离仙童创办西格奈蒂克斯半导体公司。从此,纷纷涌进仙童的大批人才精英,又纷纷出走自行创业。
正如苹果公司贾伯斯形象比喻的那样:"仙童半导体公司就象个成熟了的蒲公英,你一吹它,这种创业精神的种子就随风四处飘扬了。"脱离仙童半导体创办公司者之中,较有名气的是查尔斯·斯波克(C.Sporck)和杰里·桑德斯(J. Sanders)。斯波克曾一度担任过仙童半导体公司总经理,1967年出走后,来到国民半导体公司(NSC) 担任CEO。他大刀阔斧地推行改革,把NSC从康乃狄克州迁到了矽谷, 使它从一家亏损企业快速成长为全球第6大半导体厂商。桑德斯则是仙童半导体公司销售部主任,1969年,他带着7位仙童员工创办高级微型仪器公司(AMD),这家公司已经是仅次于英特尔公司的微处理器生产厂商,K6、K6-2等微处理器产品畅销全世界。
1968年,"八叛逆"中的最后两位诺依斯和摩尔,也带着格鲁夫(A. Grove)脱离仙童公司自立门户, 他们创办的公司就是大名鼎鼎的英特尔(Intel)。虽然告别了仙童,"八叛逆"仍然约定时间在一起聚会,最近的一次是1997年,8人之中只有6人还健在。似乎要高扬"八叛逆"的"叛逃"精神,一批又一批"仙童"夺路而出,掀起了巨大的创业热潮。对此,80年代初出版的著名畅销书《矽谷热》(Silicon Valley Fever)写到:"矽谷大约70家半导体公司的半数,是仙童公司的直接或间接后裔。在仙童公司供职是进入遍布于矽谷各地的半导体业的途径。1969年在森尼维尔举行的一次半导体工程师大会上, 400位与会者中,未曾在仙童公司工作过的还不到24人。"从这个意义上讲,说仙童半导体公司是"矽谷人才摇篮"毫不为过。
公司被卖人才大量流失是矽谷发展的"福音",给仙童半导体带来的却是一场灾难。从1965年到1968年, 公司销售额不断滑坡,还不足1.2亿美元,连续两年没有赢利。人们都清楚地意识到,它再也不是"淘气孩子们创造的奇迹"了。
为了找人接替诺依斯的工作, 谢尔曼·费尔柴尔德以矽谷历史上最高的待遇--3年100万美元薪金外加60万美元股票, 从摩托罗拉公司请来莱斯特·霍根博士,亡羊补牢,以显示其"求贤若渴"的姿态。霍根不是一位无能的总经理, 曾经给摩托罗拉公司带来过重大转机。在执政仙童6年期限内,他尽了最大的努力,使公司销售额增加了两倍。然而,仙童半导体公司的灵魂人物已经离去,它的崩溃不过是时间迟早问题。1974年,无力回天的霍根,把权柄交给36岁的科里根, 而他的继任者却在二三年内,让这家公司从半导体行业的第2位,迅速跌落到第6位。
70年代末,科里根终于发现,挽救仙童半导体公司的最好途径是把它卖掉。几经周折,他最终选定了一家拥有21亿美元资产的斯伦贝谢(Schlumberger)公司,尽管这是一家法国公司,而且是经营石油服务业的公司。1979年夏季,曾经是美国最优秀的企业仙童半导体公司被法国外资接管,售价3亿5千万美元,在矽谷内外造成极大的轰动。
其他信息外资似乎也不能给日益衰败的仙童半导体注入活力,虽然斯伦贝谢招聘到一批研究人工智慧的人才,原本可以让仙童快速进入机器人生产领域,但他们没有这样做。实际上,在继续亏损后,仙童又被用原价的三分之一转卖给另一家美国公司,买主正是原仙童总经理斯波克管理的国民半导体公司(NSC),仙童半导体品牌一度寿终正寝。1996年,国民半导体公司把原仙童公司总部迁往缅因州,并恢复了"仙童半导体"的老名字。但是,拥有员工6500人的"矽谷人才摇篮"却不得不退出了矽谷。
早在1962年,仙童半导体公司就在缅因州建立了研制和制造电晶体的生产线,在加州,在犹他州,甚至在韩国和马来西亚都有其分部,在半导体器件领域仍有较强的实力,主要研制和生产半导体存储器设备。总部迁至缅因州南波特兰后,公司领导力图重振雄风,可是,命运多舛的"仙童",1997年3月被国民半导体公司以5.5亿的价格再次出售,原因不言而喻--国民半导体公司以同样的价格买下了全球第三大微处理器制造商Cyrix, 试图与Intel和AMD争夺PC机半导体市场。
被人买来卖去的滋味肯定不好受,仙童半导体现任CEO和总裁克尔克·庞德(K.Pond)希望对公司实施战略性的重组。庞德曾就学于阿肯色大学电子工程系,并获得宾夕法尼亚工商管理硕士(MBA) 。自1968年加入仙童半导体公司以来,先后在许多部门担任要职,1994年起就是仙童半导体的主要领导人。好在这次出资收购的是一家风险资本公司,仙童半导体公司终于具有中立的身份。庞德兴奋地说,这次转变将有利于开发仙童的内部价值,可以让我们自主发展,成为拥有多种产品供应的半导体企业。
