化合物半导体行业发展（精选6篇）
化合物半导体行业发展 篇1
化合物半导体行业研究
2016-12
射频性能优异的化合物半导体
化合物半导体射频性能优异。硅单晶材料是制作普通集成电路芯片的主要原料，但受限于材料特性，很难适用于高频/高压/大电流芯片应用。化合物半导体材料因其优良的器件特性广泛适用于射频器件。常见的化合物半导体包括三五族化合物半导体和四族化合物半导体。其中，砷化镓（GaAs）和氮化镓（GaN）作为其中应用领域最广、产业化程度最高的三五族化合物材料，具有优良的射频性能，天然具备禁带宽度宽、截止频率高、功率密度大等特点，作为射频功率器件的基础材料分别主宰主流民用和军用/高性能射频集成电路市场。
工艺独特，产业链自成体系
化合物半导体工艺独特，需要专门的制造产线。普通硅工艺集成电路和砷化镓/氮化镓等化合物集成电路芯片生产流程大致类似：先将衬底材料纯化、拉晶、切片后在某种衬底上形成外延层，由代工厂按照设计公司的设计进行一系列工艺步骤进行电路制造，制成的芯片交由相关厂商进行封装与测试，最终完成芯片制造。然而由于材料特性、外延方式和制作环境要求和普通硅CMOS工艺截然不同，化合物集成电路需要使用专门的生产工艺流程与产线设备，进而催生出专门针对化合物半导体集成电路生产的工厂（Fab）。
化合物半导体射频器件产业存在整合元件制造商（IDM）和（无晶圆设计公司+晶圆代工厂）两种商业模式。传统的国际设计厂商都采用IDM形式，各自配备私有产线，从设计到晶圆生产成品都自己完成。该模式的优点为有利于技术保密、产线工艺参数控制及设计精确度提升，缺点是重固定资产配置的产线容易闲置浪费，且规模扩张受限。新兴化合物集成电路设计公司往往采用无晶圆设计（Fabless Design House）模式，即设计公司本身不配备芯片制造产线，而将晶圆代工和封装测试都交由下游专业代工厂（Fab）配合进行。
射频核芯：GaAs占据主流，GaN利润战略双高地 PA：独立于主芯片的射频器件
射频功率放大器（Power Amplifier, 简称PA）是化合物半导体应用的主要器件，也是无线通信设备射频前端最核心的组成部分。射频前端（RF Front End）是用以实现射频信号发射与接收功能的芯片组，与基带芯片协同工作，共同实现无线通讯功能。射频前端包括功率放大器（Power Amplifier）、开关（Switch）、滤波器（Filter）、双工器（Duplexer）、低噪声放大器（Low Noise Amplifier）等功能构件，其中核心器件是决定发射信号能力的射频功率放大器芯片。PA芯片的性能直接决定了手机等无线终端的通讯距离、信号质量和待机时间，是整个通讯系统芯片组中除基带主芯片之外最重要的组成部分。
射频前端功能组件围绕PA芯片设计、集成和演化，形成独立于主芯片的前端芯片组。随着无线通讯协议的复杂化及射频前端芯片设计的不断演进，PA设计厂商往往将开关或双工器等功能与功率放大电路集成在一个芯片封装中，视系统需求形成多种功能组合。目前PA芯片除实现发射信号功率放大功能外，往往会集成开关器或双工器，进而演化出TxM（PA+Switch）、PAiD（PA+ Duplexer）、PAM（多PA模组）等多种复合功能的PA芯片类型。
砷化镓占据PA主流，氮化镓战略利润双高地
化合物PA芯片是射频前端市场的主流产品。PA主要有化合物工艺的砷化镓/氮化镓PA和硅工艺的CMOS PA。砷化镓 PA芯片相对于硅工艺CMOS芯片具备高频高效率等特点，目前广泛应用于手机/WiFi等消费品电子领域，其射频性能虽略逊于氮化镓射频器件，但成本和良率方面存在相对优势，完全可以满足民用需求；GaN PA具有最高的功率、增益和效率，但成本相对较高、工艺成熟度低于砷化镓芯片，目前主要用于远距离信号传送或高功率级别（例如雷达、基站收发台、卫星通信、电子战等）射频细分市场和军用电子领域。CMOS PA采用普通硅基集成电路工艺制造，由于与主流半导体（硅）制造工艺兼容，易于集成射频控制逻辑单元，近年来在2G手机和低端Wifi等消费电子领域出现爆发性增长，但始终受限于材料性能，只能应用于对线性度、频率和效率等方面要求较低的低端应用，无法满足复杂通讯系统的性能要求。随着无线网络频率范围不断向高频扩展及无线通讯系统频带分布的复杂化，化合物半导体射频芯片的优势地位未来仍将维持。
砷化镓PA占据市场主流，CMOS PA低端市场占比扩大。因性能远超硅基CMOS PA器件，产品良率和制造成本优于氮化镓PA器件，砷化镓PA目前在消费电子市场占据统治地位。根据IBS数据，2015年，全球PA市场规模为84.5亿美元，其中CMOS PA产值3.77亿美元，市场占比仅4.67%；化合物PA产值80.76亿美元，占比高达95.33%，其中绝大多数为应用于消费品电子射频前端的砷化镓PA。
氮化镓PA占据利润高地，且战略位置显著。Cree公司相关年报显示，其氮化镓相关的射频与功率器件部门2013/2014/2015年产值分别为0.89亿/1.08亿/1.24亿美元，毛利率分别为54%/56.5%/54.7%，受益于高端应用，维持较高毛利水平。氮化镓射频器件经过近十年的科技攻关已在2010年实现高可靠量产，产品性能在宽带、效率、高频等三个方面全面超越GaAs器件，主要用于军事雷达、电子战、民用基站等高端高性能应用场景，战略位置显著。此外，长期困扰GaN功率器件实用化技术推广的瓶颈如可靠性和稳定性问题随着材料、工艺和器件结构等水平的提高已大幅提升。以HRL公司生产的E-W波段GaN器件为例，其输出功率是其他材料器件的5倍，且性能仍有广阔的提升空间。处于军事目的考虑，国外高性能的氮化镓射频PA均实行对华禁运。因此完善和发展自主氮化镓射频半导体产业，对增强国防安全和促进高性能射频器件研制具有重要的意义。
通讯升级驱动市场稳健增长
核心驱动力：3G/4G/5G终端市场持续稳定增长
预计全球2018年移动终端出货总量为26.5亿部。据IDC数据，手持终端市场从2000年至2015年保持12%的复合增长率，2015年全球手持终端出货量为21.8亿部。据电子行业研究机构Navian 2015年统计，预计2018年全球手持终端出货量26.5亿部。手持终端出总量保持平稳增长将拉动对砷化镓PA芯片的需求，从而推动化合物半导体产业的持续稳定发展。
4G终端市场占比扩大，载波聚合（CA）技术维持砷化镓PA优势地位。2012年2G/3G/4G移动通讯手持终端出货量占比分别约为44.7%、48.5%、6.8%；2014年分别为17.1%、51.7%、31.2%；2018年预计为6.2%、19.1%和74.7%。4G手持终端出货量和市场占比逐年增加，由2011年2100万台迅速增长至2015年的9.67亿台，预计2018年可达19.8亿台，2001年至2018年复合增速高达91.45%。LTE-A标准使用的载波聚合技术对PA线性度和能效的高标准要求将进一步强化砷化镓射频PA芯片在该领域的绝对市场份额。
多模多频终端单机所需的PA芯片增至5-7颗，Strategy Analytics 预测5G单机需16颗PA。手持终端单机所需PA个数取决于通讯标准的调制方式和频带数目，考虑到无线通讯设备对通讯制式的向下兼容，对单机射频前端数目更多且性能要求更高。一方面，3G/4G所需频带数目较2G系统大幅增加，尤其是4G频段众多，而单个终端内PA数目与需要支持的频段数目正向相关，不相邻频段间难以实现PA复用；另一方面，3G/4G的通讯信号调制方式与2G不同，对PA的特性要求不同（3G/4G要求使用线性PA），基于性能考虑很难通用。加之各国各运营商频段和制式（FDD/TDD）分配情况复杂，单个手持终端为满足用户多模多频的实际应用需求，需要集成的PA个数和实现复杂度都随之提升，进而导致单机PA成本提升。统计结果显示，2G时代手机单机PA芯片成本仅0.3美元/部，3G手机则提升至约1.25美元/部，而4G时代则增至2美元～3.25美元/部，高端手机成本甚至更高，仅iPhone6射频部分就使用了6颗PA芯片。据Strategy Analytics，5G手机天线可能与信号收发器集成，需多颗PA组成发射通道，未来单机所需PA或达16颗。
移动通讯升级成为化合物射频半导体持续增长的主要动力。移动终端射频前端作为化合物集成电路的主要应用市场，其增长速度大于终端产品出货量增速，主要受益于3G/4G单机PA复杂度的上升和成本的增加。根据终端出货情况和对应射频前端成本，我们测算2014年全球手持终端市场PA芯片（部分含Switch）总产值约40.38亿美元，预计2018年，总产值将增长至86.57亿美元。
未来5G技术的发展将进一步拓展化合物PA芯片的市场空间。5G标准预计采用的高载频（6G～80GHz），高数据吞吐率和宽频多天线系统，对PA性能指标和数目也提出更高的要求。Qorvo预测，8GHz以下砷化镓仍是主流，8GHz以上氮化镓替代趋势明显。砷化镓作为一种宽禁带半导体，可承受更高工作电压，意味着其功率密度及可工作温度更高，因而具有高功率密度、能耗低、适合高频率、支持宽带宽等特点，5G时代将被广泛应用于基站等基础设施，而氮化镓有望在更广阔的移动终端市场成为主力。目前CMOS工艺射频器件尚不能满足3G/4G通讯性能的需求。可以预计在未来载波频率更高、频段更多、频宽更宽的5G时代，氮化镓化合物PA芯片仍将占据主流，将进一步强化和拓展化合物半导体产业的市场空间。同时，PA应用数量将大幅提升，Strategy Analytics称5G时代单机所需PA或达16颗。
辅助驱动 ：物联网高性能互连需求和军工
无线网关领域对高数据率远距离传输的性能需求，将加速推动WiFi领域对化合物射频功放芯片的需求。目前无线局域网网关WiFi领域采用的802.11b/g/n标准对射频性能要求不高，功率发射单元多被集成到WIFI基带芯片中，只有中高端方案采用单独PA芯片供WIFI使用。从2016年开始，在无线局域网网关和物联网WiFi领域，支持双频（2GHz&5GHz），MIMO（多进多出天线）和高发射功率性能需求的802.11ac标准的设备市占率将大幅增加。根据InfoneticsResearch预测结果，2018年802.11ac标准WiFi市场占比将超过80%。预计在手机WiFi模块应用上也将出现同样的趋势。支持802.11ac协议的旗舰手机目前已逐步增加，业界标杆企业苹果在iphone6/6plus中已配置支持该协议的WiFi模组。物联网对数据传输速率和多频运行环境支持将进一步拉动性能优势明显的GaAsPA增量快速发展。
军工领域对于高端通讯产品的需求也将促进化合物半导体射频芯片市场更快增长。未来雷达和电子战系统需要大功率的无线信号发射系统，器件的可靠性要求也更为严苛，其功放芯片通常采用GaN或GaAs制造。根据Strategy Analytics的预测，2018年军用GaAs器件市场规模将达到5亿美元，年复合增长率达13%，其中最大的应用领域为雷达，约占60%。军用领域的增长驱动以及军用产品国产化的迫切需求将给化合物半导体带来更大的市场空间。
化合物射频集成电路：百亿美金市场空间
砷化镓占据射频PA市场绝对市场份额，2020年可达百亿美元规模。2014年，全球PA市场规模为73.9亿美元，由于砷化镓PA由于相对Si基CMOS PA性能优势明显，砷化镓 PA产值占据绝对市场份额，合计71.49亿美元，市场占比高达94%。同时，受益于移动终端升级、物联网产业的持续发展，PA市场总量预计2020年将增至114.16亿美元，2014至2020年复合增长率为7.51%。
