方大集团股份有限公司 深圳市方大国科光电技术有限公司 深圳市半导体照明工程研究与开发中心
Chinese Strengths in Semiconductor Lighting
From Lumens/Watts To Dollars/Lumens
Alan G. Li (李刚)
China FangDa Group Co. Ltd ShenZhen FangDa GuoKe Optronics Technical Co. Ltd ShenZhen R&D Center for Semiconductor Lighting Engineering
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Outlines
? ? Current Status of High Power LEDs Review of Advanced Technologies
Shaped Chips; Flip-Chips; Vertical Chips; Photonic Crystal; Normal Chips; Multiple Chips
? ? ? ?
Forecast of Lumens/W in 3 Years Substantial Cost-Down Approaches
Large & Fast MOCVD/Chip-Processing Tools; Price Down of Expensive Raw Materials
Forecast of Dollars/Lumen in 3 Years Strengths & Major Challenges for Chinese Companies
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2005~2009 大功率发光二极管效率
(Efficiency of High Power LEDs from 2005 to 2009)
CN Roadmap
US Roadmap
300
200
Nichia Nichia
200 150 100 75 60
瑞 丰
100
Cree 十 五 攻 关
2005
2007
2009
2020
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芯片外形技术
(Chip-Shaping Technology)
Lumileds 倒金字塔形 AlInGaP/GaP芯片 几何形状。
Cree 金字塔形 GaN 芯片几何形状演化 过程 (from presentation by Cree)。
There is no news about shaping of LED chips grown on sapphire.
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M. R. Krames et al., Appl. Phys. Lett., 75(1999) 2365
倒装芯片技术 (Flip-Chip Technology)
(Special Tools & Skills for Processing)
Flip-Chips Made in China
40mil Flip-Chips on Si Sub-mount LumiLeds 倒装焊芯片正面图(a)和断面图(b) 40mil Flip-Chips on Ceramic with Zener Diodes
Breakthrough Supported by National Program over 2004~2005 in China (3 years behind)
Osram 倒装金字塔形微观反射结构 AlInGaP 基芯片。
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J.J. Wierer et al, Appl. Phys. Lett., 78(2001 ) 3379
倒装芯片技术 (Flip-Chip Technology)
(Low Resistance & High Reflectivity Layers)
不同金属基全方位反射膜反射率
Ag Reflector CIO AlAg P-Type GaN
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J. K. Kim et al., Appl. Phys. Lett., 84(2004)4508 J.O. Song et al., Appl. Phys.Lett., 86(2005)62103 J.Y. Kim et al. Appl. Phys. Lett., 88(2006)43507
倒装芯片技术
(Chip-Shaping Technology) (Low Refractive Index Transparent Inter-layers)
Refractive Index ? Nano-rod ITO 1.34 at 461nm ? Normal ITO: 2.06 ? Efficiency: up 31.6% 深圳市方大国科光电技术有限公司
J. K. Kim et al., Appl. Phys. Lett., 88(2006)13501
垂直芯片技术 (Vertical Chip Technology)
(Special Tools & Skills for Wafer Bonding, Lift-Off & Surface Treatment)
PEC Lift Off Technology Undercut up to 500 um Lift-off 100um/5um disk Laser Lift-Off Technology
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W.S. Wong et al., Appl. Phys. Lett., 77(2000)2822 A.R. Stonas et al., Appl. Phys. Lett., 78(2001)1945
垂直芯片技术 (Vertical Chip Technology)
(PEC Roughing of Laser Lift-Off Surface)
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T. Fujii et., Appl. Phys. Lett., 84(2004)855 Y. Gao et al., Jpn. J. Appl. Phys., 43(2004) L637
垂直芯片技术 (Vertical Chip Technology)
(Patterned Substrate for Micro-pillar Surface)
Micro-pillar surface formed on patterned sapphire, laser lift-off, Cu electroplating. Efficiency: up 39%
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W.K. Wong et al, Appl. Phys. Lett., 88(2006)181113
光子晶体技术 (Photonic Crystal Technology)
(电子束光刻和刻蚀工艺制备晶格常数级大小的栅格几何结构)
(a) 含表面光子晶体的芯片发光正面图; (b) 芯片截面示意图; (c) 光子晶体表面 形貌; (d) 光子晶体截面形状
left: conventional structure right: lift-off structure
J. J. Wierer et. al. Appl. Phys. Lett., 84 (2004) 3885 A. David et al. Appl. Phy. Lett., 88 (2006) 133514
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正装芯片技术
(Horizontal Chip)
>40 lumens for FangDa Horizontal Chips
Nichia Rh金属基微结构网 状透明导电薄膜芯片。
Advantages of High Power Normal Chips: ? ? ? ? ? ? 深圳市方大国科光电技术有限公司 Standard Processing High Yield No Problem for Heat Dissipation < 3W Standard Package Processing > 50lumen/W Flexible Overall Cost Saving
Z.S. Zhang et al., Appl. Phys. Lett., 88 (2006)171103
正装芯片技术(Horizontal Chip Technology)
(Micro-Chip Array)
在相同条件下，微环芯片、微 柱芯片和平面芯片的发光功率 之比为2:1.3:1。
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H.W. Choi et al, Appl. Phys. Lett., 83(2003) 4483 A. Chakraborty et al. Appl. Phys. Lett., 88(2006)181120
正装芯片技术(Horizontal Chip Technology)
(pGaN Random Roughness by Growth or PEC)
Truncated micro-pyramid surface Metal cluster masks for wet etching 深圳市方大国科光电技术有限公司
C. Huh et al., J. Appl. Phys., 93(2003)103505 J.K. Sheu et al., Appl. Phys. Lett., 88(2006)113505
正装芯片技术(Horizontal Chip Technology)
(Surface Texture of ITO Layers)
TiO2 mask, 250nm width 100nm depth
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H.G. Hong et al., Appl. Phys. Lett., 88(2006)103505
正装芯片技术(Horizontal Chip Technology)
(ITO Random Roughness by Etching)
140nm roughness, Polystyrene spheres for etching
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H.G. Hong et al., Appl. Phys. Lett., 86(2005)221101
多芯片集成技术
(Multiple Chip Technology) Advantages: Low Costs; High Efficiency; Flexibility for Different Applications; Standard Package Processing Major Challenges: Low Reliability; Selection of Chips; Low Yields Multiple Horizontal High Power Chips
Up to 9x 15mil chips for > 1W Up to 6x 40mil chips for > 5W FangDa Dragon E > 100 lumens Packaged Lamp at 5W.