果不其然,庞德旗下的仙童半导体连续做出了惊人之举,它也开始了企业收购:当年11月, 仙童半导体斥资1.2亿,买下了年收入7000万的Raytheon公司半导体分部1998年12月,仙童再次斥资4.55亿,跨国购并了韩国三星公司属下一个制造特殊晶片的半导体工厂。这次收购将使仙童制造的半导体产品更适合于电视、录像机和音频设备,大踏步地向消费电子制造业挺进。
作为支撑矽谷崛起的"神话",仙童半导体公司走过了一段辉煌而曲折的历程,成功与失败都因人才而致,正所谓"成也萧何,败也萧何"。
意法半导体(ST)集团于1987年成立,是由义大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成。1998年5月,SGS-THOMSON Microelectronics将公司名称改为意法半导体有限公司。意法半导体是世界最大的半导体公司之一,2006年全年收入98.5亿美元,2007年前半年公司收入46.9亿美元。
基本介绍公司名称 :意法半导体集团 外文名称 :STMicroelectronics 总部地点 :瑞士 成立时间 :1988年6月 经营范围 :半导体等 简称 :ST 公司概况,产品阵容,研发制造,跨国联盟,卓越原则,基本情况,产品范围,专用产品,片上系统,定制晶片,标准产品,微控制器,安全IC,存储器,分立器件,标准产品,存储器,智慧型电源,标准器件,分立器件,RF,实时时钟,ST联盟,ST大学,大学简介,课程,中国联合, 公司概况 意法公司销售收入在半导体工业第七大高速增长市场之间分布均衡(五大市场占2007年销售收入的百分比):通信(35%),消费(17%),计算机(16%),汽车(16%),工业(16%)。据最新的工业统计数据,意法半导体(STMicroelectronics)是全球第五大半导体厂商,在很多市场居世界领先水平。例如,意法半导体是世界第一大专用模拟晶片和电源转换晶片制造商,世界第一大工业半导体和机顶盒晶片供应商,而且在分立器件、手机相机模组和车用积体电路领域居世界前列。 产品阵容 以多媒体套用一体化和电源解决方案的市场领导者为目标,意法半导体拥有世界上最强大的产品阵容,既有智慧财产权含量较高的专用产品,也有多领域的创新产品,例如分立器件、高性能微控制器、安全型智慧卡晶片、微机电系统(MEMS)器件。 在移动多媒体、机顶盒和计算机外设等要求严格的套用领域,意法半导体是利用平台式设计方法开发复杂IC的开拓者,并不断对这种设计方法进行改进。意法半导体拥有比例均衡的产品组合,能够满足所有微电子用户的需求。全球战略客户的系统级晶片(SoC)项目均指定意法半导体为首选合作伙伴,同时公司还为本地企业提供全程支持,以满足本地客户对通用器件和解决方案的需求。 意法半导体已经公布了与英特尔和Francisco Partners合资成立一个独立的半导体公司的合作意向,名为Numonyx的新公司将主要提供消费电子和工业设备用非易失存储器解决方案。 研发制造 自创办以来,意法半导体在研发的投入上从未动摇过,被公认为半导体工业最具创新力的公司之一。制造工艺包括先进的CMOS逻辑(包括嵌入式存储器的衍生产品)、混合信号、模拟和功率制造工艺。在先进的CMOS领域,意法半导体将与IBM联盟合作开发下一代制造工艺,包括32nm 和 22nm CMOS工艺开发、设计实现技术和针对300mm晶圆制造的先进研究,此外,意法半导体和IBM还将利用位于法国Crolles的300mm生产设施开发高附加值的CMOS衍生系统级晶片技术。 意法半导体在全球拥有一个巨大的晶圆前后工序制造网路(前工序指晶圆制造,后工序指组装、封装和测试)。公司正在向轻资金密集型制造战略转型,最近公布了关闭一些旧工厂的停产计画。目前,意法半导体的主要晶圆制造厂位于义大利的Agrate Brianza和Catania、法国的Crolles、Rousset和Tours、美国的Phoenix和Carrollton,以及新加坡。位于中国、马来西亚、马尔它、摩洛哥和新加坡的高效封装测试厂为这些先进的晶圆厂提供强有力的后工序保障。 跨国联盟 意法半导体发展了一个全球战略联盟网路,包括与大客户合作开发产品、与客户和半导体厂商合作开发技术、与主要供应商合作开发设备和CAD工具。此外,意法半导体还与全球名牌大学和知名研究机构开展各种研究项目,通过学术研究促进工业研发活动。意法半导体还担纲MEDEA+等欧洲先进技术研究计画和ENIAC(欧洲纳米技术计画顾问委员会)等工业计画。 