氮化镓射频器件市场预计2020年可达6.2亿美元。Yole Development数据显示，2010年全球氮化镓射频器件市场总体规模仅为6300万美元，2015年2.98亿美元，2020年预计约6.2亿美元。2015年至2022年复合增长率为13%。总体市场规模相对于砷化镓射频芯片小很多，但考虑到氮化镓PA器件在军事安全领域和高性能民用基站、高频功率转换器件等领域的诸多应用，其战略位置和发展前景不言而喻。
寡头格局，代工崛起 IDM主导寡头竞争格局
全球化合物射频芯片设计业呈现IDM三寡头格局。由于GaAs/GaN化合物集成电路工艺的独特性及射频电路设计高技术壁垒，化合物半导体市场总体呈现寡头竞争格局，且以IDM公司为主。2014年PA市场传统砷化镓IDM厂商Skyworks、Qorvo、Avago三寡头市场份额分别为37%、25%、24%。设计第四大厂Murata于 2012年3月收购Renesas旗下相关事业部，进军砷化镓PA市场，完成对射频行业全备产品线布局，2014年占据市场份额9%。以RDA为代表的国内Fabless设计厂商因目前主要产品集中于单颗售价低于0.3美元的2G PA领域，2014年合计市场份额小于5%。
优秀设计公司涌现，产业持续整合
产业链呈现多模式整合态势。一方面，随着行业发展和技术演进，传统的砷化镓/氮化镓化合物射频IDM厂商为保持自身技术优势，选择强强联手或持续整合新兴的Fabless设计公司；另一方面，高通、联发科等基带芯片平台为增强平台自身的竞争力，选择参股或并购相应的射频化合物集成电路设计厂商。近年来PA行业并购不断：国际方面，RFMD收购TriQuint，PA龙头强强联手；Skyworks收购AXIOM和SiGe、RFMD收购Amalfi、Avago收购Javelin，传统GaAs PA大厂推进GaAs、CMOS、SiGe等工艺多元化战略；联发科收购络达科技（Airoha）31.55%股权、Qualcomm并购Black Sand，基带厂商涉足PA领域提平台案竞争力。国内方面，2014年7月紫光集团完成对锐迪科收购；2015年5月北京建广资产管理（JAC Capital）收购NXP功率放大器（RF Power）事业部门，在国家意志驱动及并购基金引导下，中国赴海外私有化PA厂商大幕开启。
预期未来行业整合仍将持续。主要集中在以下领域：（1）随着独立PA设计厂商生存空间缩小，占据资金和产业优势的基带芯片公司有望并购PA厂商，以补全平台设计链；（2）占主导地位的砷化镓/氮化镓 PA Fabless或IDM厂商并购采用CMOS工艺的Fabless设计等新技术厂商，以增强自身技术覆盖范围和保持持续竞争力；（3）考虑到高性能氮化镓半导体产业应用领域敏感性，出于军事安全/技术保密/产品性能深度优化的考虑，不排除设计公司通过收购方式建立化合物芯片产线，或代工厂反向收购设计公司打造垂直产业链的并购可能；（4）大陆扶持集成电路行业意志坚决，海外并购优秀的砷化镓厂商将持续加速；（5）国内消费电子产业链上下游公司出于拓展业务目的收购优质化合物半导体设计公司，如长盈精密收购苏州宜确股权布局物联网，未来利用自身的产业链优势向客户推广其射频功放产品。
化合物晶圆代工模式加速成长
砷化镓芯片产能滞后，增长需求强烈。据统计2015年全球PA行业总产值为84.5亿美元，砷化镓代工市场总产值为6.5亿美元，占比仅7.7%。2014年二季度由于中低端智能手机的增量爆发和4G市场占比的迅速拉升，大陆手机市场砷化镓PA产能供给严重不足，市场缺口一度高达20%以上。以Skyworks为代表的国外IDM大厂PA缺货严重，甚至迫使联发科等平台芯片厂商修改平台设计方案应对。
设计公司“去晶圆化”，IDM产能外包成未来必然趋势。与硅基集成电路发展趋势类似，化合物半导体公司也将逐步由垂直一体的IDM模式向“无晶圆Fabless设计+专业晶圆代工”模式发展。一方面，新成立的设计公司一般不购置重资产的芯片生产产线，采用Fabless的纯设计公司方式有助于保持公司的灵活性；另一方面，考虑到晶圆代工产业已然成规模及受到新兴Fabless设计公司挤压，IDM公司对自有产线扩展投资更为保守，因其自有产能必须要保证充分利用产线才不至于闲置。相比之下晶圆代工厂则可以通过掌握Fabless及IDM外发订单维持产能利用率。传统的IDM大厂越来越倾向于不再采用扩大自身产能，转而采用外包给专业的晶圆代工公司进行芯片生产，进而又推动晶圆代工模式的成长。
代工市场产值2018年预计增至百亿人民币规模。随着Fabless设计公司的涌现和IDM外包业务的发展，化合物集成电路代工业务将持续稳步增长。2015年全球砷化镓代工市场总量为6.5亿美元，其中龙头台湾稳懋月产能24k片（以6英寸片计），产值3.78亿美元，占比58.2%。受益于PA芯片业务市场需求的迅猛增长和产业模式转变，预计全球化合物集成电路代工业务市场将实现增量扩张，2018年代工市场总容量将增至16.9亿美元，行业占比增至17.5%。
代工近期向稳懋、宏捷科集中，三安光电有望强势切入。目前全球专业砷化镓晶圆代工厂商以台企为主，代表企业为稳懋（Win）和宏捷科（AWSC），2015年占化合物晶圆代工市场份额分别为58.2%、21.4%。稳懋、宏捷科主要客户分别为Avago、Skyworks。原IDM大厂TriQuint也提供代工服务，但因其兼具IDM和晶圆代工业务易与客户业务发生冲突，导致其在砷化镓晶圆代工市场市占率已从2010年的29%萎缩到18%。预期，中短期GaAs晶圆代工市场份额将不断向稳懋、宏捷科集中。大陆上市公司三安光电目前强势布局砷化镓及氮化镓晶圆代工（2018年底年产能砷化镓30万片、氮化镓6万片），达产后产能将和稳懋现有产能比肩，有望抢占台厂代工市场。
国家意志驱动产业链崛起 内需拉动集成电路产业整体发展 集成电路巨额进口和国家安全战略引起国家高度重视。集成电路被喻为国家的“工业粮食”和国防现代化的“电子血液”，而中国集成电路产业基础薄弱，严重依赖进口，实际自给率仅有约10%，进几年进口金额接近甚至超过原油进口，因此，发展集成电路产业已经被提升为国家安全战略布局。
国家意志有望驱动行业战略性拐点。（1）5/10年成长周期，扶持政策明确。近年来集成电路扶持政策密集颁布，融资、税收、补贴等政策环境不断优化。尤其是2014年6月出台的《国家集成电路产业发展推进纲要》，定调“设计为龙头、制造为基础、装备和材料为支撑”，以2015、2020、2030为成长周期全力推进我国集成电路产业的发展。（2）庞大资本运作，撬动发展的主要手段。2014年10月，中国成立国家集成电路产业投资基金（简称“大基金”），“大基金”首批规模将达到1200亿元，至2016年9月已投资37个项目，28个企业，加之超过6000亿元的地方基金以及私募股权投资基金，中国有望以千亿元基金撬动万亿元资金投入集成电路行业，加速行业重组、并购。
资源向龙头集中，“马太效应”凸显。全球集成电路产业寡头垄断特征日益显著，中国成长性不足企业也将逐步退出，优质资源向龙头集中。例如“大基金”已投项目及国开行融资项目涉及PA产业链公司的包括：（1）设计环节，“大基金”100亿元投资紫光集团，国开行为紫光集团提供200亿元融资贷款。（2）晶圆代工环节：“大基金”以48.4亿元收购三安光电9.07%股权、以不超过25亿美元推进与三安集团及三安光电合作；国开行以最优惠利率提供200亿人民币融资总量，用于支持三安集团及三安光电的业务发展。（3）封装测试环节：“大基金”3亿美元助力长电科技收购星科金朋。
内国产化趋势明朗：“芯片禁运”与需求缺口
化合物射频芯片大陆需求端市场全备，供给端受“芯片禁运”遏喉，本土化迫在眉睫。（1）需求端：终端应用市场全备，规模条件逐步成熟。随着全球移动终端产品产能向中国转移，中国已经成为全球PA终端产品制造基地，2015年中国汽车、平板电脑、PC、智能手机出货量占全球比重分别达28%、14%、30%、41%，终端应用市场全备，化合物PA芯片市场空间巨大。（2）供给端：中国尚无产值规模占比居前、技术领先的砷化镓/氮化镓集成电路设计、晶圆代工厂商，PA尤其是中高端3G/4G手机射频PA芯片严重依赖进口。美国对华“芯片禁运”政策，尤其是高性能、军用PA禁运政策非常严格，也将极大刺激氮化镓芯片产业本土化发展。
设计端基础扎实，技术突破在即
大陆优秀设计公司不断涌现，2G PA市场领域已占“半壁江山”。和其他集成电路细分行业发展轨迹类似，我国化合物集成电路设计公司较国外IDM大厂比起步较晚、规模相对较小，目前集中于低端消费类电子PA领域，普遍采用Fabless的纯设计公司模式，由台湾代工厂稳懋等专业代工厂商提供芯片制造服务。区别于基带数字电路芯片动辄上千人的“集团军”作战模式，化合物集成电路多为射频模拟电路，Fabless设计公司核心工程师团队往往只需数十人甚至数人。受益于国外人才回流和信息壁垒削弱，大陆化合物集成电路设计公司总体发展势头迅猛，涌现出如锐迪科/汉天下/唯捷创芯等一系列在业界占据一席之地的优秀射频功率放大器设计公司。2G 通讯终端领域，大陆PA厂商出货量已远超国外IDM大厂，合计份额超过75%，占据市场主流地位。2014年，锐迪科微电子 2G PA 2014年出货量1.41亿颗，3G PA出货量300万颗，PA事业部实现营收4300万美元；中科汉天下微电子2G PA出货量2.52亿颗，3G PA出货量4600万颗，实现营收9000万美元。唯捷创芯在3G PA领域起步较早，2013/2014/2015年分别实现营收3.40亿元、4.69亿元和4.1亿元。
技术突破在即，3G/4G市场国产化替代加速。目前4G PA市场仍被Skyworks、Qorvo、Avago和Murata等几家供应商垄断，其他各家研发进度也在提速，国产化趋势确定。预计2018年4G PA市场大陆PA市占率将大幅增加，占比达20%～40%。
晶圆代工强势导入，全产业链雏形初现
设计推动代工，大陆化合物晶圆代工龙头“呼之欲出”，PA类IDM产业链初现。目前我国化合物半导体领域，尤其是PA Fabless设计领域已经涌现出锐迪科（RDA）、唯捷创芯（Vanchip）、汉天下（Huntersun）、国民飞骧（2015年收购国民技术射频PA业业务）、苏州宜确（2015年被长盈精密收购20%股权）等厂商，及CETC13所、CETC55所等军用科研院所。国内化合物集成电路设计目前已占领2G/3G/WiFi等消费品电子市场中的低端应用。其中汉天下和唯捷创芯已分别在国内2G/3G PA市场占据较大市场份额，各家4G砷化镓射频模组芯片研发快速推进，2015年内均有望实现规模量产，国产化替代趋势明朗且持续加速。封测领域已经储备长电科技、晶方科技、华天科技等优质企业。未来代工环节有望由三安光电填补空白。2015年三安光电拟募投建设年产能30万片砷化镓和6万片氮化镓（6寸）生产线，2018年底达产产能有望超越台湾稳懋现有规模（2015年月产能24k片），成为国内第一家规模量产GaAs/GaN化合物晶圆代工企业。在国家意志驱动下，未来大陆有望打造“设计+晶圆代工+封装测试PA类IDM全产业链。
投资策略：设计关注并购，制造追踪“龙头”
上游设计领域：重点关注化合物射频PA公司被并购机会。PA设计公司独立生存的空间逐步缩小。出于提升性能、降低成本、提升平台竞争力等因素考虑，占据资金和产业优势的基带芯片公司，具备收购射频设计公司补全平台设计链的强烈意愿。重点推荐国内上市公司信维通信，关注长盈精密。下游代工领域：看好积极布局化合物半导体代工领域LED龙头企业三安光电。公司LED芯片龙头地位稳固，并强势进军化合物半导体代工领域，将受益于LED照明市场稳定发展和化合物半导体代工市场爆发性增长。重点关注国内上市公司三安光电。