Multiple Flip-Chips
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单项技术对发光效率之影响
(Effect of New Technology on Efficiency)
Flip-Chip Technology
Vertical-Chip Technology
300%
20% 15% 60% 100% 39% 0% 10% 20% 40% 60% 80% 100% 120%
New Reflector
Photonic Crystal
100%
Micro-Chip Array
Rough nGaN
35%
Texture ITO Rough pGaN
28%
Rough ITO Micro-Chip Array
Low Index Interlayer Rough nGaN (surface)
20%
Patterned Sapphier
80%
Rough Top Sapphier
Patterned Sapphier (lift-off) 0%
39% 50% 100% 150% 200% 250% 300% 350%
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单项技术对发光效率之影响
(Effect of New Technology on Efficiency)
Horizontal-Chip Technology
300% Photonic Crystal 100% Micro-Chip Array 15% 35% 28% 30% 60% 39% 10% 10% 0% 50% 100% 150% 200% 250% 300% 350% Rough nGaN Texture ITO Rough ITO Low Index Interlayer Rough pGaN Patterned Sapphier Rough Sapphier Surface New Reflector
Std 15mil Chips >50 lumens/W < 10 Chips for > 40 lumens at the cost of < RMB2~3.
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Predicted Lumens/W for Different Types of Chips Over Next 3 Years
300 250 200 150 100 50 0
2005
Lumens/W
Flip-Chip Horizontal Chip Vertical Chip Multiple Chip
2006
2007 Year
2008
2009
2005 Flip-Chip Horizontal-Chip Vertical-Chip Multiple-Chip 35 30 40 60
2006 57 58 90 80
2007 80 73 109 115
2008 120 110 163 140
2009
121 245
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一文看透中国半导体行业现状 2016-10-13 在中国近年来在半导体领域的重大投入和中国庞大市场的双重影响下，中国半导体在全球扮演的的角色日益重要。国际社会上很多观察家在把中国看成一个机会的同时，也同时顾虑到中国半导体崛起带来的威胁。但有一点可以肯定的是，近年来中国半导体玩家频频露面知名国际会议，已经制造了相当程度的全球影响力。 自从中国宣布建立千亿的投资基金，挑战全球半导体霸主的地位。业界的巨头们都在思考并谨慎防御中国的半导体野心。 考虑到中国庞大的国内市场和本土业者的技术悟性”，还有中国近几十年来所缔造的电子生产龙头地位，再加上近年来在各个领域的深入探索。你就会明白为什么中国对发展相对滞后的硅产业如此重视。 据我们预测，到2020 年,中国会消耗世界上55%的存储、逻辑和模拟芯片，然而当中只有15%是由中国自身生产的，和多年前的10%相比还是有了一定比例的提升。但是供需之间的差距仍然在日益扩大。 中国想在全球半导体产业中扮演一个重要角色，为本土生产的智能手机、平板等消费电子设备，工业设备制造更多国产的微处理器芯片、存储和传感器，能够满足本土电子产业的需求甚至还展望可以出口相关元器件。 在这种目标的指导下，中国在全国已经开发了好几个半导体产业群（图1），且在未来十年内，国家和地方政府计划额外投资7200亿人民币（1080亿美金）到半导体产业。这些投资除了满足消费和工业需求外，还会兼顾到中国在通信、安全等工业，以求减少对国际半导体的依赖。 图1 ：中国半导体的全国分布图
但据我们观察，中国半导体要崛起首先面临的第一个障碍就是目前中国大部分项目都是和已存在的公司合作，追逐市场的领先者和落后者，考虑到他们的目标、技术需求和国外政府对其的限制等现状。许多的中国公司已经释放出了一种信号一一那就是想投资更多的跨国半导体公司。最近的频频示好，也让中国半导体斩获不少。 在2016年1月，贵州政府出钱和高通成立了一家专注于高端服务器芯片生产的公司华芯通，合资公司中贵州政府所占的比例为55% ;另外，清华紫光集 团也给台湾的Powertech （力成）投资了6亿美金，成为后者的第一大股东。 力成成立于1997年，是全球第五大封测服务厂，美国存储生产商金士顿为其重要股东，原持股比例约3.83%，并拥有四席董事席位，台湾东芝半导体也拥有一席，在增资后股份以及董事席次估计都会有所更动。力成在营运业务上主要 专注在存储IC封测。这次投资体现了紫光和中国大陆对存储产业的决心。 早前，紫光还想买下西部数据和美光，但受限于美国监管局，这两笔交易最后只能夭折。虽然困难重重，但展望不久的将来，中国半导体业势必会发起更多并购，让我们拭目以待。 对于国际上的半导体玩家而言，中国半导体的雄心壮志有时候会让他们望而生畏。 考虑到中国庞大的市场、雄厚的资本和追求经济增长的长久目标，这就要求这些跨国公司在中国需要制定更清晰的策略。当然，这并不是说全球半导体玩家在和中国打交道的时候缺乏影响力和议价能力。 其实参考中国以往进入新市场的表现，结果是喜忧参半的。他们的国有公司政府组织会根据竞争者的状况和市场现状采取不同的策略。考虑到中国半导体目 标和他们进入国际市场的困难重重，展望未来他们还是会持续保持和跨国公司的合作，并在此期间培育自己的企业和产业。 中国抢占市场的方式 在对中国半导体并购策略了解之前，我们先了解一下中国抢占市场的惯用方