卓越原则 意法半导体是世界上第一个认识到环境责任重要性的国际半导体公司之一,早在上个世纪90年代就开始公司的环境责任行动,此后,在环境问题上取得了令人嘱目的进步,例如,在1994年到2006年间,每个生产单位能耗降低47%,CO2排放量降低61%。此外,意法半导体远远走在了现有法规的前面,在制造过程中几乎完全摒弃了铅、镉和汞等有害物质。自1991年起,在质量、公司管理、社会问题和环保等公司责任方面,各地区公司因为表现卓越而荣获100多项奖励。 基本情况 意法半导体(ST)公司成立于1987年,是义大利SGS半导体公司和法国汤姆逊半导体合并后的新企业,从成立之初至今,ST的增长速度超过了半导体工业的整体增长速度。自1999年起,ST始终是世界十大半导体公司之一。 整个集团共有员工近50,000名,拥有16个先进的研发机构、39个设计和套用中心、15主要制造厂,并在36个国家设有78个销售办事处。 公司总部设在瑞士日内瓦,同时也是欧洲区以及新兴市场的总部;公司的美国总部设在德克萨斯州达拉斯市的卡罗顿;亚太区总部设在新加坡;日本的业务则以东京为总部;大中国区总部设在上海,负责香港、大陆和台湾三个地区的业务。 自1994年12月8日首次完成公开发行股票以来,意法半导体已经在纽约证券交易所(交易代码:STM)和泛欧巴黎证券交易所挂牌上市,1998年6月,又在义大利米兰证券交易所上市。意法半导体拥有近9亿股公开发行股票,其中约71.1%的股票是在各证券交易所公开交易的。另外有27.5%的股票由意法半导体控股II B.V.有限公司持有,其股东为Finmeanica和CDP组成的义大利Finmeanica财团和Areva及法国电信组成的法国财团;剩余1.4%的库藏股由意法半导体公司持有。 产品范围 意法半导体是业内半导体产品线最广的厂商之一,从分立二极体与电晶体到复杂的片上系统(SoC)器件,再到包括参考设计、套用软体、制造工具与规范的完整的平台解决方案,其主要产品类型有3000多种,。意法半导体是各工业领域的主要供应商,拥有多种的先进技术、智慧财产权(IP)资源与世界级制造工艺。 半导体产品大体上可分为两类:专用产品和标准产品。专用产品从半导体制造商以及用户和第三方整合了数量众多的专有IP,这些使其区别于市场上的其他产品,例如: 片上系统(SoC)产品 定制与半定制电路 专用标准产品(ASSP),如:无线套用处理器、机顶盒晶片及汽车IC 微控制器 智慧卡IC 专用存储器 专用分立器件 (ASD™) 一旦客户在套用中使用了专用产品,如果不修改硬体和软体设计,通常就不能进行产品替换。 相反,标准产品是实现某种特定的常用功能的器件,这些器件一般由几个供应商提供。通常,制造商推出的标准产品可以被其他制造商的同类产品所取代,供应商间的差别主要在于成本与客户服务上。然而,一旦套用设计被冻结,标准器件在性能最佳化方面也将变成唯一的器件。 标准产品包括: 分立器件,如电晶体、二极体与晶闸管 功率电晶体,如MOSFET、Bipolar与IGBT 模拟电路构建模组,如运算放大器、比较器、稳压器与电压参考电路 标准逻辑功能与接口 众多存储器产品,如标准或串列NOR快闪记忆体、NAND快闪记忆体、EPROM/EEPROM及非易失性RAM 射频分立器件及IC 自成立时起,意法半导体就成功的实现了在市场开拓方面的平衡,将差分化的专用产品(这些产品通常不容易受到市场周期的影响)与传统的标准产品(这些产品要求较少的研发投入和生产资本密集度)相结合。意法半导体多样化的产品系列避免了对通用产品或专用产品的过分依赖。 专用产品 片上系统 专用产品系列中最复杂的就是SoC器件,该器件在单个晶片上集成了完整的系统。很多情况下,这意味着整个套用的集成,也就是说器件整合了除存储器、无源元件与显示器等无需集成的组件外的所有电子电路。然而,通常在单个晶片上集成整个系统并不是最经济的解决方案,因此SoC这个术语也用于指那些集成了大部分系统的晶片。 SoC技术拓展了半导体行业在一个给定的矽片上持续增加电晶体数目的能力。然而它还涉及很多其他因素,包括系统知识、软体技术、架构创新、设计、验证、调试及测试方法。随着半导体器件在电子设备中的普及其对设备性能、价格、开发时间的重要影响,设备制造商对半导体供应商提供的完整平台解决方案的依赖性也越来越高。如今,半导体供应商可以给客户提供完整地解决方案,包括定制的参考设计、完整的软体包(含有底层驱动软体、嵌入式作业系统以及中间件和套用软体)。 