上游设计公司：关注PA设计公司被并购机会
基带芯片设计公司并购PA Fabless设计公司趋势明显。化合物集成电路下游最大的消费类应用领域是射频功率放大器，在通讯领域必须与基带主芯片搭配使用，在地位上依附于主芯片。即便是国外的PA IDM大厂，在产业链中和平台芯片设计厂商相比也处于从属地位。目前全球集成电路产业明显呈现“持续融合，强者恒强”的高度集中化发展趋势。一方面，PA芯片是通讯领域仅次于基带芯片的重要组成器件，设计和优化上与基带芯片存在天然互补联系，销售业绩和产值预期与基带芯片也存在强烈依附关系，是基带芯片公司的必要有益补充；另一方面，硅基芯片与化合物半导体设计方法和工艺流程上都存在巨大差异，基带芯片设计公司通过自身组建研发团队从而具备PA设计能力并非易事。据此我们研判，在消费电子领域，本土PA设计公司独立生存的空间将逐步缩小。出于提升性能、降低成本、提升平台竞争力等因素考虑，占据资金和产业优势的基带芯片公司，具备收购相关本土PA设计公司，补全平台设计链的强烈意愿。基带芯片巨头高通收购Black Sand巩固PA产品、台湾联发科入资Airoha、大陆展讯与锐迪科合并形成紫光展锐，且与中科汉天下紧密合作，都是这一趋势的有力佐证。
重点推荐上市公司：信维通信，关注长盈精密。
重点关注非上市公司： 锐迪科，中科汉天下，唯捷创芯，苏州宜确，国民飞骧。
锐迪科：与展讯合并，紫光展锐“基带+射频”产业一体化协同效应明显。2013年7月至2015年6月展讯及锐迪科分别以18.7亿美元和9.07亿美元完成私有化，2015年整合初步完成紫光展锐本土IC设计巨头现身。展讯2015年已成为全球第三大基带芯片商，LTE芯片出货过千万颗，产品占三星出货量30%以上。锐迪科在合并前已为国内十大IC设计商之一，为国内领先射频及混合信号芯片供应商，2015年开发的RDA 3G/4G PA在WCDMA模式可达达到50%以上的效率（同期业界平均为40%），LTE模式下工作可达到40%效率同期（业界平均水平为35%）。2016年紫光展锐手机芯片预计出货量将达6.5亿套，稳居全球前三。
唯捷创芯：目前国内唯一大规模量产2G、3G、4G所有标准射频前端产品的公司。2015年成功登陆新三板，2016年又14亿估值完成7000万元融资。2013/2014/2015年营业收入分别为3.40/4.67/4.06亿元，2015年1-4月2G/3G/4G芯片营收占比为38.94%/56.70%/3.16%。2015年6月推出射频前端产品包含2套组合，分别支持3模和5模的4G移动通信终端应用，符合MTK的4G通信平台定义的phase2射频前端标准。目前公司产品已成功应用到联想、华为、HTC等国内一线品牌。2016年与RFMD诉讼案达成和解，为公司未来发展又扫除一大隐患。
中科汉天下：2GCMOS PA全球市占率超50%，稳居全球第一。公司为国内领先无线射频芯片、智能手机功放芯片、双工器、滤波器芯片制造商，2016年公司RF-PA月出货量超过7000万颗，其中2G PA 超4000万/月，3GPA 超1100万套/月，4GPA已导入数家知名IDH方案商和品牌客户的BOM列表，并完成了首批产品的规模量产测试。2016年射频前端芯片通过了三星认证，将大规模量产4G三模八频和五模十七频射频前端套片。
下游制造企业：关注大陆化合物代工潜在龙头
重点公司推荐：看好积极布局化合物半导体代工领域的A股上市公司三安光电。公司主要从事Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料的研究与应用，着重以碳化硅、砷化镓、氮化镓、蓝宝石等半导体新材料所涉及的核心主业做大做强，近两年一系列动作布局谋求化合物集成电路代工寡头。
从国家战略，产业发展，及军品民用化等角度考量，培养本土的化合物PA代工龙头企业势在必行，三安光电已积累丰富的化合物半导体制备关键技术，切入化合物芯片代工领域恰逢其时。
信维通信：深度受益5G爆发，由天线至射频前端，打开千亿市值空间
射频主业受益大客户份额持续提升。信维通信主营射频元器件，是全球领先天线厂商，提供产品包括射频隔离器、射频连接器、手机天线、WIFI天线、NFC天线、无线充电等，为国际A客户、三星电子、华为等知名厂商大量供货。随着在射频主业中竞争对手安费诺、Molex等的逐步下滑，公司在大客户的份额稳步提升，并由手机向单机价值量更大的pad，笔记本电脑领域快速扩张，预期今明年相关领域的拓展仍能够为射频主业带来40%以上的增长。此外，公司在国产安卓阵营的份额仍然较低，这部分也将贡献未来一两年公司成长的主要动力。
切入声学，打开中期成长空间。受益声学射频一体化趋势，公司切入声学领域，提供声学+射频的box一体化解决方案。声学领域单机价值量远大于天线，是更为广阔的成长领域。公司声学产品目前已为索尼出货，2017年将大概率在安卓阵营全面导入，迎来声学业务的全面爆发，包括华为和步步高系都是公司的潜在客户，我们认为公司2017年在声学领域的营收有望突破10亿元。
前瞻布局，迎接无线充电盛宴。公司当前是三星无线充电的主力供应商，并和国内科研院所合作，布局无线充电前端材料，打造无线充电核心竞争力。根据台湾媒体报道，2017年大客户有望在三款手机全部导入无线充电，从而使无线充电迎来爆发元年。当前，公司已经全面布局包括大客户和三星在内的不同无线充电解决方案，并致力于提供发射端平台，我们认为公司的无线充电业务将在2017年大幅放量，2018年全面爆发。
全面布局上游材料，发力5G射频前端，打造中国村田。5G技术，天线与射频是关键，射频前端模组价格预期可至50美元，市场空间超200亿美元。5G对手机天线集成度要求不断提高的同时，手机向下兼容的需求拉动单机射频器件使用量，同时射频器件向高频发展。4G时代，PA、SAW等射频核心元件市场被掌握射频材料的美日大厂所掌控。公司顺应5G要求，发展天线阵列与射频模组，进军射频新材料战略卡位，控股国内为数不多掌握射频电子材料、磁性材料、LTCC工艺的先进企业上海光线新材料。对标村田，由射频材料逐步向射频核心元件与模组进发，未来成长可期。
风险因素。射频元件技术风险；无线充电市场风险。
盈利预测、估值及投资评级。公司是全球领先天线厂商，原有业务经营良好，对国际大客户渗透不断加强，成长空间广阔。5G时代提前布局，依托大客户发展，射频前端新产品增长可期。根据近期产业调研及上下游验证，我们维持公司2016/17/18年EPS预测0.57/0.97/1.52元，按照2017年PE=37倍，对应的目标价35.89元，维持“买入”评级。
长盈精密：布局射频前端具备潜力，金属外观持续高增长
布局移动通讯终端零组件，2015年入股苏州宜确。公司2015年以4500万元入股苏州宜确，持股20%。苏州宜确成立于2015年，为射频前端集成电路设计商，业务覆盖2G/3G/4G/MMMB射频功率放大器及射频前端芯片等。2016年成功获审高频段5G基站用功率放大器国家科技重大专项课题，业务延伸布局未来5G通讯。长盈精密籍此拓展无线互联网络射频接入相关业务，奠基无线接入端提供整体方案芯片开发。
受益下游市场，金属CNC外观持续高增长。公司当前60%以上的营收和利润来自CNC，受益于公司主要客户VIVO及OPPO市场份额增长，CNC类产品持续高增长。2016 Q2 VIVO/OPPO国内市场份额由去年同期7.4%/6.9%增至11.9%/13.9%，出货1300/1520万部。若2017年玻璃外观成为趋势，中框大概率由铝变为不锈钢，加工时长将翻倍，刺激营收增长。长盈精密2016 H1金属外观营收18.4亿，同比增长约60%，未来可望继续保持高速增长。
增资入股广东方振，切入A客户产业链。公司2016年向A客户防水液态硅胶供应商广东方振增资4500万元，获得15%股权。A客户新品引智能手机防水热潮，假设未来每年20亿部移动通讯终端采用防水材料，仅消费电子类产品上防水材料市场可超百亿元规模。2016H1广东方振实现利润728万元，近2015 年全年2 倍，2016-2018 年预计营收3000/4000/6000 万元。长盈科技切入防水材料业务，外加其防水端子2016年达产在即，全面布局精密防水产业有望。连接器业务多点开花。公司积极布局连接器业务，产能与技术均具优势。2015年公司精密连接器年产能达12亿件，超精密连接器达5亿件。2016 H1公司大电流BTB连接器及卡类快速充电连接器技术广受好评，出货增长明显；自主开发高自动化程度RF线缆组装线，效率较业界水平提高一倍以上；成功开发出Type-C端子，销量已过200万。2016 H1公司连接器营收3.8亿元，预计为公司业绩未来稳定增长点。
风险因素。5G射频前端开发受阻；下游手机市场风险。
盈利预测、估值及投资评级。公司主营业务增长强劲，2016H1金属CNC外观业务同比增长达60%；连接器业务进展顺利，新品多点开花，Type-C端子可望放量；入股苏州宜确布局移动射频前端，未来5G业务为潜在增长点。我们给予公司16/17/18三年EPS为0.64、1.03、1.32元的盈利预测，看好公司主营业务高增长，工业4.0下新业务潜力，按照2017年PE=24倍，给予24.72元目标价，首次覆盖，给予“增持”评级。
三安光电：打造国内化合物半导体代工龙头
LED芯片龙头地位稳固，全球市场提供广阔空间。LED照明产业平稳增长将成为拉动LED芯片产业的强劲动力。2017年国内照明市场LED渗透率有望增至80%。三安光电外延片生产核心设备MOVCD预计2018年底可达 380台，LED业务毛利率也显著高于国内同业，规模效应和成本优势明显，领先地位巩固。2015年全球LED照明市场规模高达299亿美元，市场渗透率27.2%，仍有较大提升空间。将充分受益于LED产业向中国大陆转移趋势，海外市场前景广阔。
IC国产化趋势明朗，大基金支持赶超全球代工龙头。三安光电将融资投产GaAs/GaN器件，深度布局化合物半导体代工市场。产业总体趋势性向亚洲转移，大陆产业链雏形初现，代工环节极有希望由三安填补空白。半导体项目获国家层面支持，大基金48亿元投资成为公司第二大股东，25亿美元规模产业基金、国开行200亿信贷额度将助力公司外延爆发式增长。项目达产后产能比肩业界巨头，有望占据全球27.3%的代工份额。
风险因素：半导体产线达产不及预期及与代工台企短期竞争加剧的风险；LED下游市场增速低于预期的风险。
盈利预测、估值及投资评级：达产稳定后可实现化合物半导体6寸片年产能36万片，规模大于目前代工龙头台湾稳懋。公司LED芯片龙头地位稳固，并强势进军化合物半导体代工领域，将受益于LED照明市场稳定发展和化合物半导体代工市场爆发性增长。我们预计公司2016-2018年全面摊薄EPS分别为0.52/0.63/0.71元（2015年考虑除权后为0.42元）。参考可比公司估值水平，兼顾并购预期、大基金注资，我们给予公司2017年23倍PE估值，对应目标价14.49元，上调至“买入”评级。
大港股份：稳增拓新，深化PA等新兴领域布局 并购切入PA模块，深化IC产业战略布局。公司全资并购了国内领先的独立集成电路测试服务商艾科半导体，并于2016年对其增资6.9亿元。艾科半导体作为国内领先的专业化独立第三方集成电路测试企业，具有通用射频测试设备研发与产业化能力，目前艾科半导体的Matrix测试系统已量产测试 GSM、EDGE、TD、UMTS（WCDMA）等主流移动设备射频前端器件，涵盖单频功放及多频多模发射模块等产品，并研发出基于通用自动测试设备（ATE）的射频测试方案。与此同时，公司与镇高新等7家公司签订《框架协议》，设立并购基金 50亿元，为发展公司集成电路等新兴产业培育优质标的。2016年该业务开始起量，上半年营收达3900万，增速良好。