第10期(2009年lo月中国科技论坛 ?99? 2.2专利申请国别分析 图1显示了1998--2007年的十年间,国外九个发达国家和地区在华有关半导体照明领域的专利申请量。其中,在总量方面,以台湾、日本、美国高居榜首。但是,在发明专利上,除台湾、日本、美国以外,韩国、荷兰、德国也显示出强大的实力。在实用新型方面,台湾香港地区为主,其他国家和地区很少,而香港较之台湾专利申请的差距十分明显。对于日本,在外观设计方面具有较强的领先优势,说明日本在相关半导体照明产品市场化方面居于前列。
图l 九个国家和地区专利申请详细分布图 国外在华申请的三个专利类型数量均在总体上呈现逐年上升的趋势(见图2。在2000年前,国外在华申请的有关半导体照明的专利几乎全部是发明专利,其原因一方面是在半导体照明领域,国外技术还处于发展早期阶段,比较注重于基础技术的研发,发明专利较多;另一方面,国外具有强烈的知识产权保护专利战略意识,一旦实现技术突破,就很快申请专利保护,抢占未被充分开发的市场,实现专利技术价值。在
2000年后,国外在华发明专利的申请数量继续保持突飞猛进,而在同时,实用新型和外观设计也成为国外企业的关注重点,其数量也在逐年提高。2.3半导体照明发明专利申请量趋势分析 1998 图2国外在华专利类型申请历年变化图 发明专利,其中台湾、美国、日本、韩国、荷兰、德国申请的发明专利均超过100件。在半导体照明领域,美日两国可以说是老牌专利大国,一直保持稳定快速发展的势头。我国台湾地区这一领域的专利,从2002年在大陆地区申请第一个发明专利以来,迅速发展,已经在量上赶超美日,可以说是这一领域的后起之秀。另外,作为一个新兴电子强国,韩国在半导体照明领域的发明专利申请量也很大(见图3。2.4半导体照明领域的企业竞争力分析 本文统计了各个国家和地区有关半导体照明领域的专利申请量大于10项(包含10项的企业数量,根据统计过程,这些专利以发明专利为主,且法国、新加坡由于专利少,没有企业归入(见图4。 图3有关半导体照明发明专利历年申请量变化图 图4有关半导体照明灯各国企业专利≥10个的企业个数
全球和中国半导体产业发展历史和大事记 1947年，美国贝尔实验室发明了半导体点接触式晶体管，从而开创了人类的硅文明时代。 1956年，我国提出“向科学进军”，根据国外发展电子器件的进程，提出了中国也要研究半导体科学，把半导体技术列为国家四大紧急措施之一。中国科学院应用物理所首先举办了半导体器件短期培训班。请回国的半导体专家黄昆、吴锡九、黄敞、林兰英、王守武、成众志等讲授半导体理论、晶体管制造技术和半导体线路。在五所大学――北京大学、复旦大学、吉林大学、厦门大学和南京大学联合在北京大学开办了半导体物理专业，共同培养第一批半导体人才。培养出了第一批著名的教授：北京大学的黄昆、复旦大学的谢希德、吉林大学的高鼎三。1957年毕业的第一批研究生中有中国科学院院士王阳元（北京大学微电子所所长）、工程院院士许居衍（华晶集团中央研究院院长）和电子工业部总工程师俞忠钰（北方华虹设计公司董事长）。 1957年，北京电子管厂通过还原氧化锗，拉出了锗单晶。中国科学院应用物理研究所和二机部十局第十一所开发锗晶体管。当年，中国相继研制出锗点接触二极管和三极管（即晶体管）。 1958年，美国德州仪器公司和仙童公司各自研制发明了半导体集成电路（IC）之后，发展极为迅猛，从SSI（小规模集成电路）起步，经过MSI（中规模集成电路），发展到LSI（大规模集成电路），然后发展到现在的VLSI（超大规模集成电路）及最近的ULSI（特大规模集成电路），甚至发展到将来的GSI （甚大规模集成电路），届时单片集成电路集成度将超过10亿个元件。 1959年，天津拉制出硅（Si）单晶。 1960年，中科院在北京建立半导体研究所，同年在河北建立工业性专业化研究所――第十三所（河北半导体研究所）。 1962年，天津拉制出砷化镓单晶（GaAs），为研究制备其他化合物半导体打下了基础。 1962年，我国研究制成硅外延工艺，并开始研究采用照相制版，光刻工艺。 1963年，河北省半导体研究所制成硅平面型晶体管。 1964年，河北省半导体研究所研制出硅外延平面型晶体管。 1965年12月，河北半导体研究所召开鉴定会，鉴定了第一批半导体管，并在国内首先鉴定了DTL型（二极管――晶体管逻辑）数字逻辑电路。1966年底，在工厂范围内上海元件五厂鉴定了TTL电路产品。这些小规模双极型数字集成电路主要以与非门为主，还有与非驱动器、与门、或非门、或门、以及与或非电路等。标志着中国已经制成了自己的小规模集成电路。 1968年，组建国营东光电工厂（878厂）、上海无线电十九厂，至1970年建成投产，形成中国IC产业中的“两霸”。 1968年，上海无线电十四厂首家制成PMOS（P型金属－氧化物半导体）电路（MOSIC）。拉开了我国发展MOS电路的序幕，并在七十年代初，永川半导体研究所（现电子第24所）、上无十四厂和北京878厂相继研制成功NMOS电路。之后，又研制成CMOS电路。 七十年代初，IC价高利厚，需求巨大，引起了全国建设IC生产企业的热潮，共有四十多家集成电路工厂建成，四机部所属厂有749厂（永红器材厂）、871（天光集成电路厂）、878（东光电工厂）、4433厂（风光电工厂）和4435厂