很多SoC产品仅使用CMOS技术就可以制造,但完整的SoC制造技术要求具有将COMS、bipolar、非易失性存储器、功率DMOS及微型机电系统(MEMS)之类的基础技术整合到面向系统的技术(这种技术整合了两种或更多的基础技术)中的能力。多年来,意法半导体一直是开发与采用这些面向系统的技术领域的全球领导者。 SoC器件通常集成一个或多个处理器核,意法半导体为客户提供了世界上最广泛的处理器核,包括主要用于无线与汽车套用的基于32位高性能ARM和基于PowerPC的产品。意法半导体在处理器核技术上采用了开放式方法,旨在为客户提供最合适的处理器核,而不论它是专利的、联合开发的或是第三方授权的。 定制晶片 定制与半定制IC都是为特殊用户而设计的,但它们的设计与制造方法不同。半定制晶片是包含了一系列电路单元的通用晶片,这些单元能够以多种方式实现互连,从而实现想要的功能。而定制晶片则是从零开始设计的。一些客户更喜欢设计自己的晶片(特别是包含了珍贵的IP的晶片)并根据成本、产能分配及先前的业务关系等标准,与晶片制造商达成契约制造。而其他一些客户则更愿意与晶片供应商就设计和制造这两方面达成协定,因此,这儿存在着一系列中间关系。 意法半导体提供了一系列利用世界级制造机械、无与伦比的半导体工艺技术,广泛而深入的IP系列和领先的设计方法的定制与半定制服务。这些成功案例就是采用复杂晶片,推动了大型项目,如美国的XM数字卫星无线电服务与为电子行业的各部分的战略伙伴而提供的领先的解决方案。 标准产品 ASSP(专用标准产品)是为在特殊套用中使用而设计的积体电路。实例包括数字机顶盒晶片、CMOS成像IC、电机控制电路与无线套用处理器。与为单用户的特殊套用而设计的定制IC不同,ASSP是为众多用户通用的特殊套用而设计的。很多ASSP是在与特殊客户密切合作的基础上开发出来的,即使相应器件可能会在开放市场上提供。通过以这种方式与客户合作,意法半导体能够保证其开发的产品与技术能很好地与不断变化的工业需求相匹配。 意法半导体的产品系列包括多种类型的ASSP,针对无线通信与网路、数字消费类、电脑外设、汽车、工业及智慧卡等的主要增长业务套用进行了最佳化。通过提供晶片组与完整的参考平台、公认的软体包与开发套件,公司使得其用户能够快速而经济地开发并区分其产品。 意法半导体的ASSP,包括从移动成像到多媒体处理,再到功率管理和手提式及网路连线的各种套用,满足了广泛的电信套用需求。公司提供了用于广泛的数字消费类套用的元器件,特别侧重于机顶盒、数位电视与数位相机等套用。 在电脑外设领域中,意法半导体主要集中在数据存储、列印、可视显示器、PC主机板的电源管理和电源。广泛的意法半导体ASSP功率/复杂的数字汽车系统,如引擎控制、汽车安全设备、车门模组及车载信息娱乐系统等。公司还提供用于工厂自动化系统的工业IC、用于照明和电池充电的晶片、或电源器件以及用于高级智慧卡套用的晶片。 微控制器 意法半导体的微控制器提供了各类套用,从那些首先要求成本最低的套用到需要强大实时性能与高级语言支持的套用。意法半导体全面的产品系列包含了功能强大的带有标准通信接口的8位通用快闪记忆体微控制器,如USB、CAN、LIN、UART、I2C及SPI;专用8位微控制器,可用于无刷电机控制、低噪音模组转换器(LNB)、智慧卡读卡器、USB接口的快闪记忆体驱动器和可程式系统存储器(PSM),此存储器在单晶片上集成了存储器,微控制器和可程式逻辑单元;16位的工控标准器件和基于高性能32位ARM核心的快闪记忆体控制器,具有卓越的低功耗特性及高级通信外设(包括乙太网、USB与CAN)。 意法半导体专用的微控制器解决方案有助于加速新兴的低数据率无线网路的开发,如实时定位系统(RTLS)和用于远程监视和控制的Zigbee平台。 安全IC 意法半导体为智慧卡和委托产品套用领域,连同广泛的高速产品系列、可共同使用的片上作业系统(SoC)解决方案提供了完整的安全微控制器和存储器。产品用于各类智慧卡套用,从最简单的电话卡到要求最严格的SIM与Pay-TV卡。安全性一直是意法半导体的一项专门技术,多项正式的安全证明、标准化的成员资格、意法半导体安全IC产品在许多领域(包括银行、IT安全性、电子 *** 、公共运输和移动通信)的成功套用有力的证明了这一点。 存储器 虽然众多存储器产品是标准产品,但意法半导体利用其在非易失性存储器技术领域的优势及其与领先用户间稳固的关系,开发出了各种专用EEPROM和快闪记忆体。与领先的OEM合作,意法半导体开发出了针对手机、汽车引擎控制、PC BIOS、机顶盒与硬碟驱动器之类的特殊套用进行了最佳化的创新产品。 