激光产品研发稳步推进，进军航空航天军工业务。激光技术是未来制造技术的发展方向之一，激光测距机是中科大港的主要目标产品，我国激光测距机市场正处于腾飞期，2008 年我国产量为 1,885 台，2013 年则达到 181,180 台，市场空间广阔。公司与中科院半导体研究所等机构共同设立中科大港激光科技有限公司，从事高功率全固态激光器及其应用研究，已成功掌握30km激光测距技术。一方面，公司已签订三级保密协定，为进军军工市场做铺垫。另一方面，2015年与圌山旅文合资成立大路航空，拟通过收购投资等方式打造航天航空产业整合平台，有望成为来来新的营收增长点。
全方位业务拓展，借力九鼎投资提升资本运营能力。九鼎投资和公司深度合作后，有助于推进公司资本运营能力的改善，为公司今后的资本运作提供有效支撑。此次与九鼎合作，一方面表明公司在外延方面进入实质性筹划阶段。另一方面向市场表明外延整合的方向在朝环保、科技等新兴产业领域拓展。
房产积极转型与固废业务起量，营收增长高速可期。公司固废处理业务盈利能力强，子公司镇江固废2015年公司实现 2386.56万元营业收入，规母净利润1222.9万元，预计2016年公司固废处理产能将充分释放，有望大幅提升公司固废处理业务业绩。此外，公司楚桥雅苑安臵房项目交付及商品房项目的预销售，标志着公司的地产业务已向商品房及商业地产开发建设转型，着手打造公司房地产自主品牌“2077”，预计房地产业务毛利率将持续提升。
风险因素。房地产行业景气程度；激光技术研发失败；IC市场不及预期。
盈利预测、估值及投资评级。公司积极转型泛半导体领域，布局包括射频测试和半导体激光器等多个领域，传统房地产业务为公司转型发展提供持续的资金支持。考虑到射频测试业务的稀缺性和艾科半导体的发展前景，我们给予公司16/17/18三年EPS 0.22/0.37/0.61元的盈利预测，按照17年PE=60倍，给予22.2元目标价，首次覆盖给予“增持”评级。
化合物半导体行业发展 篇2
1 化合物半导体材料优势
化合物半导体集成电路的主要特征是超高速、低功耗、多功能、抗辐射。以GaAs为例，通过比较可得：1化合物半导体材料具有很高的电子迁移率和电子漂移速度，因此，可以做到更高的工作频率和更快的工作速度。2肖特基势垒特性优越，容易实现良好的栅控特性的MES结构。3本征电阻率高，为半绝缘衬底。电路工艺中便于实现自隔离，工艺简化，适合于微波电路和毫米波集成电路。4禁带宽度大，可以在Si器件难以工作的高温领域工。现在化合物半导体材料已广泛应用：在军事方面可用于智能化武器、航天航空雷达等方面，另外还可用于手机、光纤通信、照明、大型工作站、直播通信卫星等商用民用领域。
2 化合物半导体器件
GaAs、GaN、SiC为主要应用的化合物半导体材料。以下介绍由这三种材料构成的部分器件。
2.1 GaAs材料
高电子迁移率晶体管(HEMT)器件实在能形成2DEG的异质结上用类似MESFET的工艺制成的场效应晶体管。源漏之间主要由2DEG的导电沟道提供，由势垒层上的肖特基栅施加偏压来改变耗尽区的厚度，从而控制沟道2DEG的浓度及器件的工作状态(如图1)。对这类器件若VGS=0时沟道中已有电子存在，则器件是耗尽型的;若沟道被耗尽则器件是增强型的。I-V特性为强电场下工作的耗尽型HEMT和增强型HEMT都呈现出平方规律的饱和特性。
AlGaAs/GaAs HEMT的制作基本工序：在半绝缘GaAs衬底上生长GaAs缓冲层→高纯GaAs层→n型AlGaAs层→n型GaAs层→台面腐蚀隔离有源区→制作Au/Ge合金的源、漏欧姆接触电极→干法选择腐蚀去除栅极位置n型GaAs层→淀积Ti/Pt/Au栅电极。(如图2)
随后发现由于n-AlGaAs层存在一种所谓DX中心的陷阱，它能俘获和放出电子，使得2-DEG浓度随温度而改变，导致阈值电压不稳定。为了解决这个问题，采用非掺杂的InGaAs代替非掺杂的GaAs作为2-DEG的沟道材料制成了赝高电子迁移率晶体管。InGaAs层厚度约为20nm，能吸收由于GaAs和InGaAs之间的晶格失配(约为1%)而产生的应力，在此应力作用下，InGaAs的晶格将被压缩，使其晶格常数大致与GaAs与AlGaAs的相匹配，成为赝晶层。因为InGaAs薄层是一层赝晶层且在HEMT中起着i–GaAs层的作用，所以成为“赝”层，这种HEMT也就相应地成为赝HEMT。
2.2 GaN材料
2.2.1 GaN基HEMT
目前GaN基HEMT器件的主要结构是基于AlGaN/GaN异质结的HEMT器件。由于极化效应，AlGaN/GaN异质结很容易出现2DEG，因此有常见工艺生长的绝大部分HEMT器件是属于耗尽型的。在尽量提高沟道2DEG浓度且保持其迁移率和速度，同时又不引起势垒应变弛豫的原则下，应用于HEMT器件的AlGaN/GaN异质结的结构参数已经优化到一个范围(势垒层的Al含量为0.2～0.3，厚度为20～30nm)。除此之外GaN基HEMT的器件还有以下特性：1)缓冲层漏电小即缓冲层呈高阻态且缺陷密度小形成高的输出阻抗;2)高的击穿电压，对提高器件的输出功率和功率开关的电压承受能力非常重要;3)跨导高且和栅压保持良好的线性关系，这与器件的频率特性和开关速度相关;4)好的夹断特性;5)较高的截止频率;6)良好的散热能力。GaN基HEMT的主要工艺为台面刻蚀、肖特基接触和欧姆接触。
2.2.2 GaN基HBT
异质结双极性晶体管器件具有宽带隙发射区，大大提高了发射结的载流子注入效率;基区可以高掺杂(可高达1020cm-3)，基区电阻rb可以显著降低，从而增加fmax;同时基区不容易穿通，从而厚度可以做到很薄，即不限制器件尺寸缩小;发射结浓度可以很低(约1017cm-3),从而发射结耗尽层电容大大减小，器件的fT增大。GaN基HBT可研发为微波功率放大器件或高压开关器件，其目标特性为高射极注入系数、长的少子寿命、短的基区渡越时间、高击穿电压。
2.3 SiC材料
SiC基结型场效应晶体管(JFET)和肖特基栅场效应晶体管(MESFET)
SiC基MESFET和JFET的沟道载流子的等效迁移率比较高，因此SiC基MESFET主要被开发为微波功率器件，而JFET则是高压功率开关器件。SiC基MESFET可以用于X波段以下的微波频段，其性能优势为线性化程度比较理想，输出阻抗高，从而大大降低对匹配网络的要求，降低了制作和设计成本。SiC基JFET具有超低RSP，也能在较高和较低温度以及较高频率下工作。
3 结束语
化合物半导体集成电路和普通半导体集成电路相比具有明显的优势，适合于高频高速电路的要求。并且化合物半导体可以发光，可以实现光电集成。因此化合物半导体有更广泛的发展空间。
摘要：化合物半导体集成电路具有超高速、低功耗、多功能、抗辐射等特性而被和泛应用,GaAs、GaN、SiC为主要应用的化合物半导体材料。简单介绍化合物半导体材料和硅材料对比下的优势及由GaAs、GaN、SiC构成的部分器件的工作原理及特性。
关键词：化合物半导体材料,GaAs,GaN,SiC
参考文献
[1]何杰,夏建白.半导体科学与技术[M].北京:科学出版社,2003.
[2]李效白.砷化镓微波场效应管及其集成电路[M].北京:科学出版社,2005.
[3]谢永贵.超高速化合物半导体器件[M].北京:宇航出版社,2006.
半导体行业的经济发展与前景展望 篇3
关键词：半导体行业；经济发展；产品指标
当今世界，半导体产业的发展越来越为重要与突出，半导体产业在现今工业领域又主要可归纳为两种模式：集成元器件制造模式与垂直分工模式。其中，尽管半导体制造业的规模性经济发展造成了垂直分工的存在，集成元器件制造（即IDM）却仍处于行业领先地位。其主要原因是IDM企业的特定优势，例如企业内部整合、企业先进技术、企业规模化经营所带来的利润优势等。而垂直分工模式又可分为以下几类：无线技术（Fabless）、代加工（Foundry）、封装及测试（Package & Testing ）以及互联网技术（IP）。
半导体产业的发展与GDP相关性越来越高，随着半导体产业的日渐成熟完善，及增长的速度必然放缓，而想要催使其增长速度加快，则越来越依赖下游电子产品对其的需求带动。
那么我们该如何来评价半导体工业的发展呢？一般有以下三个方面：
首先，订单与销售额之比即Booking/Billing。这里的Booking代表着未来需求，Billing则是已完成业绩。因此也可认为这个指标代表着前景与完成之比。那么不难看出，此指标结果大干1时，行业发展处于健康及理想的状态；而指标结果小于0.8时，基本可看作行业发展已近饱和。其实除了半导体行业，这个比值也可适用于多个行业领域，因为过去与未来之比无论在哪个行业中，都可认为是评价行业健康状态的一个重要指标。过去的二十年里，前五年半导体年平均增长速度约在15%，而后面的十五年里，平均增长速度却只有5%-6%左右。据半导体行业的主要发展地美国的相关数据得知，当前Booking/Billing之比已达0.84左右，这是一个重要的信号，它告诉我们，此工业的发展当前已处在于相对危险之地。
其次，一个重要的指标称作Inventory。可以说，半导体行业的库存，代表着工业的信心度。在过去的几十年里，库存过高一直是影响半导体发展的重要因素。过高的库存将直接影响客户对后续产品的需求以及对市场的信心。当前的市场上，半导体行业可承受的临界库存大约是40亿美金等值货物。而超过了此等值则可视为严重影响行业前景与发展。
再者，半导体芯片的平均市场价格ASP也是评价行业是否健康发展的重要指标。曾经的市场价格波动主要在SD存储器上。而存储器价格下降之快速以及落差之大，在过去的十年里一直在市场预料之外。曾经在2007年初到2007年底这短短一年里即下降了80%以上！半导体行业的巨头如Samsung三星和SK海力士，都曾经是存储器价格突降的受害者。
最后，半导体行业的健康发展，当然也离不开全球经济一体化发展的大环境。特别是对全球经济发展有着至关重要影响的美国经济的发展。众所周知，美国作为全球消费大国，如果民众消费信心下降，对于一体化的全球消费信心必将带来巨大影响。民众消费指数的落差，进而也必将影响半导体工业。
综上所述，我们可以得知半导体行业想要发展，必然离不开以下几方面：
一、价格上需要有一定承受力。价格下降已然成为半导体行业自然淘汰赛的重要一环，经受不住价格落差的企业必将逐步退出行业市场。
二、市场上依赖于消费型电子产品。消费型电子产品，因其周期短风险大，已经成为竞争激烈的半导体行业存活以及向前发展的主动力。
三、技术上取决于新型材料。当前的全球半导体行业，经过了几十年的发展已经拥有了相对成熟的材料来源以及芯片技术.因此，只有不断的发现新材料更好的利用将晶体管原理加以利用，才能发掘出一片新的天空。
四、更高的集成度及更低的能耗。其中最为突出的一个代表就是各种便携式信息装置对存储器特性需求的日益多元化。全球半导体行业巨头包括Samsung/IBM/SK等都看好此市场前景，纷纷推陈出新，市场上出现了一系列相关产品，比如手机。
手机在当今用户市场中，已经取代了普通电脑成为了高精密存储器的技术驱动，并且将在未来几年主导存储器市场的发展。手机的存储器容量正在迅速增长。用户市场需求也已从语音终端逐步转向多功能电话、智能电话及移动媒体，相对应的对于更大的代码空间及文件系统的需求也正在成几何倍的增长。