国家半导体照明工程南昌产业化基地 1．成立时间 2004年5月南昌市被科技部批准为“国家半导体照明工程产业化基地”。 2．空间分布 南昌半导体照明产业基地建设的总体布局是以南昌高新技术产业开发区内的联创光电公司为依托，形成“一个中心、两个园区、多点扩展、众星捧月”的产业发展布局。 “一个中心”——即成立“南昌国家半导体照明工程研究中心”，以南昌大学教育部发光材料与器件工程研究中心为龙头，实行政府支持，其它企业、高校、行业管理机构等共同投资，其主要职能为：孵化光电子中小企业，培训光电子专业技术人员，与北京大学、南京大学合作建立光电子专业博士后工作站，开展半导体照明共性及关键技术的研究、光电子产品的检测及标准制定工作。中心面向社会开放，服务于基地内的光电子企业及科研机构，协调及促进基地内光电子产业及技术的发展。 “两个园区”——一个是一期工程已完工并投入使用的以半导体发光材料、芯片及器件封装上中游产品为主的占地面积达300亩的“联创光电科技园”，近期园区面积将扩大至400亩；另一个是以半导体照明应用为主的联创博雅产业园，占地面积500余亩，并预留1000亩地作为2008年以后半导体照明产业发展用地。 “多点扩展”——在南昌经济技术开发区、小蓝工业园规划一定面积的扩展区。扩展区主要以半导体照明用高性能荧光粉、高性能铜基散热材料、照明灯具各种配件及其它辅助材料为主要发展方向。利用江西丰富的稀土资源、铜矿资源及铜冶炼技术优势及低廉的劳动力成本优势，重点研究、生产半导体照明用高效率荧光粉和高性能铜基散热材料，为国内主要半导体照明产品生产企业配套。同时发展照明光源、灯具配件及辅助材料的生产企业。 “众星捧月”——产业基地建设以重点企业为核心，努力引进和不断做强做大核心企业，带动众多中小企业协作配套发展，形成集聚效应和较为完整的产业链。 3．经济总量 基地内现有半导体照明企业15家，其中基地落户南昌以后新增企业7家。2004年基地销售收入突破15亿元，比上年增长44%，占地方工业比重达2.77%。 4．产业链情况 南昌基地已初步形成以江西联创光电科技股份有限公司的外延片为上游产业，南昌欣磊光电科技有限公司的芯片制造为中游产业，江西联创光电科技股份有限公司、南昌联众电子有限公司、南昌永兴电子有限公司的芯片封装和联创博雅科技有限公司的光源、灯具、LED显示屏、联创致光科技有限公司的手机背光源、南昌晶明电子有限公司的LED点阵块为下游产业，南昌宏森高科光电子有限公司的LED支架为配套产业的一个较为完整的产业链。 5．技术水平以及人才情况 基地拥有一支富有创新敬业精神的LED专业化管理、技术研发和工艺技术人才队伍，拥有精干的LED企业管理人员、一流的专业技术人才和技术熟练的技术工人。南昌LED产业从业人员3200余人，其中技术人员近千人，占从业人员的比例高达32%，直接从事新产品开发的人员近500人，占从业人员的比例达15%，具有高级职称的技术人员占技术人员比例的9%，中级以上技术职称的人员占技术人员总数的28%，具有初级以上技术职称的人员占技术人员总数的65%。同时，为了加快半导体照明产业的发展，基地内龙头企业江西联创光电科技股份有限公司、南昌欣磊光电科技有限公司相继成立了企业技术中心，主要负责企业半导体照明前瞻性、基础性技术的研究及半导体照明用功率型LED芯片，功率型LED器件、特种及装饰照明用半导体照明光源、灯具及照明系统集成开发，LED产品的检测、分析。 6．重点科研院所及其研究方向 南昌大学教育部发光材料与器件工程研究中心——该中心是南昌大学材料物理与化学国家重点学科、材料物理与化学博士点、材料科学与工程博士后科研流动站，拥有仪器设备近3000万元，有进口生产型GaN-MOCVD系统、自制开发型ZnO-MOCVD系统。拥有GaN基蓝光、绿光、紫光LED外延材料生产技术。中心已在ZnO半导体发光材料、硅基片上生长氮化镓外延材料及芯片方面取得突破性进展，成功研制出高亮度硅衬底GaN-LED蓝、白光二极管材料及器件。现已拥有GaN基蓝光、绿光、紫光LED 外延材料生产技术。其中，高亮度硅衬底GaN-LED白光二极管材料及器件这一项目已完成小试，现正在进行中试研究及产业化论证。 7．公共创新平台建设 （1）启动南昌光电子科技综合服务大楼建设。建成后的光电子科技大楼主要用于建立光电子专业博士后工作站、南昌光电子工程技术中心、半导体照明公共技术服务平台、南昌半导体照明行业生产力促进中心、半导体照明行业中小企业孵化器、半导体照明技术人才培训等公共技术服务。
LED照明技术细节分析 led光源的技术日趋成熟，每瓦发光流明迅速增长，促使其逐年递减降价。led绿色灯具的海量市场和持续稳定数年增长需求将是集成电路行业继VCD、DVD、手机、MP3之后的消费电子市场的超级海啸! LED灯具的高节能、长寿命、利环保的优越性能获得普遍的公认。 led高节能：直流驱动，超低功耗(单管0.03瓦-1 瓦)电光功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源节能80%以上。 led长寿命：led 光源被称为长寿灯。固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰快等缺点。 led寿命：使用寿命可达5万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。 led利环保：led是一种绿色光源，环保效益更佳。光谱中没有紫外线和红外线，热量低和无频闪，无辐射，而且废弃物可回收，没有污染不含汞元素，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。 led光源工作特点照明用led光源的VF电压都很低，一般VF =2.75-3.8V，IF在15-1400mA;因此LED驱动IC的输出电压是VF X N或VF X 1， IF恒流在15-1400mA。LED灯具使用的led光源有小功率 (IF=15-20mA)和大功率(IF》200mA))二种，小功率led多用来做led日光灯、装饰灯、格栅灯;大功率LED用来做家庭照明灯、射灯、水底灯、洗墙灯、路灯、隧道灯、汽车工作灯等。功率led光源是低电压、大电流驱动的器件，其发光的强度由流过led的电流大小决定，电流过强会引起led光的衰减，电流过弱会影响led的发光强度，因此，led的驱动