分立器件 ASD产品基于在矽片晶元的顶端与底端实现的垂直或水平双极型架构。ASD™ 技术使得意法半导体能为市场带来各类产品,这些产品可处理大双向电流、保持高电压,并可在单晶片中集成各类分立元件。ASD技术是通用保护元器件、ESD保护器件、EMI滤波器与具有内置过压保护的AC开关的理想解决方案。随着近期工艺的升级,ASD技术允许在单晶片中集成多个分立元器件和无源元件(如电阻、电容与电感),从而产生了IPAD系列(集成无源与有源器件)。ASD的主要套用领域是无线与固定线路通信、家电、PC及外设。 标准产品 存储器 意法半导体为领先套用提供了业内最广泛的存储解决方案。意法半导体是非易失性存储器的主要供应商,包括:NOR和NAND 快闪记忆体。 快闪记忆体组合了高密度及电可擦除性。它们普遍套用于各种数字套用中,如手机、数位相机、数位电视、机顶盒、汽车引擎控制等,这些套用需要在系统可程式能力,并需要即使在没有电源的情况下也要保留数据。 作为全球三大NOR快闪记忆体供应商之一,意法半导体提供了两种主要的快闪记忆体类型:NOR及NAND。NOR快闪记忆体架构提供快速读取性能,是在手机和其他电子器件中进行代码存储与直接片上执行的理想之选。然而,对于高密度数据存储,NAND快闪记忆体较高的密度与编程吞吐量使其成为首选。 意法半导体的非易失性存储器系列还包括EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、串列快闪记忆体及非易失性RAM(Random Aess Memory)。 其他意法半导体的存储器产品还包含多种RFID IC。跟所有标准器件一样,成本与客户服务是供应商之间的主要差异,而意法半导体正在全力最佳化这两个方面。 对于既需要快速代码读取又需要高密度的套用(如现今的多功能手机),意法半导体同样提供了先进的多晶片解决方案,在单晶片封装内组合了不同类型的存储器。 智慧型电源 意法半导体的电源器件满足了对于整合了信号处理部件(模拟和/或数字)和电动促动器的功率解决方案不断增长的需求。此设计能力不仅提供了独有的经济优势,同时还提供了稳定性、电磁性能和降低空音与重量等方面的提高。智慧型电源作为一个专业术语,包括了多种横向及纵向的技术,这些技术在在汽车市场尤其起到至关重要的作用。 VIPower(垂直智慧型电源)是众多专利智慧型电源技术的总称,这些技术中,分立的电源结构现模拟和数字控制及诊断电流相结合,从而使器件可以将分立技术的强劲性与电流的控制与诊断功能相结合。意法半导体的BCD(双极-CMOS-DMOS)生产技术结合了双极、CMOS和DMOS工艺,允许集成越来越多的系统基本功能,如电压稳压器、通信接口以及一个单独元件中的多负载驱动器。 标准器件 意法半导体标准线性器件与逻辑IC由广泛的知名标准器件及针对高度集成、空间有限的套用创新的专用器件组成。产品范围包括逻辑功能、接口、运算放大器、比较器、低功耗音频放大器、通信电路(高速模拟、红外线与RF)、功率管理器件、稳压器与参考电路、微处理器复位与监视器、模拟与数字开关、功率开关、VFD驱动器及高亮度LED驱动器。 分立器件 意法半导体是世界领先的分立功率器件供应商之一,产品范围包含MOSFET (包括运用创新的MDmeshTM第二代技术的器件)、双极电晶体、IGBT、肖特基与超快速恢复双极工艺二极体、三端双向可控矽开关及保护器件。此外,意法半导体的专利IPAD(集成有源和无源器件)技术,允许在单个晶片中整合多个有源和无源元件 RF 意法半导体的RF产品包括可以用于ISM(工业科学和医疗),手机基站之类的套用中的功率RF电晶体。 实时时钟 意法半导体提供了完整的低功耗实时时钟(RTC)产品线,从输入级产品到具有微处理器监视功能、SRAM、非易失性特性与通用减少检测管教实现的高级数据保护的高端RTC。嵌入式软体校准每个月的精度误差仅为2秒。 ST联盟 战略联盟和行业合作 自诞生以来,意法半导体公司成了创建战略联盟的先锋,并在发展与用户、供应商、竞争者、大学、研究机构和欧洲研究项目的关系方面得到了大家的公认。战略联盟和行业合作对于在半导体行业中取得成功变得越来越重要。 意法半导体公司(STMicroelectronics)已经跟包括Alcatel、Bosch、Hewlett-Packard、Marelli、Nokia、Nortel、Pioneer、Seagate、Siemens VDO、Thomson和Western Digital等在内的用户成立了几个战略联盟。