与此同时，为响应及满足市场对此的需求，以下四种产品的竞争毫无意外的已趋白热化：dram存储器用来保存易失数据； Nor flash用于代码存储； Nand flash提高速率；以及微型硬盘广泛用于多功能电话。
因此，当前全球半导体行业的发展可以认为是-中性，当行业拐点出现时将带来具大的投资机会及收益回报。半导体行业有望复苏，而复苏的起源地则很可能会是在中国。
由于中国电子信息产业的高速增长，中国半导体行业的市场地位也日益重要，越来越多的半导体厂商在中国开拓市场以及加大投资已经证明了这一点。因此，如何提供及时快捷的服务以及性价比相对较高的产品，关系到中国的半导体相关企业能否在激烈的市场竞争占稳脚跟甚至健康发展。我们有理由相信，将会有更多的半导体厂商将着眼中国市场，通过本土化的企业改革以及与一部分拥有先进制造技术与广阔销售渠道的本土厂商合作，增加投资力度，提高技术水平，加快供货速率，抢占先机并蓬勃发展。
众所周知，2008年的一场金融危机对全球半导体行业的影响是巨大的，对中国当然也不例外。但中国的GDP高速发展以及金融恢复前期中国政府的大力投资、制造业在全球范围内向亚洲市场的转移以及巨大的中国市场的吸引力，依然使我国的半导体市场在全球范围内占据了较早恢复以及较快发展的优势。在行业处于低谷时，企业应当密切关注北美Booking/Billing值，一旦市场趋于稳定甚至出现拐点之时，企业业绩必将出现大幅反弹甚至稳定增长。
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不过这并不表示中国的半导体行业发展就没有弱点。我国半导体集成电路产业起步晚，并且随着东南亚的廉价劳动力渐渐超过中国，未来10年以相对低端代工为主的大陆制造业前途其实不能算很乐观。同时，我国的半导体行业依然大量依靠欧美等先进企业的相关技术，本土制造业创新能力较弱，核心人才技术缺失，与欧美等国际先进水平相比仍有较大相距。前面我们讲到，半导体行业的垂直分工包括Fabless/Foundry/Package/IP，这几方面的核心推动力说到底都是技术的创新发展，以及相对的低成本。
值得庆幸的是，国家相关领导人也已经意识到了这些。2014年以来，国家先后出台了《国家集成电路产业发展推进纲要》，并成立了千亿元规模的国家集成电路产业投资基金，通过中央的巨大投资来带动地方政府的跟随投资，从而将我国的半导体行业发展推到一个前所未有的新高度。截止目前，各级政府的投资额累计已超过5000亿元，中国报告大厅发布的半导体行业市场调查分析报告指出，2015年我国的集成电路产业规模已突破了1万亿元！
在2014之前，中国半导体行业牢牢把握“国家导向，市场投入”，国家导向是通过专利等政策引导科研和市场； 二是市场投入则是通过增值税和所得税减免等手段，鼓励市场投入。2014年中国大陆的芯片产业已经成为全球第二。这说明国家的方针政策已经取得了重大阶段性成果。
而现在，新的政策着眼点将逐步转换为“国家投入，市场导向”。对于有自主创新能力的半导体企业，国家将继续保持宽松的创业大环境，同时通过各相关部门的通力合作，以反垄断、关税等手段来侧面支持并拉动其发展；对于对成本因素较敏感的封装制造企业，国家鼓励注资、托管等方式来转移企业的自身压力，通过资本市场的杠杆效应来做调节；对于已经跻身行业先进领域的企业，国家鼓励以市场换技术的全球化合资合作来提高投资效率。
与此同时，在近年来全球各国经济不断力争复苏的努力作用下，整个行业的景气性有了明显提升，如需求越来越广泛几近爆发式增长的移动互联网、云计算以及工业互联网经济，就将是半导体行业发展的重要前景与竞争领域。既然半导体行业与全球GDP增长密不可分，那么全球经济逐步复苏，就必将带动半导体的行业稳定发展与增长。中国半导体行业在面临这个前所未有的发展机遇之时，也必须牢牢跟紧国家大数据战略措施，重塑产业格局，力争参与到全球市场格局的制定，甚至在未来，成为行业领头羊。
化合物半导体行业发展 篇4
2、确立技术发展途径
根据国际、国内半导体照明产业发展趋势，结合上海特点，制定了《上海市半导体照明技术路线图》
上海市半导体照明技术发展将围绕LED的照明应用展开，主要侧重解决发光效率、可靠性、寿命、稳定性、光色等重点问题，在“材料外延技术与装备，芯片制备技术与装备，封装材料、工艺技术与装备，系统集成技术与应用”等方面凝练技术发展重点，同事，把“标准制定、关键检测设备与公共检测平台”作为相关研究内容。
从LED的发展趋势来看，通用照明、中大尺寸LED背光源、航空航天、医疗和农业、汽车灯和大功率LED芯片及光源将成为上海LED产业发展的主要目标和方向。围绕这些目标的驱动、散热和光学设计的系统集成将成为上海“十二五”时期的研究重点和主攻方向。
（二）规模快速增长
上海半导体照明产业已形成比较完整的产业链。从上游的基片材料、外延片生产到中游芯片制造，再到下游封装及应用，共有400多家企业，20多家研究机构，其中下游应用厂商较多，重点分布在室内外照明用LED灯具、显示屏和汽车等应用领域，在产业链中各主要环节上已逐步形成有一定规模的领头企业。
在整体布局上，目前上海半导体照明企业主要集中在浦东新区、嘉定区、闵行区、青浦区、松江区、金山区、徐汇区、和普陀区，产业已形成了以张江高科技园区为核心，辐射嘉定、闵行、松江、徐汇和普陀等区域的半导体照明产业布局，通过良性互动，发挥区域各自优势，形成具有上海特色、差异化发展的半导体照明上海产业化基地。
2010年，上海半导体中呢产业在国内政策和世博会的强力拉动下，规模快速增长，总产值达到150亿元，同比增长50%。
图16：上海市半导体照明产业历年产值情况
通过对上海半导体照明产业重点企业的研究调查，这些企业虽然处于产业链中的不同环节，但无论是NOCVD设备研发、外延片生长、芯片制造企业，还是在应用领域的显示屏、通用照明企业，2010年都稳步快速的发展。
上海蓝光科技有限公司2007年开始规模扩张，但资金压力过大，运营效果并不好。2010年是公司发展最快的一年，融资4亿多元。2010年底公司拥有MOCVD生产线18条，年产芯片60亿颗，全年销售额达到22982万元，同比增长155%，位列我国十大芯片生产企业第5名。
上海蓝宝光电材料有限公司重视研发，是美国加州大学圣芭芭拉分校“中村修二实验室”（UCSB SSLEC）成员单位，先后承担国家“十五”、“十一五”、“863计划”半导体照明工程重大产业科技攻关项目，及上海市光科技攻关课题近二十项。2010年公司销售收入达到15299万元，同比增长27%。公司希望政府支持LED照明产业关键设备的研发，走出具有上海特色的LED产业道路。
上海大晨光电科技有限公司已形成芯片、封装、照明、显示的完整技术与产品体系，形成了从二元、三元、四元芯片和SMD、DIP器件的系列产品系统生产能力。在LED光源包括半导体白光光源的应用领域，开发了多种产品，并进入了国内外市场；在大型专业LED显示屏方面，形成了多项具有自主知识产权的专有技术。大晨2010年销售收入达到12000万元，同比增长100%。
上海小糸车灯有限公司专业生产销售各种汽车电子照明灯具，共3000多个品种。产品在全国乘用车灯具市场占有率达40%以上。1999年上海小糸在国内首先开发了LED高位刹车灯，已有40多种产品出口美国、日本等国际市场。2010年上海小糸车灯销售收入达到126500万元。
上海亚明灯泡厂有限公司主要业务有光源、电器、灯具、LED照明、工程等五大部分。公司悠久的历史，雄厚的研发力量、照明产品齐全，为亚明公司在我国照明史上确立了无可比拟的重要地位。我国第一只白炽灯、第一支日光灯管、第一只高压汞灯、第一只标准灯泡、第一只电影放映灯、第一只高纳灯、第一只金卤灯、第一只UPS金卤灯、第一只陶瓷金卤灯等等，都是亚明公司生产的。亚明开始研发LED照明是在2007年，2010年人民大会堂项目竞标，亚明以第1名中标。2010年上海亚明灯泡厂有限公司LED产品销售收入达到8000万元，同比增长33%。
上海三思科技发展有限公司是我国最具规模的LED应用产品的生产厂商。公司主要系列产品是各类高端LED视频显示系统、各类通用或专业用LED显示屏、智能交通系统可变信息标志、智能排队管理系统、LED路灯、LED隧道灯、LED室内外照明灯等。三思显示屏的市场占有率比较高，近年逐步把重点向照明转移。2010年三思LED销售收入达到62000万元，同比增长44%。
上海亮硕光电子科技有限公司是一家主要从事大功率LED封装、LED应用照明、LED显示屏、LED景观照明及亮化工程、LED背光源及特种LED显示屏等领域的技术和产品开发的高新技术企业。2010年亮硕销售收入达到3867万元。亮硕世博工程收入占公司2010年销售收入的50%。
2010年，映瑞光电（上海）有限公司成立，该企业通过招聘、引进人才已形成研发团队和生产团队，公司依托上海集成电路的技术优势，从事蓝宝石、外延材料、芯片制造和封装生产，从背光应用入手，兼顾照明，研发LED特殊用途产品，通过垂直整合建设国内领先的半导体照明产业链。
上海鼎晖科技有限公司主要业务是LED现实领域。2000年转到工业领域，2005年涉足LED照明领域，在2006年底率先封装出全国最高的62lm/W。2010年鼎晖销售收入达到4619.40万元。
上海明凯照明有限公司通过整合产业资源，形成了技术中心、销售中心、生产中心、照明工程及专业市场的产业链，形成标准化照明测试平台，形成有效地检测验证能力。明凯照明2010年产值达到56500万元，同比增长16.1%，其中LED产值达8400万元。目前明凯照明公司从光源转向灯具，从低端转向高端，从传统照明转向新型照明，从单一产品转向集成系统，形成整体照明解决方案模式，进一步落实LED半导体产业化进程，发挥优势领域，突破技术难题，将节能降耗的理念真正推向市场，实现LED照明产品30%以上销售额同比。
通用电气（GE）公司中国总部设在上海，下设中国技术中心和物流中心。GE照明分为LED、光源和灯具三大业务板块，与日亚合作提供LED照明系统及解决方案。飞利浦照明重视中国的LED发展，2010年在绿色创新方面的投资累计已达10亿欧元，提前2年实现了在绿色投入方面设定的目标。由于公司在可持续创新方面的不断投入，2010年，绿色产品占整体销售的比例在2009年31%的基础上继续提高，达到了38%。飞利浦电子贸易服务（上海）有限公司大力拓展上海市场，提供飞利浦光源，灯具，汽车照明和电子镇流器产品信息及行业照明解决方案等。
（三）世博效应巨大
2010年的上海世博会上，半导体照明技术的大规模、创新性应用，成为最大的亮点之一。2800多种应用，10亿多颗LED芯片，“一轴四馆”乃至整个园区绚丽多变得夜景灯光均依赖半导体照明技术营造，实现了世界上首次最大规模的LED照明技术集成应用，更向世界展示了LED照明的璀璨前景。国际各种知名企业和技术团队云集带来了许多新的技术与理念，给上海产业注入了许多元素。
1、全球最大的示范区
世博会永久场馆“一轴四馆”是LED应用最集中的地方。世博轴阳光谷变幻莫测犯人夜景灯光，是世博园区最吸引人地方之一，那上面的LED发光点超过8万个。中国馆鲜明的中国红，也靠LED白色投光来映衬。主题馆、世博中心、文化中心也都有各自的姿彩。世博园区的广场景观照明、沿江景观带、标识与智能引导系统以及各个国家馆也大多采用了LED照明技术。每每入夜，上海南浦与卢浦两座大桥光彩闪耀。两桥之间横跨浦西、浦东的上海世博园流光溢彩，引无数游人流连忘返。而打造这光影绚烂世博园的正是将引领未来低碳、高科技照明的LED。