需要提供恒流电源，以保证大功率led使用的安全性，同时达到理想的发光强度。在led照明领域，要体现出节能和长寿命的特点，选择好LED 驱动IC至关重要，没有好的驱动IC的匹配，led照明的优势无法体现。led照明设计需要注意的技术细节led灯具对低压驱动芯片的要求： 1. 驱动芯片的标称输入电压范围应当满足DC8-40V，以覆盖应用面的需要，耐压如能大于45V更好;AC 12V或24 V输入时简单的桥式整流器输出电压会随电网电压波动，特别是电压偏高时输出直流电压也会偏高，驱动IC如不能适应宽电压范围，往往在电网电压升高时会被击穿，led光源也因此被烧毁。 2. 驱动芯片的标称输出电流要求大于1.2-1.5A，作为照明用的led 光源，1W功率的led光源其标称工作电流为350mA，3W功率的led光源其标称工作电流为700mA，功率大的需要更大的电流，因此LED照明灯具选用的驱动IC必需有足够的电流输出，设计产品时必需使驱动IC工作在满负输出的70-90%的最佳工作区域。使用满负输出电流的驱动IC在灯具狭小空间散热不畅，容易疲劳和早期失效。 3. 驱动芯片的输出电流必需长久恒定，led光源才能稳定发光，亮度不会闪烁;同一批驱动芯片在同等条件下使用，其输出电流大小要尽可能一致，也就是离散性要小，这样在大批量自动化生产线上生产才能有效和有序;对于输出电流有一定离散性的驱动芯片必选在出厂或投入生产线前分档，调整PCB板上电流设定电阻(Rs)的阻值大小，使之生产的led 灯具恒流驱动板对同类led光源的发光亮度一致，保持最终产品的一致性。
五、半导体篇 ——我国半导体产业的现状和发展前景 电子信息产业已成为当今全球规模最大、发展最迅猛的产业，微电子技术是其中的核心技术之一（另一个是软件技术）。现代电子信息技术，尤其是计算机和通讯技术发展的驱动力，来自于半导体元器件的技术突破，每一代更高性能的集成电路的问世，都会驱动各个信息技术向前跃进，其战略地位与近代工业化时代钢铁工业的地位不相上下。 当前，世界半导体产业仍由美国占据绝对优势地位，日本欧洲紧随其后，韩国和我国台湾地区也在迅速发展。台湾地区半导体工业已成为世界最大的集成电路代工中心，逐步形成自己的产业体系。 我国的微电子科技和产业起步在50年代，仅比美国晚几年。计划经济时期，由于体制的缺陷和其间10年“文革”，拉大了和国际水平的差距。进入80年代，我国面对国内外微电子技术的巨大反差和国外对我技术封锁，我们没有能够在体制和政策上及时拿出有效应对措施。国有企业无法适应电子技术的快节奏进步，国家协调组织能力下降，科研体制改革缓慢，以致1980～1990年代我国自主发展半导体产业的努力未获显著效果。 “市场‘开放’后，集成电路商品从合法、不合法渠道源源涌入，集成电路所服务的终端产品，以整机或部件散装的形式，也大量流入，但人家确实考虑到微电子的战略核心性质，死死卡住生产集成电路的先进设备，不让进口，在迫使我们落后一截，缺乏竞争力的同时，又时刻瞄准我们科研与生产升级的潜力，把我们的每一次进步扼杀在萌芽状态，冲垮科技能力，从外部加剧我们生产与科研的脱节，迫使我们不得不深深依赖他们。……我们的产业环境又多多少少带有计划色彩，不能很快与国际接轨，其中特别是对微电子产业发展有重大影响的企业制度、资本市场、税收政策、科研体制等，又不适应市场经济要求，使得我们在国际竞争中缺乏活力”。1 20世纪90年代，我国半导体产业的增长速度达到30%以上，但其规模仅占世界半导体子产业的1%，仅能满足大陆半导体市场的不足10%。即使“十五”期间各地计划的项目都能如期实施，到2005年，我国半导体产业在世界上的份额，顶多占到2%～3%。自己的设计和制造水平和国际先进水平的差距很大，企业规模小、重复分散、缺乏竞争力，基本上是跨国公司全球竞争战略的附庸，自己的产业体系还没有成形。 我国半导体产业如此落后的现状，使得我国的经济、科技、国防现代化的基础“建筑在沙滩上”。在世界微电子技术迅猛发展的情况下，我国如不努力追赶，就会在国际竞争中越来越被动，对我国未来信息产业的升级和市场份额的分配，乃至对整个经济发展，都可能造成十分不利的影响。形势逼迫我国必须加快这一产业的发展。“十五”计划中，加快半导体产业的发展被放在重要地位，这是具有重大意义的。 发展中国家要追赶国际高科技产业的步伐，一般都会面临技术、资金、管理、市场的障碍。高科技的产业化是一个大规模的系统工程，需要科研和产业的紧密结合，以及各部门的有效协调，而这些都不是单个企业所能跨越得过去的。在市场机制尚未成熟到有效调动资源的情况下，高层次的组织协调和扶持是必需的。构建具有较高透明度的政策环境和市场环境。有助于鼓励高科技民营企业进入电路设计业领域，鼓励生产企业走规模化和面向国内市场自主开发的路子，形成产业群体。 1许居衍院士，2000年。
2019年半导体行业发展及趋势分析报告 2019年7月出版 文本目录 1LED/面板相继崛起，下一步主攻半导 体 . (5) 1.1、大陆LED/面板竞争优势确立，超越台湾已成必 然 . (5) 1.2、半导体为当前主攻方向，封测能否率先超 越？ (8) 1.2.1、IC 设计与制造差距较大，尚需时 间 (9) 1.2.2、封测端实力逼近，将率先超 越 (10) 2大陆迎半导体黄金发展期，封测为最受益环 节 (11) 2.1、全球半导体前景光明，大陆半导体将迎来黄金发展 期 (11) 2.1.1、设备出货/资本开支增长，全球半导体前景光 明 . (11) 2.1.2、政策支持叠加需求旺盛，中国半导体迎黄金十 年 (13) 2.2、前端崛起，封测环节最为受 益 (17) 2.2.1、大陆IC 设计厂商高增长，封测订单本土 化 (17) 2.2.2、大陆制造端大局投入，配套封测需求上 升 (19)