用户联盟为意法半导体公司提供了宝贵的系统和套用专长及进入主要产品市场的途径,同时使得它的用户能够分担产品开发的风险,而且还能使用意法半导体公司的工艺技术和生产设施。意法半导体公司现在正在积极利用其丰富的经验和技术来扩展其面向美国、欧洲和亚洲顶级OEM的用户联盟的数量。 在继续在激烈的销售竞争中打拼的同时,与其它半导体行业制造商合作使得意法半导体公司能够增加其对高昂的研究与开发以及生产资源的投资,从而实现技术开发的互利互惠。 意法半导体公司是无线技术领域内的常胜将军,2002年与Texas Instruments合作制定和推广无线套用处理器接口的开放式标准。该创新现已扩展到更多公司,并且以MIPI联盟(创始成员有ST、ARM、Nokia和Texas Instruments)著称。联盟现在拥有超过92个成员,合作成为移动行业的领袖,其目标是制定和推广移动套用处理器接口的开放式标准。 非易失性存储器是意法半导体公司的一个战略产品部门。在该领域中,意法半导体公司已与Hynix合作了4年,联合开发了NAND Flash技术和产品。至于NOR Flash,其已与Intel就无线套用的产品指标结成了战略联盟。并且,最近与Freescale签订协定,联合开发带有嵌入式Flash(采用90nm技术制造而成)的微控制器。 意法半导体公司还与领先供应商制定了联合开发计画,如Air Liquide、Applied Materials、ASM Lithography、Axalto、Canon、Hewlett-Packard、KLA-Tencor、LAM Research、MEMC、Teradyne和Wacker,以及包括Cadence、CoWare和Synopsys在内的领先电子设计自动化(EDA)工具制造商。 至于联合研究与开发计画,意法半导体公司还加入了欧洲合作研究计画,如MEDEA+(微电子技术及其套用领域高级合作研究与开发的泛欧计画)和ITEA2(欧洲发展信息技术,软体密集型系统和服务的高级竞争前研究与开发的战略性泛欧计画)。意法半导体公司还在最近创办的欧洲技术平台 - ENIAC(欧洲纳电子行动顾问委员会,用于提供纳电子的战略性研究方向)和ARTEMIS(嵌入式智慧型与系统先进研究和技术,其作用跟嵌入式系统类似) - 中起主导作用。并且,意法半导体公司还与全球众多大学合作,包括欧洲、美国和中国的大学以及主要研究机构,如CEA-Leti和IMEC。 至于制造业,1998年意法半导体公司在中国深圳建立了其后端组装和测试厂。该厂属于意法半导体公司与深圳市海达克实业有限公司(SHIC)共同组建的合资公司性质。2004年,意法半导体公司与Hynix签署并发表了合资协定,在中国无锡建立前端存储器制造厂。合资公司是公司间NAND Flash工艺/产品联合开发关系的延伸,拥有拟于2006年底投入生产的200-mm晶圆生产线和拟于2007年投入生产的300-mm晶圆生产线。 ST大学 大学简介 以管理和现场培训需求为基准,ST大学开发并部署了在企业范围内进行的战略型培训项目。ST大学与ST的各个培训机构密切合作,推出了用于满足ST和ST大学不断变化的培训需求的培训项目课程。 在ST大学培训目录中,只有一个培训项目是同时面向ST员工和外部工程师的。该技术课程的主要目的是发展微电子制造管理领域中的技术专长。 这个独特的项目是由意法半导体公司和法国2家知名工学院 - “L’Ecole Nationale Supérieure des Mines” de Saint-Etienne 与 “l’Ecole Centrale” Marseille - 合作推出的。它为在当今要求严苛的微电子行业中起着重要作用的工程师提供技术和管理技能。为了跟上微电子行业领先技术的步伐,ST大学每年都会在业内专家、学者和研究员的支持下对整个项目进行改进。ST大学发展并改善了理论课程与套用之间的关系,以及ST业内专家和ST供应商的参与。 课程 该项目分为2个主要部分: 第1部分:着重介绍下列3个领域的基础知识和套用课程: 器件和技术:物理特征工具和制造工艺步骤。 积体电路的开发:设计工具、测试和后端 *** 作。 生产和管理工具:生产设备管理、生产技术、可靠性和质量系统。 第2部分:为期6个月的公司(主要是在ST)实习,着重学习和项目有关的特定科目。 中国联合 意法半导体(STMicroelectronics,简称ST)与中国第一汽车股份有限公司(一汽,FAW)宣布在汽车电子技术领域进行合作,同时在一汽技术中心成立一汽—意法半导体汽车电子联合实验室。