世博会开幕式上那块长300米，高30米的，像素点距为15cm，画面质量达到视频要求的全球最大户外LED显示屏，与炫动的焰火一起创造了难忘的视觉盛宴。台湾馆的最大亮点——点灯台上的祈福天灯就是应用了LED现实技术，幻化出天灯冉冉升空的奇妙景象。“国泰民安”、“爱与和平”„„一盏盏电子祈福灯把祝福送到全世界人民的心里。世博园大热门之一的沙特馆长91m、宽47m的“月亮船”造型建筑，船身上的大型环形LED屏幕播放着世界各地孩子们的笑脸。德国馆高潮节目“动力之源”的大球表面，也布满40万根LED发光二极管用来显示变幻的图案。石油馆、通用馆、气象馆等也装备了各具特色的LED屏幕，与关内展示主题相得益彰。
世博会上LED举世瞩目，这一方面表明LED技术已基本成熟，可以应用于各种不同的环境，尤其在景观照明和显示领域优势明显，已成为不可替代的技术。
上海世博会上通过创意设计和技术理念的演绎，带给了参观者前所未有的视觉体验。如荷兰馆的“欢乐街”将LED装饰在建筑的表面，通过明亮闪烁的视觉效果来表达荷兰馆在夜间张灯结彩的欢乐气氛。中国馆红色外墙的夜景灯光、丹麦馆的童话般灯光都大量使用LED灯具。中国馆、主题馆，世博文化中心，和诸多外国馆也都采用了半导体照明技术。
2、促进产业技术融合
世博应用是个平台，以重大工程形式促使产学研联动，形成支撑性技术、产品、应用和保障服务平台。
世博中心外观用两种色温的线型LED内透光的照明，内部会议厅采用的LED照明技术，实现了由景观向实用的跨越；主题馆东西两面5000平方米的世界最大生态墙；世博轴应用的19种最新研发的LED产品；城市最佳实践区内的沪上生态家把室外景观照明和室内功能性白光照明相结合，成为LED应用于生活的典范案例。LED室内照明市场即将启动，世博在室内照明方面的应用具有示范效应，为室内照明市场的应用做了一次“阅兵”。
世博LED照明技术的集成应用表明，半导体照明技术在未来不仅会将LED灯具涉及的各种元器件整合到一起，而且会和使用环境做到完美结合，给生活带来革命性的照明理念，这就是说系统级的解决方案能够创造出比单个灯具产品的应用更庞大的市场需求，这也是LED可持续发展的核心竞争力。
3、加快产业标准制定
上海半导体照明工程技术研究中心受上海世博局委托，前期对世博轴、世博中心、卢浦大桥、南浦大桥、浦东世博公园等重点场馆开展灯光设计方案、策划工作；联合上海市计量测试技术研究院组织多家单位联合编制《采用LED技术的照明工程与产品规范》（包括“采用LED技术的照明工程施工规范”与“采用LED技术的照明工程验收规范”两部分），目前上述两项规范列为上海市地方标准。上海半导体照明工程技术研究中心直接参与世博工程建设，实施应用示范项目。整个世博会期间组织企业和测试平台对世博会整个照明系统进行维护，为世博工程建设提供全方位技术支持保障。
4、开启通用照明元年
上海世博会成为绿色照明及新型显示技术展现城市低碳生活的精彩缩影，通过创意设计和技术理念的演绎，LED照明带给了参观者前所未有的视觉体验，LED的应用面不断拓展，不仅节能环保，而且为创意设计开拓了更大空间。6个月的展示期有明显的示范和引导意义，对新技术的产业化应用及市场爆发产生积极影响。
世博会从来就是改变人类生活方式的革命性技术成果的展示舞台，从电话到电灯，无不如此。1889年法国巴黎世博会上，爱迪生发明的白炽灯装点了埃菲尔铁塔，促使了白炽灯的迅速普及；1939年在纽约和洛杉矶举行的世博会上，展示了第一个实用荧光灯，开启全球荧光灯时代；而上海世博会也将预示着LED照明时代的来临，上海世博会将开启通用照明元年。
举办世博会，提高了上海LED照明产品的国产化水平，形成了一批LED产品规范，完善了专业服务平台建设，提高了上海半导体照明企业的产品研发、工程实施、专业服务能力，夯实了上海半导体照明产业的基础，更加明确了后世博期间，半导体照明将逐步进入通用照明的趋势。
（四）技术特点明显
1、技术研发优势
在国家半导体照明产业化基地中，上海的研究机构和高效较为集中，在半导体照明外延材料、芯片制造等高端技术领域开展了一系列卓有成效的研究，取得了显著成绩，在国内LED产业中据重要地位。2010年，上海市科委主持制定了《上海市半导体照明产业技术路线图》，提出LED产业创新能力要明显增强，支撑引领经济社会发展的地位要得到提升。继续保持LED高端应用在全国领先的优势，实现白光通用照明、LED关键材料和装备等领域的核心技术突破，建设具有国际水平的技术研发服务平台以及营销服务平台，培育一批具有国际竞争力的龙头企业，推动上海LED产业链向高端发展，建成独具特色的创新型LED产业基地的发展目标。并抓住举行世博会的机遇，大力支持上海半导体照明产业技术研发，取得丰硕成果。
（1）MOCVD装备研制
上海半导体照明产业的MOCVD装备完全依赖进口，这已成为上海半导体照明产业发展的瓶颈，也是上海LED芯片制造成本不能大幅度下降的重要原因之一。2010年，在上一年完成“MOCVD反应腔整体结构设计与制造技术”项目的基础上，目前，上海有中微半导体设备（上海）有限公司、理想能源设备（上海）有限公司和上海蓝宝光电材料有限公司三家单位在开发“大型产业化MOCVD的研制与工艺开发”项目研究，目前已完成反应腔样机研制，正在调试中。
（2）衬底
上海在材料领域的研发有较好的基础，有蓝宝石生产厂家，在新材料体系开发方面做了较多储备工作。在完成“蓝宝石和SiC衬底基片制备的产业化关键技术”项目基础上，目前衬底方面已经进行了专利布局，铝酸锂衬底已经做成了发光器件，蓝宝石、SiC衬底基片，建立了Φ2英寸Al2O3和SiC衬底的切、磨、抛制备中式生产线。
（3）高亮度芯片
在完成“功率型LED芯片出光效率和器件钝化技术的研究和开发”项目以后，上海蓝光科技有限公司与上海蓝宝光电材料有限公司已经对上述芯片技术实现产业化。目前上海在国内芯片研发方面已经走在前列，上海蓝光、上海蓝宝的863项目验收制备在国内列前三位，且一期、二期863项目在上海投入最大。
（4）封装
上海在上一年完成“高效LED用碳纳米复合导热涂料与白光平面光源关键技术研发、白光LED新型高效片状单晶荧光材料研究”项目基础上，2010年开展“用于大功率LED封装的低温共烧陶瓷基板及封装技术研究、基于单晶荧光材料的产业化无金线封装技术研究”，目前封装后实现光源光效80-100lm/W，显色指数≥80，光源寿命3万小时（光衰＜2%/2000小时，色温：3000-7000K；单晶荧光材料＞100lm/W，色温4000K左右，显色指数＞85。.（5）应用
①背光源：2010年，上海完成了“超薄型液晶电视用LED背光模组开发”研究。②航天照明：2010年，上海完成了“航天舱内照明灯具的设计与应用研究”，研制出适合于空间站居室应用的高效率LED照明系统和恒流驱动器，灯具的发光效率≥80lm/W，驱动器传动效率≥0.78。上海进行航天照明技术的自主研发已经有10个年头。神舟七号飞船的飞行员出仓时的照明系统就是上海用LED技术研制而成。上海在航天领域的LED应用技术国际领先、国内唯一，在高端LED照明技术的研发应用上，上海走在全国前列。
③白光照明：2010年，上海完成了“轨道交通车辆和站台高亮度灯具系统的开发及其规模化应用”、“高性能LED照明产业化技术研究”、“高架路道路灯照明灯具研究开发与应用”等研究项目。其中LED隧道照明与路灯灯具的研发，实现光源平均寿命5万小时，光通利用率达75%，灯具发光效率65-70lm/W。随着技术的成熟，2010年开创了白光照明的元年。
④农业照明：继“十一五”期间上海半导体工程技术研究中心联合上海孙桥现代农业开发区，对LED用于农业育苗、保鲜和杀虫进行了积极的研究探索，取得了显著成效后。2010年，上海又完成了“LED光源在现代化农业上应用研究与示范工程”研究项目。
⑤OLED：2010年，上海完成了“OLED面光源研发及其灯具模组生产技术公关”项目，完成一条2.5代线TFT OLED大规模生产线的详尽设计、规划、建设技术软件包（主要包括：总体技术方案，产品方案，总体建线方案等），方案重点为低成本化TFT OLED产业生产技术集成，极板规格为370mm×470mm，设计产能为年产10万片大片TFT OLED，同时组建一条200×200mm2的主动式OLED显示器中式线，组建一条200mm×200mm的微晶硅TFT极板实验线，并与OLED显示器中式线集成。
2、专利工作重视
在2005~2010年期间，全国LED相关专利申请（公开）数量（以公开日统计，包括国外申请人的在华专利申请）达到了30,608件，上海地区专利申请量为2,119件，占全国专利（公开）量的6.92%。其中，发明专利有866件，占专利总申请数量的41%，实用新型专利有1,204件，占专利总申请数量的57%，外观设计专利有49件，占专利总申请数量的2%。
2010年，上海半导体照明产业专利申请量快速增长，达到476件，比上海历年申请最多的2008年261件增加了215件，在全国各省市中名列第3，广东省以599件高居榜首，江苏省以554件紧随其后，浙江省以430件排在上海之后列第4位，北京则以308件居第5位（详见下图）
图17:2010年我国各省市申请半导体照明专利前10名情况
在上海半导体照明工程技术研究中心的组织、协调下，上海半导体照明专利联盟（池）于2008年5月5日成立以来快速发展，到2010年底，加入专利联盟的成员单位已增加到53家，加入专利池的专利共计479件，其中授权专利221件（见图18）。
图18：上海半导体照明专利联盟（池）授权专利
按专利类型分类：发明专利245件、实用新型195件、外观设计39件（见图19）。
图19：上海半导体照明专利联盟（池）专利类型
（五）平台服务优质
以上海半导体照明工程技术研究中心为主体，建立的半导体照明公共研发和服务平台，在已经建立起来的4个实验室、7个分中心基础上，2010年进一步拓展平台服务功能，提升平台服务质量和水平，为上海半导体照明产业的发展提供系统服务，获得上海市首批科技创新平台的称号。
（1）建立联合实验室
2010年，上海半导体照明工程技术研究中心为进一步拓展平台服务功能，积极探索与企业建立联合实验室的途径，成功走出一条有上海特色的建设公共服务道路。
上海半导体照明工程技术研究中心与上海东杰电器有限公司建立了“半导体照明新型显示实验室”。该实验室主要就半导体照明背光技术、投影显示等技术进行研究攻关。
上海半导体照明工程技术研究中心与莎益博设计系统商贸（上海）有限公司联合建立“LED光学、热学设计与应用联合实验室”，为半导体照明企业提供光学和热学设计、模拟和分析方面的技术支撑；在芯片设计、封装技术和照明应用等领域为业内提供解决方案。同事实验室还邀请了来自美国、日本及中国台湾的知名光学专家作为常年技术咨询顾问，定期开办各种技术讲座，普及LED照明关键技术和设计检测方案。
（2）开展人员培训
上海半导体照明工程技术研究中心通过开展项目研究来提升平台人员水平，提高平台务质量，为全市半导体照明产业提供系统服务。2010年，中心根据国内外产业发展的需求，积极开展一些关键技术、应用产品的测试方法与标准规范的研究。主要有：材料与器件的热血、光学和电学测试方法及标准的研究；LED产品设计与技术集成研究；LED相关产品的检测评估研究；探索LED潜在的应用领域；探索LED在医疗、传媒及2010年世博会上的潜在应用等；聚焦农业高新技术提升，与孙桥农业开发区合作开展LED生态补光技术研究。中心还开展半导体照明通用产品标准与规范制定，进行LED应用技术及产品性能评估与标准专利体系研究。