2.2.3、大陆封测行业增速超越全 球 (19) 3后摩尔时代先进封测带来行业变局，国内企业加速突 围 (20) 3.1、摩尔定律走向极限，先进封测引领行业变 局 (20) 3.2、Fan-out ：未来主流，封测厂向前道工艺延 伸 . (22) 3.2.1、Fan-out 引领封装技术大幅进步，必为首 选 . (22) 3.2.2、国际大客户引领，市场规模高速增 长 (24) 3.2.3、长电/华天皆有布局，占据领先地 位 . (26) 3.3、SiP ：集成度提升最优选择，封测厂向后道工艺延 伸 . (27) 3.3.1、SiP 为集成度提升最优选择，苹果引领SiP 风 潮 . (27) 3.3.2、长电SiP 获大客户订单，迎来高速增 长 . (29) 3.4、TSV ：指纹前置及屏下化必备技 术 (30) 3.4.1、指纹前置及屏下化将成主流，封装形式转向 TSV (30) 3.4.2、华天/晶方为主全球TSV 主流供应商，深度受 益 . (34) 4催化剂：2019H2半导体有望迎来强劲增 长 . (34) 4.1、传统旺季+库存调整结束+智能机拉货，景气度向 上 (34)
半导体照明应用产品初级工程师职业资格认证全国统一考试 考核大纲 （试行） 【适用对象】 适用于半导体照明应用产品工程师的光学、热学、电学与控制、系统设计方向的职业资格考核。 【考核内容】 考核内容按照半导体照明应用产品工程师的初级制定，各方向分为基础和专业知识。 【命题依据】 依据《半导体照明应用产品工程师职业资格规范》（包括应用产品—光学、应用产品—热学、应用产品—电 学与控制、应用产品—系统设计）中对半导体照明应用产品工程师的理论知识和技能要求制定。 【考核方式及分值设置】 1、 半导体照明应用产品初级工程师全国统一考试分笔试和实操（上机操作）两种形式。 2、 半导体照明应用产品初级工程师全国统一考试笔试 100 分+实操 100 分，总分 200 分。 3、 笔试 1 份，实操（上机操作）1 份。 4、 笔试部分分为填空题（ 15 分）、选择题（ 15 分）、判断题（ 10分）、简答题（ 20 分）、 计算题（ 10 分）、论述题（ 30 分），共 100 分。 5、 评估要求：笔试+实操每份试卷分数达卷面分 60%以上视为合格。 【考试时间】 半导体照明应用产品初级工程师职业资格认证全国统一考试时间为 4 月、8 月、12月第三周周六、周日两 天。 【考试安排】 考核内容 时间安排 笔试（1 天） 《综合考试》 8:30 - 11:30 实操考试（1天） 《上机操作》 8:30 - 11:30
【考核大纲】 考核方向 光学方向 考核项目 鉴定内容 鉴定比重 分值 备注 综合考试 基础知识 光的本质 光的定量描述 色度学基础 光与人的关系 LED 基础 LED 照明标准与检测 LED 照明标准 LED 灯具测试方法 照明设计基础 10% 10 光学设计基本 概念原理 光通量 光强 平方反比定律 配光曲线 坐标变换 15% 15 光学材料 与加工 光学玻璃 光学晶体 光学塑料 光学辅料 光学材料加工技术 5% 5 LED 光源 光特性 光度学特性 色度学特性 一次配光 15% 15 参数计算 球带系数法 蝙蝠翼光通量计算 朗伯光通量计算 25% 25 LED 灯具光学 系统设计 室内照明 室外照明 便携式照明 汽车用灯 手机应用 景观照明 交通信号 30% 30 上机操作基础实验 灯具测试实验 照明设计基础实验 40% 40 专业实验 灯具光学器件设计 灯具光学器件测试 60% 60
某光源发出波长为460nm 的单色光，辐射功率为100W ，用Y 值表示其光通量，计算其色度坐标X 、Y 、Z 、x 、y 。 解：由教材表1-3查得460nm 单色光的三色视觉值分别为0.2908X =，0.0600Y =， 1.6692Z =，则对100W P =，有 4356831000.2908 1.98610lm 6831000.0600 4.09810lm 683100 1.6692 1.14010lm m m m X K PX Y K PY Z K PZ ==××=×==××=×==××=× 以及 )()0.144 0.030x X X Y Z y Y X Y Z =++==++=
1. GaP绿色LED的发光机理是什么，当氮掺杂浓度增加时，光谱有什么变化，为什么？GaP红色LED的发光机理是什么，发光峰值波长是多少？ 答：GaP绿色LED的发光机理是在GaP间接跃迁型半导体中掺入等电子陷阱杂质N，代替P原子的N原子可以俘获电子，又靠该电子的电荷俘获空穴，形成束缚激子，激子复合发光。当氮掺杂浓度增加时，总光通量增加，主波长向长波移动，这是因为此时有大量的氮对形成新的等电子陷阱，氮对束缚激子发光峰增加，且向长波移动。 GaP红色LED的发光机理是在GaP晶体中掺入ZnO对等电子陷阱，其发光峰值波长为700nm的红光。 2. 液相外延生长的原理是什么？一般分为哪两种方法，这两种方法的区别在哪里？ 答：液相外延生长过程的基础是在液体溶剂中溶质的溶解度随温度降低而减少，而且冷却与单晶相接触的初始饱和溶液时能够引起外延沉积，在衬底上生长一个薄的外延层。 液相外延生长一般分为降温法和温度梯度法两种。降温法的瞬态生长中，溶液与衬底组成的体系在均处于同一温度，并一同降温（在衬底与溶液接触时的时间和温度上，以及接触后是继续降温还是保持温度上，不同的技术有不同的处理）。而温度梯度法则是当体系达到稳定状态后，整个体系的温度再不改变，而是在溶液表面和溶液－衬底界面间建立稳定的温度梯度和浓度梯度。 3. 为何AlGaInP材料不能使用通常的气相外延和液相外延技术来制造？ 答：在尝试用液相外延生长AlGaInP时，由于AlP和InP的热力学稳定性的不同，液相外延的组分控制十分困难。而当使用氢化物或氯化物气相外延时，会形成稳定的AlCl化合物，会在气相外延时阻碍含Al磷化物的成功生长。因此AlGaInP 材料不能使用通常的气相外延和液相外延技术来制造。
2019年半导体分立器件行业发展研究 （一）半导体行业基本情况 1、半导体概况 （1）半导体的概念 半导体是一种导电性可受控制，常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体的导电性受控制的范围为从绝缘体到几个欧姆之间。半导体具有五大特性：掺杂性（在形成晶体结构的半导体中，人为地掺入特定的杂质元素，导电性能具有可控性）、热敏性、光敏性（在光照和热辐射条件下，其导电性有明显 的变化）、负电阻率温度特性，整流特性。半导体产业为电子元器件产业中最重 要的组成部分，在电子、能源行业的众多细分领域均都有广泛的应用。 （2）半导体行业分类 按照制造技术的不同，半导体产业可划分为集成电路、分立器件、其他器件等多类产品，其中集成电路是把基本的电路元件如晶体管、二极管、电阻、电容、电感等制作在一个小型晶片上然后封装起来形成具有多功能的单元，主要实现对