联合实验室将面向先进的汽车电子技术方案,研发范围包括动力总成、底盘、安全系统、车身、汽车信息娱乐系统、新能源技术等。一汽将在其先进的汽车电子研发平台内引入意法半导体的微控制器(MCU)、专用标准产品(ASSP)和智慧型驱动晶片。 联合实验室的主要研发方向是先进的汽车电子套用。借助意法半导体的汽车电子研发经验、技术优势、产品(如意法半导体的PowerPC系列32位微控制器和发动机管理系统高集成晶片)、原型设计和技术支持,联合实验室将推动双方在汽车电子技术方面的合作研发,例如,ECU(发动机控制单元)、TCU(变速器控制单元)和EPS(电动助力转向系统),这些研发成果将增强一汽下一代汽车的市场竞争力。 一汽集团副总工程师兼技术中心主任李骏表示:“中国汽车销售量连续三年居全球首位,随着消费者对汽车安全性和舒适度越来越关注,汽车电子市场也在高速增长,中国是一个巨大的汽车半导体市场。一汽与意法半导体建立联合实验室,有助于推动双方的深入合作,提升一汽汽车电子的核心竞争力,促进汽车电子产品的自主创新能力。” 意法半导体大中国与南亚区汽车产品部市场与套用经理Edoardo Merli表示:“我们非常高兴能够与中国领先的汽车OEM厂商一汽合作。意法半导体作为2011年中国排名第一[1]、全球第三[2]的汽车晶片供应商,在动力总成、车身、安全、信息娱乐和车载多媒体方面具有很大的优势,这种优势得到了中国汽车厂商的认可。我们相信,双方的合作也将加强意法半导体在中国汽车电子业的领先地位。”
行业主要上市企业:目前国内第三代半导体行业的上市公司主要有华润微(688396)、三安光电(600703)、士兰微(600460)、闻泰科技(600745)、新洁能(605111)、露笑科技(002617)、斯达半导(603290)等。
本文核心数据:第三代半导体分类、SiC、GaN电子电力和GaN微波射频产值、SiC、GaN电子电力和GaN微波射频市场规模
行业概况
1、定义
以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AIN)为代表的宽禁带半导体材料,被称为第三代半导体材料,目前发展较为成熟的是碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)。
与传统材料相比,第三代半导体材料更适合制造耐高温、耐高压、耐大电流的高频大功率器件,因此,其为基础制成的第三代半导体具备更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的导热频,以及更强的抗辐射能力等诸多优势,在高温、高频、强辐射等环境下被广泛应用。
第三代半导体主要包括碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)、金刚石、氧化锌(ZnO),其中,碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)并称为第三代半导体材料的“双雄”,是第三代半导体材料的典型代表。
2、产业链剖析:产业链涉及多个环节
第三代半导体产业链分为上游原材料供应,中游第三代半导体制造和下游第三代半导体器件环节。上游原材料包括衬底和外延片中游包括第三代版奥体设计、晶圆制造和封装测试下游为第三代半导体器件应用,包括微波射频器件、电力电子器件和光电子器件等。中国第三代半导体行业产业链如下:
第三代产业链各个环节国内均有企业涉足。从事衬底片的国内厂商主要用露笑科技、三安光电、天科合达、山东天岳、维微科技、科恒晶体、镓铝光电等等从事外延片生产的厂商主要有瀚天天成、东莞天域、晶湛半导体、聚能晶源、英诺赛科等。苏州能讯、四川益丰电子、中科院苏州纳米所等从事第三代半导体器件的厂商较多,包括比亚迪半导体、闻泰科技、华润微、士兰微、斯达半导、扬杰科技、泰科天润等。
行业发展历程:兴起的时间较短
中国第三代半导体兴起的时间较短,2013年,科技部863计划首次阿静第三代半导体产业列为国战战略发展产业。
2016年,为第三代半导体发展元年,国务院国家新产业发展小组将第三半导体产业列为发展重点,国内企业扩大第三半导体研发项目投资,行业进入快速发展期。
2018年1月,中车时代电气建成国内第一条6 英寸碳化硅生产线2018年,泰科天润建成了国内第一条碳化硅器件生产线2019年9月,三安集成已建成了国内第一条6英寸氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)外延芯片产线并投入量产。在2020年7月,华润微宣布国内首条6英寸商用SiC晶圆生产线正式量产。