2010年，以平台软件建设为基础，启动了上海LED照明产业专利池的建设，尝试建立应诉国际专利纠纷的运行机制，建立了若干相关的标准和数据库，进行了专有检测技术的公关，进一步完善了平台的检测能力，开发设计出一套完整的LED光学特性的检测仪器和装置以满足对LED光效和其他光学参数的正确评定，完成铝酸锂衬底LED期间产业化研究，研究了抗静电的LED正反向抗静电性能比较，研制了新型机遇复杂曲面聚光器的LED光通量测试仪样机。
经过上海半导体照明工程技术研究中心多年的努力，建立了目前国内最强的半导体照明公共研发和服务平台。平台通过产品测试评估、技术培训、技术交流、产业分析与咨询、标准与规范制定、工程技术支撑、建立专利池、技术转化等多方面工作，2010年对外提供服务近万次，有效支撑了产业的高速发展，并为上海半导体照明产业长期有序健康发展奠定了坚实的基础。
上海半导体照明工程技术研究中心定位以服务产业为宗旨，通过关键共性技术研发、人才团队和公共服务平台建设等，建成具有国际一流科研设施和人才的半导体照明应用系统研发及实验基地，为产业发展提供应用支撑，推动上海市半导体照明产业迅速发展，建成LED应用系统研究和产业化支撑平台，达到国内领先、国际先进水平，成为应用技术的引领者，成为产品应用的带动者，成为产业发展的推动者，上海半导体照明工程技术研究中心已经向国家申报成为国家级工程中心。
上海半导体照明协会积极举办各种技术讲座和论坛，发挥政府与企业之间的桥梁和纽带作用。一年内先后举办了“景观照明工程产品技术研讨会”、“2010光文化，光经济、低碳世博，绿色照明节能技术长三角”论坛、《新颁布的LED国家标准解析》技术讲座和LED知识产权讲座；协办了“2010中国（上海）国际LED产业技术展”暨“2010中国（上海）国家半导体照明应用技术论坛”、“LED驱动电源研发及测试研讨会”；组织协会成员单位赴“第十一届中国西部国际博览会”和“第十二届中工国际高新技术成功交易会”参展，通过学习交流，促进上海LED产业的良性发展。
四、上海半导体照明产业发展的问题及对策
（一）上海半导体照明产业存在的主要问题
2010年上海半导体照明产业发展迅速，形成了上海产业化基地的特色，但也存在一些值得重视的问题。
1、设备完全依赖进口
MOCVD设备完全依赖进口，这不仅仅是上海半导体照明产业发展的瓶颈问题，也是国内半导体照明产业发展的瓶颈问题，这个问题不尽快解决，将严重制约上海半导体照明产业的发展。
2、企业生产规模较小
上海半导体照明企业规模与国外大公司相比差距很大，与国内其他企业相比，上海LED企业规模也较小，如2010年国内10大LED芯片企业排第1位的厦门三安销售额达到5.9亿元，上海蓝光销售收入2.3亿元排在第6位，相比之下差距明显。企业规模小已成为制约上海半导体照明产业快速发展的一个瓶颈问题。
3、产业缺乏核心技术
半导体照明核心专利技术掌握在国外几大公司手中，上海申请的专利质量有待提高，随着我国半导体照明产业的快速发展，半导体照明产业中上市公司的增多，国外技术垄断企业已经开展对我们国内企业的调查，“专利战”的开启已经迫在眉睫。
4、产业环境尚需优化
LED产业竞争日趋激烈，企业千方百计要扩大生产，取得规模效应，但是上海企业不约而同地选择到外地发展，究其原因，上海政府的扶持力度不够，针对本行业中小企业的融资平台不完善。
5、人才匮乏制约发展
上海半导体产业特点就是高端技术领先，优秀人才对上海LED产业发展尤其重要。随着全球半导体照明产业的快速发展，特别是亚洲LED产业的迅速崛起，产业竞争日趋激烈，人才争夺越演越烈。在上海半导体照明产业发展中，能够担任科研项目领头人的高层次人才和多年直接参与专业领域研发的资深人才不多，现有人才缺乏有效整合，引进和培养半导体照明人才已经刻不容缓。
（二）上海半导体照明产业发展对策
半导体照明产业面临巨大的产业发展机遇和更为激烈的市场竞争挑战，上海半导体照明产业要保持较高的发展速度，保持高端技术领先的产业特点，必须探索创新具有上海特点的产业发展道路，未来几年是上海半导体照明产业结构和格局调整完善的关键时期。
1、政府加紧制定政策
任何地方LED产业发展，都离不开政府之手和市场之手，两手缺一不可。建议政府在半导体照明应用推广、引进和留住人才、农业LED应用研究。医疗LED应用研究、农村照明计划、规范市场制定标准方面组织制定一系列的政策。广东省政府在2010年9月提出“十二五”期间将推广3000万只室内LED照明灯具，按照30%-50%的比例提供补贴，引导居民自愿购买更换LED节能照明灯具。天津滨海区也制定计划连续三年政府补贴，支持使用LED照明。上海政府也应尽快制定出更完善、力度更大的政策，支持LED照明进入家庭，促使上海LED产业快速发展。
2、重视品牌建设
（1）建设LED照明品牌
目前，LED应用市场发展的主要动力来自背光，但是，根据国家半导体照明产业联盟与相关企业共同测算，LED照明产品对卤素灯、白炽灯、CFL筒灯等在2011年已具有替代优势，对T8格栅灯、150W高压钠灯、250W高压钠灯在2012将具有替代优势。最快在2013年LED对15W家居节能灯也将出现替代优势。加上我国政府可能在2011年底出台关于LED灯具使用补贴的政策，在LED技术不断进步和政策强力推动下，我国LED通用照明市场将迅速成熟并走进千家万户。而家用照明的特点决定品牌和通路渠道是至关重要的，从某种意义上说是直接关系半导体照明企业的生死。
（2）形成设备制造产业集群
MOCVD设备是LED产业的核心装备，长期以来被国外几家公司垄断，导致国内LED企业在竞争的出发点上处于劣势，制约了国内LED产业的进一步发展。自主研发制造MOCVD设备，可以大大降低外延芯片企业的生产成本，有利于增强上海LED产业的综合竞争力。而且制造业是上海的传统优势，先进制造产业也是上海重点发展产业，“九五”期间上海已经开展MOCVD装备制造技术的研发，目前有几家单位在研发，都已完成了反应腔的设计方案，有的在安装，有的已处于工艺调试阶段。
建议发挥上海的制造业优势，由市科委和市经信委牵头，组织研究机构和企业联合攻关，在上海形成半导体照明设备制造企业集聚高地，组建外延工艺研发和设备验证平台，提高上海半导体照明产业所用设备的国产化率，从半导体照明产业基础领域提供保障，增强上海半导体照明企业的竞争力。
3、占领技术制高点
上海具备产学研联合攻关的能力，目前正在组织重点研发以下技术：（1）集成电路技术与LED技术结合 LED照明由于外延材料制造技术难度大，工艺难控制，因此国内外的材料专家研究LED的多早期的专利也基本集中在产业上游，各国对中下游关注不多。而集成电路产业关注的是材料与产品结合的技术，上海的集成电路产业在国内具有技术优势。
建议上海半导体照明工程技术研究中心与映瑞公司联合开发相关技术，中心的研发服务平台提供测试等技术服务，快速取得研究成果，结合映瑞公司的垂直整合，形成具有上海特色、国家领先的半导体照明产业链。
（2）高光效、高性能芯片
半导体照明产品的品质主要取决于芯片的质量。美国Cree公司2010年2月发表的208lm/W产品，欧司朗宣布2010年LED光效将达150lm/W。且这些芯片技术达到高光效的同时，其热稳定性、寿命等综合性能也提升迅速。上海芯片技术与国外相比存在一定差距，为此，要组织力量，布拉格反射层技术、提高散热和取光效率的新工艺、新技术、P/N钝化技术、光子晶体技术、提高芯片冷热系数技术、薄膜LED制备技术、芯片可靠性分析技术、微电子工艺化技术等方面加强研发，掌握光效150lm/W的高性能半导体照明芯片量产技术。
（3）超高光效、超高性能芯片
进行铝酸锂基质材料超高光效、超高性能芯片技术预研、非极性面和半极性面得生长、非极性面和半极性面材料量子阱、原子级平整外延生产技术，掌握光效200lm/W的高性能半导体照明芯片量产技术。
（4）LCOS（Liquid Crystal On Silicon 液晶覆硅）
LCOS（Liquid Crystal On Silicon 液晶覆硅）显示技术是新一代高清晰度数字反射式液晶显示技术，具有高分辨率（像素可以做到更小，可以轻松达到4K*2K）、高亮度、全数字化、环保健康、低成本等突出优势，因此被认为是未来世界数字显示技术的主要发展方向之一。由于LCOS技术是目前显示技术中唯一还没有被垄断的技术，近几年，正是LCOS显示技术发展的关键时期，因此研究LCOS显示技术是我国目前发展新型显示技术的最佳选择，实现LCOS显示技术在我国产业化，将改写只有国外跨国公司掌握核心显示技术的历史，改写多年来中国显示产业空心化现状。上海拥有光学元件制造业基础，有强大的光学系统设计技术，但要组织力量，研究新型LCOS芯片技术；LCOS液晶封装、结构设计；超常平整度、高导电率、高投射率及低膨胀系数的氧化铟锡（ITO）玻璃基板；LCOS芯片检测技术等
（5）半导体激光器
半导体激光器是激光显示最核心的部件，具有集成度高、光谱纯净、亮度高，分辨率高，激光全色显示在显示效果、效率和便携性及易用性上具有发光二极管无法比拟的显著优越性，在激光电影、激光电视和激光投影等领域的市场前景非常广阔。目前仅有日本、美国等少数国家掌握此项技术。上海有激光专业研究所，具有研究基础，重点是要展开氮化镓基蓝光激光器的工程化技术研究；635nm红光激光器与808nm绿光激光器泵源的工程化技术研究；
（6）OLED OLED（Organic Light Emitting Diode），又称有机发光二极管或有机发光显示。是用一个个单元的OLED组成一大块显示屏，具有高分辨、工作温度范围宽、屏体薄、不怕震动不怕摔、响应时间快（是液晶的千分之一）等特性，会在民用和军事界得到广泛应用。2010年，上海完成“OLED面光源研发及其灯具模组生产技术攻关”项目，建议在此基础上作进一步研究。
4、完善公共服务
作为国家科技基础条件平台的重要组成部分，上海半导体照明工程技术研究中心的研发和公共服务平台有效整合了上海及长三角地区的研发资源，通过开放研究设备和研究基地，共享科学数据和科学文献，提供专业技术、创业孵化、技术专业等服务，充分体现平台产学研联盟的定位，促进科技资源在全社会范围内的高效配置和共享利用。
但要建立上海LED服务与制造协调发展模式，不仅需要进一步完善研发和公共服务平台建设，拓展服务功能，提升服务水平，形成一个为市场和产品服务的国家级评估、测试平台以外，更要花大力气建设产业综合服务平台。要在调查研究的基础上，结合上海半导体照明产业特点和企业需求，提出产业综合服务平台的定位、宗旨、组织架构、近期服务内容和长远目标，使产业综合服务平台真正成为企业发展的伙伴和助手，成为上海半导体照明产业发展中不可缺失的助推器。
建设产业综合服务平台应具备以下服务功能：建立功能强大的资料信息库，为企业经营提供信息情报，为政府制定政策提供依据；建立LED基金，为企业特别是中小企业提供投融资服务；能提供技术交易、成果转化服务；具有合同能源管理方式的机制，能为单位提供节能服务；能提供产品展示交易服务；具有牵头组织产品联盟的能力；具有接近项目组织完成的能力等。
5、推进合同能源管理
目前全球商业照明占全球总照明市场用电量43%，比例最高，其中零售业、办公大楼、仓储用途、教育大楼、保健场所等应用领域用电量合计占总商业照明市场用电量的70%。随着全球能源危机的加剧，不管是家居用电还是商业、工业用电其电费增长趋势毋容置疑。上海情况也同样如此，高效节能的新型LED照明光源已成为大家关注的焦点。