信息的处理、存储和转换；分立器件是指具有单一功能的电路基本元件，主要实现电能的处理与变换，而半导体功率器件是分立器件的重要部分。 分立器件主要包括功率二极管、功率三极管、晶闸管、MOSFET、IGBT等半导体功率器件产品；其中，MOSFET和IGBT属于电压控制型开关器件，相比于功率三极管、晶闸管等电流控制型开关器件，具有易于驱动、开关速度快、损耗低等特点。公司生产的MOSFET系列产品和IGBT系列产品属于国内技术水平领先的半导体分立器件产品。半导体器件的分类示意图和公司产品所处的领域如下图所示：
在分立器件发展过程中，20 世纪50 年代，功率二极管、功率三极管面世并应用于工业和电力系统。20 世纪60 至70 年代，晶闸管等半导体功率器件快速发展。20世纪70年代末，平面型功率MOSFET 发展起来；20 世纪80 年代后期，沟槽型功率MOSFET 和IGBT 逐步面世，半导体功率器件正式进入电子应用时
一填空题 1、LED3528小功率灯珠额定电流为___20 mA，1W灯珠额定电流为____350____mA。 2、RGB三基色指___ 红___，_____绿___，____蓝__ 三种颜色。 3、灯具驱动方式分：恒_ 流 __驱动和恒_ 压__驱动，LED光源常用恒__流 ___驱动。 4、LED灯具一般是由___ 光源，____外壳_ ， __驱动电源 _等几部分组 5、光源的光效（lm/W）指光源发出___光通量除以光源所耗费的__电功率 _，它是衡量光源节能的重要指标。 6、LED调光功能的实现方式可分为两种： PWM 方式和模拟方式。 7、色温越偏蓝，色温越高，偏红则色温越低。 8、590nm波长的光是黄光；380nm波长的光是紫光（填颜色）,可见光的波长范 围是 380－780 nm。 9、LED TV背光源常用到的LED芯片型号为2310，其尺寸为23mil×10mil，即 584.2 um× 254 um。 1mil＝25.4um 10、T10的LED日光灯管，其直径是： 31.75 mm 。 25.4* (10/8)=31.75mm 11、目前市场主流的白光LED产品是由 InGaN(蓝光) 芯片产生的蓝光与其激发YAG 荧光粉产生的黄光混合而成的，且该方面的专利技术主要掌握在日本日亚化学公司手中。 12、对于GaAs,SiC导电衬底，具有面电极的红、黄（单电极或L型） LED芯片，采 用银胶来固晶；对于蓝宝石绝缘衬底的蓝、绿（双电极或V型）LED 芯片，采用绝缘胶来固定芯片。 13、银胶的性能和作用主要体现在：固定芯片、导电性、导热性。 14、LED胶体包括A，B，C，D胶，它们分别指的是主剂、硬化剂、 色剂、扩散剂。 15、翻译以下行业术语： 示例：外延片 Wafer （1）发光二极管 Light emitting diode （2）芯片 chip （3）荧光粉 phosphor （4）直插式LED LED Lamp
国内31家半导体上市公司排行 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 中国芯是科技行业近几年的高频词汇之一，代表着我国对于国内半导体发展的期许，提升和现代信息安全息息相关的半导体行业的自给率，实现芯片自主替代一直是我国近年来的目标。为实现这一目标，我国从政策到资本为半导体产业提供了一系列帮助，以期在不久的将来进入到全球半导体行业一线阵营。 半导体是许多工业整机设备的核心，普遍使用于计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子等核心领域。半导体主要由四个组成部分组成：集成电路，光电器件，分立器件，传感器。半导体行业的上游为半导体支撑业，包括半导体材料和半导体设备。中游按照制造技术分为分立器件和集成电路。下游为消费电子，计算机相关产品等终端设备。 截至3月31日收盘，中国A股半导体行业上市公司市值总额为3712．3亿元，其中市值超过100亿元的公司有11家，市值超过200亿元的公司有4家，分别为三安光电、利亚德、艾派克、兆易创新，其中三安光电以652．1亿元的市值位居首。 详细排名如下： 三安光电 三安光电是目前国内成立早、规模大、品质好的全色系超高亮度发光二极管外延及芯片产业化生产基地，总部坐落于美丽的厦门，产业化基地分布在厦门、天津、芜湖、泉州等多个地区。三安光电主要从事全色系超高亮度LED外延片、芯片、化合物太阳能电池及Ⅲ
－Ⅴ族化合物半导体等的研发、生产和销售。是我国国内LED芯片市场市占高、规模大的企业，技术水平比肩国际厂商。 利亚德 利亚德是一家专业从事LED使用产品研发、设计、生产、销售和服务的高新技术企业。公司生产的LED使用产品主要包括LED全彩显示产品、系统显示产品、创意显示产品、LED 电视、LED照明产品和LED背光标识系统等六大类。 艾派克 艾派克是一家以集成电路芯片研发、设计、生产和销售为核心，以激光和喷墨打印耗材使用为基础，以打印机产业为未来的高科技企业。是全球行业内领先的打印机加密SoC 芯片设计企业，是全球通用耗材行业的龙头企业。艾派克科技的业务涵盖通用耗材芯片、打印机SoC芯片、喷墨耗材、激光耗材、针式耗材及其部件产品和材料，可提供全方位的打印耗材解决方案。 兆易创新 兆易公司成立于2005年4月，是一家专门从事存储器及相关芯片设计的集成电路设计公司，致力于各种高速和低功耗存储器的研究及开发，正在逐步建立世界级的存储器设计公司的市场地位。产品广泛地使用于手持移动终端、消费类电子产品、个人电脑及其周边、网络、电信设备、医疗设备、办公设备、汽车电子及工业控制设备等领域。 长电科技 长电科技是主要从事研制、开发、生产销售半导体，电子原件，专用电子电气装置和销售企业自产机电产品及成套设备的公司。是中国半导体封装生产基地，国内著名的三极管制造商，集成电路封装测试龙头企业，国家重点高新技术企业。2015年成功并购同行业的新加坡星科金朋公司，合并后的长电科技在业务规模上一跃进入国际半导体封测行业的第一