2020年9月,第三代半导体写入“十四五”规划,行业被推向风口。
行业发展现状
1、产值规模逆势增长
随着5G、新能源汽车等市场发展,第三代半导体的需求规模保持高速增长。同时,中美贸易战的影响给国产第三代半导体材料带来了发展良机。2020年在国内大半导体产业增长乏力的大背景下,我国第三代半导体产业实现逆势增长。
2020年我国第三代半导体产业电子电力和射频电子总产值超过100亿元,较2019年同比增长69.5%。
其中,SiC、GaN电子电力产值规模达44.7亿元,同比增长54%GaN微波射频产值达到60.8亿元,同比增长80.3%。
2、产能大幅增长但仍供应不足
根据CASA数据显示截至2020年底,我国SiC导电型衬底折算4英寸产能约40万片/年,SiC-on-SiC外延片折算6英寸产能约为22万片/年,SiC-onSiC器件/模块(4/6英寸兼容)产能约26万片/年。
GaN-on-Si外延片折算6英寸产能约为28万片/年,GaN-on-Si器件/模块折算 6 英寸产能约为22万片/年。
但随着新能源汽车、5G、PD快充等市场的发展,我国国产化第三代半导体产品无法满足庞大的市场需求,目前有超过八成产品依赖进口。可见第三代半导体产品国产化替代空间较大。
3、电力电子器件市场规模接近50亿元
2017-2020年,中国SiC、GaN电力电子器件应用市场快速增长,2020年,SiC、GaN电力电子器件应用市场规模为46.8亿元,同比增长90%。
2020年,我国半导体分立器件的市场规模约3002.6亿元,SiC、GaN电力电子器件的应用渗透率约为1.56%。
目前,GaN主要应用在射频及快充领域。SiC重点应用于新能源汽车和充电桩领域。我国作为全球最大的新能源汽车市场,第三代半导体器件在新能源汽车充电桩领域的渗透快于整车市场,占比达38%消费类电源(PFC)占22%光伏逆变器占了15%工业及商业电源、不间断电源UPS、快充电源、工业电机分别占6%、3%、3%、1%。
2020年,我国GaN微波射频器件市场规模约为66.1亿元,同比增长57.2%。其中国防军事与航天应用规模34.8亿元,成为GaN射频主要拉动因素。
国防军事与航天应用是我国GaN微波射频器件的主要应用领域,2020年市场规模占整个GaN射频器件市场的53%其次是无线基础设施,下游市场占比为36%。
行业竞争格局
1、区域竞争格局:江苏省第三代半导体代表性企业分布最多
当前,我国第三代半导体初步形成了京津冀鲁、长三角、珠三角、闽三角、中西部等五大重点发展区域。
从我国第三代半导体行业产业链企业区域分布来看,第三代半导体行业产业链企业在全国绝大多数省份均有分布。其中河南省第三代半导体企业数量分布最多,同时山东、江苏和甘肃等省份企业数量也相对集中。
从代表性企业分布情况来看,江苏省第三代半导体代表性企业分布最多,如苏州纳维、晶湛半导体、英诺赛科等。同时广东、山东代表性企业也有较多代表性企业分布。
2、企业竞争格局:主流企业加速扩张布局
经过初期的发展,第三代半导体迅速在新能源汽车、5G基站、PD快充等领域应用,市场规模增长迅速。同时,行业内的竞争也逐渐加剧。为了迎合市场需求,抢占市场地位,国内主流半导体企业均加强在第三代半导体产业的布局,扩充第三代半导体的产能。其中,代表性的主流企业有三安光电、中电科55所、泰科天润等。
行业发展前景及趋势预测
1、2025年行业规模有望超过500亿元
第三代半导体已经写入“十四五”规划。在国家政策的支持和下游需求增长的背景下,预计到2021-2025年,我国SiC、GaN电力电子器件应用市场将以45%的年复合增长率增长至2025年的近300亿元GaN微波射频器件市场规模将以25.4%的年均复合增长率增长至2025年的205亿元。2025年第三代半导体整体市场规模有望超过500亿元。
2、国产化进程将加速
未来,在市场竞争趋势方面,我国第三代半导体行业国产化率将会加深在细分产品发展趋势方面,SiC需求将会增长在技术发展趋势方面,大尺寸Si基GaN外延等问题将会有所进展。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国第三代半导体材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
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