合同能源管理在LED照明领域的推广旨在加快LED照明在通用照明市场的市场渗透率，上海可在浦东综合配套改革区里先试先行，由产业综合服务平台牵头，组织银行、基金和相关企业探索试点，这对增强上海LED产业综合实力，提升中小企业的创新能力和彰显后世博低碳理念，具有重要意义。
6、拓展新行业应用 后世博时代，上海应大力推动半导体照明在新行业中的应用，比如在建筑行业大力推动绿色建筑；在农业方面实施LED生态农业、“植物工厂”；在医疗卫生行业的要组织攻关研发，力争超前布局，渐进发展，加强对研发和示范工程的验收，积极推进LED行业规范和标准的制定。
21世纪将是生态农业的世纪，而物理农业是实现生态农业的主要途径之一，在总多的物理技术手段中光学在其中起着至关重要的作用，采用适合的光照策略，不仅促进动植物生长发育，还可以达到增产、高效、优质、抗病、无公害的目的。荷兰已广泛使用LED育苗补光、保险贮藏和杀虫，有的国家已用“植物工厂”来供应城市的蔬菜，这对土地资源紧缺的上海尤为重要。2010年，台湾鸿海公司已经与台大农学院合盖LED植物工厂；飞利浦、三菱、松下、亿光等四家公司加入中国LED植物工厂研发战略联盟。上海要在孙桥LED农业应用研究的基础上，实施LED都市农业应用示范工程。开展生物专用光源芯片研制与产品开发，实现现代农业LED光控系统产业化，这对改善人民生活、促进产业、促进现代生物产业和农业的发展具有非常重要的现实意义，同时也为LED产业提供了更为广阔、更为持久的消费市场，对于促进上海半导体照明产业的发展也具有非常重要的意义。
过去的一年，上海世博会的召开，LED技术的发展以及政府的支持，上海半导体照明产业取得了长足的进步，但也存在一些差距和问题。在新的一年里，上海半导体照明产业面临良好的发展机遇，同时也存在激烈的市场竞争，我们要务实求进，制定积极有效的政策，不断加强前瞻性和应用性的创新研究，进一步完善研发公共服务平台和产业综合服务平台，进一步完善引进、培养、留住人才的机制和环境，探索创新半导体照明产业的投融资体系，提高自主创新能力，扬长避短，做强产业，走出一条具有上海特色的半导体照明产业发展道路。
上海半导体照明工程技术研究中心
上海半导体照明工程技术协会
化合物半导体行业发展 篇5
序言
半导体封装用金属丝（bonding wire in zemiconductor devices）作为芯片与外部电路主要的连接材料，具有良好的力学性能、电学性能和第二焊点稳定性，广泛替代键合金丝应用于微电子工业。
键合丝主要应用于晶体管、集成电路等半导体器件和微电子封装的电极部位或芯片与外部引线的连接。键合丝作为封装用内引线，是集成电路和半导体分立器件的制造过程中必不可少的基础材料之一。
按照SEMI对2011年世界封装材料市场的统计：2011年全世界封装材料市场的规模达到228亿美元。其中键合丝的市场规模约为占整个封装材料市场的18.9%，销售额仅次于居首位的封装材料中的刚性封装基板，位于十一种主要封装材料的第二位。
从产销量角度，统计全球键合丝市场规模可以得到，随着2010年半导体市场的恢复，开始景气，对键合丝需求有了较大幅度的提高，2010年世界键合丝需求规模达到70吨，超过当时历史上的市场需求规模最高的2007年。到2011年全球键合丝市场规模为81吨，2012年略有小幅度增长，达到81吨左右。近几年，随着键合铜丝应用量的迅速扩大，键合金丝在整个键合丝的产销量中所占的比例，在逐年减小，从2005年的占94.6%，变化到2011年的占69.1%。预测2013~2014年间，键合金丝市场规模比例将降到50%以下，而键合铜丝的市场规模将超过键合金丝。
2011年，全球半导体封装行业，经受了世界各种不利因素的影响，这使得我国半导体封装行业受到世界半导体封装市场放缓的影响。在这一市场不景气的背景下，我国键合丝的2011年市场需求量表现不一：键合金丝国内市场需求量约下降了6%，达到29.1亿吨；键合铜丝增长了近90%；键合铝丝增长了约7%。按照产销的键合丝长度计，我国键合丝总的市场规模为7080Mm，其中键合铜丝达到了2034Mm，约占整个键合丝的40%（按照长度计）。预测2012年整个我国键合丝的需求量为正增长，但键合金丝的需求；量将比2011年有所下降，为26.5%。
随着金价的不断上涨，键合铜丝制造技术的不断提高与应用领域的不断扩大，这种键合铜丝取代键合金丝的竞争更加表现突出。
早在2003年国际半导体技术指南（ITRS）中指出：采用铜丝代替传统的金丝球焊和直接在铜焊盘上丝焊是在近期半导体封装技术面临的困难与挑战之一。2009年-2010年间，世界半导体封装业开始最初的IC封装采用键合铜丝的尝试。SEMI在2010年初公布了它对全世界46家世界大型集成电路厂家进行了交卷式的有关键合铜丝应用情况进行的专项调查的结果。这次专项调查表明：有41%的企业已开始部分采用键合铜丝。在2010年-2011年间键合铜丝在制造技术上的新突破，也促进了它的市场规模的扩大。
今年世界键合铜丝的市场需求量有明显的增加，根据调查统计，2008年它已占整个键合丝需求量的5%，2010年所占比例增加到7%左右，2011年增加到26.5%，市场需求达到21.5吨/年（即4800Mm），预计2012年键合铜丝的市场需求量年增率为37.6%，占整个键合丝需求量的比例达到35.8%左右（市场需求达到29.4吨/年），对原有的键合金丝的市场主流地位，开始有了撼动的迹象。日本有关专业媒体对未来键合铜丝市场规模发展作的预测：到2014年，键合铜丝的市场规模将超过键合金丝。
键合铜丝制造技术发展，使得世界键合铜丝市场竞争格局在不断的得以改变。最早美国K&S公司（该公司在2008年被贺利氏公司收购）的键合铜丝产品很闻名，它占有很大的应用市场。在2006年-2008年日本田中贵金属公司（它的下属企业为田中电子）率先在世界上推出有四种键合铜丝的品种，很快在世界上获得很大的市场份额。
在我国2009年键合铜丝市场有了较大增长，较2008年增长了近2倍，年消耗键合铜丝约350百万米。发展到2011年，我国键合铜丝市场的年增长率增长了近90%，键合铜丝的市场需求量达到了2030百万米。预测到2013年，我国的键合铜丝的市场需求量将突破3000百万米。在我国键合铜丝市场上，贺利氏集团、新日铁公司、田中贵金属公司、韩国MKE电子集团、韩国喜星金属公司等外资企业的键合铜丝产品的市场占有率共计为83.9%。内资企业宁波康强电子股份有限公司由于近年在研发键合铜丝方面投入了精力（得到我国02专项的资助），并取得相关的产品专利（中国专利），它在键合铜丝的国内市场占有率上可喜的获得第三位。
化合物半导体行业发展 篇6
Khaykin先生于2003年加入Amkor出任策略及业务发展执行副总裁。在此之前，他由1999年至2003年服务Conexant Systems Inc. 及其衍生公司Mindspeed Technologies Inc.，并担任不同职位，最后更获晋升为策略及业务发展副总裁。他在加入Conexant之前任职于Boston Consulting Group，与许多欧洲和美国公司合作，应付广泛的业务和管理问题，包括收益增长策略、改善营运、收购及合并、资产分割、重整和改组等。自2007年11月开始担任Zarlink Semiconductor Inc. 的董事会成员。
就在今年适逢IC集成电路50周年庆的时机下，对去年甫过60周年庆，堪称是当代半导体发展史上最为悠久的企业之一的International Recifier(IR)公司而言，意义更是深远。以制造整流器起家，过去60年来，IR在功率半导体技术开发上首创多项业界”第一”的记录，产品的发展更早已由整流器拓展到电源管理与转换半导体解决方案领域。
今年在历经由创始人兼董事长Eric Lidow以在科技界少见的家族企业模式经营长达60年后，随着这位高龄九十多岁的IR代表人物正式退休，促使IR在今年前半年对管理层大举进行世代交替，延揽专业经理人入主， 期为这家在功率半导体产业具举足轻重地位的老字号企业带来崭新的面貌。
在多位新官上任的管理层中，今年3月接任总裁暨CEO(执行长)的Oleg Khaykin，年仅43岁，拥有丰富的业界资历。Khaykin的年轻化突显了这家历史悠久的公司对于下一阶段营运发展的高度期望。究竟IR下一阶段的增长之路要怎么走？该如何运用优势，在绿色能源大旗下扩大版图?这些议题都带给现任决策者重大挑战。编者特别专访到Oleg Khaykin先生，与读者分享他的观点。
Q:60年来IR在全球功率半导体发展的技术推进上扮演相当重要的角色。在您加入后，您将有何策略让在组织重整后的新IR继往开来?
Khaykin :当我们展望未来，我们对IR有着诸多的骄傲:这是一家在电源管理领域享誉业界的公司，拥有宽广优质的客户基础，在广受注目与竞争的电源管理领域具有技术上的领导地位，还有健全的资产负债表。最重要的一点是，我们已经建立起最合适的团队，为了我们的股东，大家共同承担创造价值为首要目标，同时，也保持了在道德、治理与管理上的最高标准。我们将会发挥我们在电源管理技术创新的历史，并针对客户的需求专注在高效率电源的发展。身为业界的领导厂商，IR的理想定位是利用不断增长的消费产品需求以及对节能终端产品的认知。
Q:IR的定位以能源效率(Energy Efficiency)为宗旨，相当符合节能趋势。为达成Energy Efficiency的产品策略，有那些新的做法将逐一落实?
Khaykin :创新必须包括设计上所有重要的元素，这正是 IR得以真正因应电源管理挑战之所在。IR的iMOTION整合型设计平台适用于变频电机控制便是一个很好的例子。藉由将数字、模拟与电源IC整合起来再搭配算法、封装、开发软件与设计工具等，使iMOTION提供一套完整的解决方案。
资料中心市场是另一块IR得以清楚展现我们何以能够节省能源与增进效能的地方。透过与我们的客户紧密合作，我们开发出像是Xphase、DirectFET、SupIRBuck与电源监控IC等产品，结合这些产品设计后，代表了我们为这个关键领域的电源管理上提供最高的能效。
身为功率器件与功率转换技术的市场领导厂商，IR针对先进的功率转换技术寻求领先机会是很自然不过的。最近IR发表以GaN(氮化镓)为基础的功率器件技术平台与相关智财权(IP)组合，便是发挥本公司60年来在AC-DC功率转换、DC-DC功率转换、电机驱动和照明系统等不同功率转换应用技术上累积的实力。
这项硅上GaN磊晶技术的问世加上我们发展出一种能与IR的硅晶制造设施兼容的制程能力，已经让IR得以利用此一历史性的重大机会，自我定位于：运用GaN为基础的功率器件，为客户提供商业上可行的产品。
我们预期先驱采用者将是那些能够全面从革命性价值体现能力受惠的市场领域和应用范畴，使它们由此在功率密度、功率转换效率和成本上获得重要特性的充分效益。
Q:您认为IR该如何善用现有技术优势，开创无可取代的增长空间?
Khaykin :IR在技术创新上已经有其基础，我们将持续以关键的发展策略引领市场。现在，我们拥有广大且稳定的创新技术与产品，而且我们有非常丰富的新产品将陆续推出。例如，先前提到的GaN功率器件技术平台能为客户改进主要特定应用的最佳特性值 (FOM) ，使其较先进硅技术平台提升高达1/10，让客户在适用于计算机及通信、汽车和家电等不同市场的终端应用能够显著提升效能，并减少能源消耗。
这款开创先河的GaN功率器件技术平台，是IR经过5年的时间，基于其专有硅上GaN磊晶技术进行开发研究的成果。我们相信这款新器件技术平台将会深深影响功率转换市场，就如30多年前IR推出功率HEXFET时一样。
Q:近日贵公司董事会以价值被低估为由回绝Vishay主动提出的并购案，这事件的意义何在?