半导体照明工程师职业资格规范 封装 （第一版） 2011-3-7 发布 2011-3-7 实施 国家半导体照明工程研发及产业联盟 发布
目 录 前 言 (2) 1 半导体照明封装工程师职业定义 (3) 2 半导体照明封装工程师职业等级 (3) 3 半导体照明封装初级工程师职业资格 (3) 3.1 基本要求（需满足以下条件之一） (3) 3.2 就职方向 (3) 3.3 工作职责 (3) 3.4 能力要求 (3) 4 半导体照明封装中级工程师职业资格 (4) 4.1 基本要求（需满足以下条件之一） (5) 4.2 就职方向 (5) 4.3 工作职责 (5) 4.4 能力要求 (5) 5 半导体照明封装高级工程师职业资格 (8) 5.1 基本要求（需满足以下条件之一） (8) 5.2 就职方向 (8) 5.3 工作职责 (8) 5.4 能力要求 (9) 6 半导体照明封装工程师鉴定方式 (10)
前 言 在相关国家标准正式出台以前，为适应半导体照明产业快速发展需要，满足 产业人才开发需求， 国家半导体照明工程研发及产业联盟组织制定专业技术人才 的职业资格规范，以规范专业技术人员的技能标准，正确引导半导体照明产业的 人才培养和人才评价。 ） ” 《规范》 《<半导体照明工程师职业资格规范> 封装 （第一版）》（以下简称 “ 定义了半导体照明封装初、中、高级工程师的职业资格要求、工作内容和能力要 求，可作为半导体照明产业评定、招聘和培养封装专业技术人才的推荐性标准。 本《规范》由国家半导体照明工程研发及产业联盟组织国内外行业专家以及 人力资源管理专家，在基于大量的半导体照明企业实际岗位分析的基础上，建立 的关键技术岗位能力素质模型。 本《规范》的制定遵循了企业实际要求，既保证了《规范》体例的规范化， 又体现了以职业活动为导向、以职业能力为核心的特点，同时也使其具有根据科 技发展进行调整的灵活性和实用性， 符合半导体照明应用产品电学与控制方向技 术人才培训、鉴定和就业工作的需要。 本《规范》是半导体照明专业技术人员系列职业资格规范之一。 本《规范》由国家半导体照明工程研发及产业联盟归口管理。
LED半导体照明的发展与应用 者按：半导体技术在上个世纪下半叶引发的一场微电子革命，催生了微电子工业和高科技ＩＴ产业，改变了整个世界的面貌。今天，化合物半导体技术的迅猛发展和不断突破，正孕育着一场新的革命——照明革命。新一代照明光源半导体ＬＥＤ，以传统光源所没有的优点引发了照明产业技术和应用的革命。半导体ＬＥＤ固态光源替代传统照明光源是大势所趋。１、ＬＥＤ半导体照明的机遇 （１）全球性的能源短缺和环境污染在经济高速发展的中国表现得尤为突出，节能和环保是中国实现社会经济可持续发展所急需解决的问题。作为能源消耗大户的照明领域，必须寻找可以替代传统光源的新一代节能环保的绿色光源。 （２）半导体ＬＥＤ是当今世界上最有可能替代传统光源的新一代光源。 其具有如下优点： ①高效低耗，节能环保； ②低压驱动，响应速度快安全性高； ③固体化封装，耐振动，体积小，便于装配组合； ④可见光区内颜色全系列化，色温、色纯、显色性、光指向性良好，便于照明应用组合； ⑤直流驱动，无频闪，用于照明有利于保护人眼视力； ⑥使用寿命长。 （３）现阶段ＬＥＤ的发光效率偏低和光通量成本偏高是制约其大规模进入照明领域的两大瓶颈。目前ＬＥＤ的应用领域主要集中在信号指示、智能显示、汽车灯具、景观照明和特殊照明领域等。但是，化合物半导体技术的迅猛发展和关键技术的即将突破，使今天成为大力发展半导体照明产业的最佳时机。２００３年我国人均ＧＤＰ首次突破１０００美元大关，经济实力得到了进一步的增强，市场上已经初步具备了接受较高光通量成本（初始成本）光
源的能力。在未来的１０～２０年内，用半导体ＬＥＤ作为光源的固态照明灯，将逐渐取代传统的照明灯。 （４）各国政府予以高度重视，相继推出半导体照明计划，已形成世界性的半导体照明技术合围突破的态势。 ①美国：“下一代照明计划”时间是２０００～２０１０年投资５亿美元。美国半导体照明发展蓝图如表１所示； ②日本：“２１世纪的照明计划”，将耗费６０亿日元推行半导体照明目标是在２００６年用白光ＬＥＤ替代５０％的传统照明； ③欧盟：“彩虹计划”已在２０００年７月启动通过欧共体的资助推广应用白光ＬＥＤ照明； ④中国：２００３年６月１７日，由科技部牵头成立了跨部门、跨地区、跨行业的“国家半导体照明工程协调领导小组”。从协调领导小组成立之日到２００５年年底之前，将是半导体照明工程项目的紧急启动期。从２００６年的“十一五”开始，国家将把半导体照明工程作为一个重大项目进行推动； （５）我国 的半导体ＬＥＤ产业链经过多年的发展已相对完善，具备了一定的发展基础。同时，我国又是照明灯具产业的大国，只要政府和业界协调整合好，发展半导体ＬＥＤ照明产业是大有可为的； ２ＬＥＤ的发展历程（如图１所示） ２．１ＬＥＤ技术突破的历程
中国半导体产业发展历史大事记 1947年，美国贝尔实验室发明了半导体点接触式晶体管，从而开创了人类的硅文明时代。1956年，我国提出“向科学进军”，根据国外发展电子器件的进程，提出了中国也要研究半导体科学，把半导体技术列为国家四大紧急措施之一。中国科学院应用物理所首先举办了半导体器件短期培训班。请回国的半导体专家黄昆、吴锡九、黄敞、林兰英、王守武、成众志等讲授半导体理论、晶体管制造技术和半导体线路。在五所大学――北京大学、复旦大学、吉林大学、厦门大学和南京大学联合在北京大学开办了半导体物理专业，共同培养第一批半导体人才。培养出了第一批著名的教授：北京大学的黄昆、复旦大学的谢希德、吉林大学的高鼎三。 1957年毕业的第一批研究生中有中国科学院院士王阳元（北京大学微电子所所长）、工程院院士许居衍（华晶集团中央研究院院长）和电子工业部总工程师俞忠钰（北方华虹设计公司董事长）。 1957年，北京电子管厂通过还原氧化锗，拉出了锗单晶。中国科学院应用物理研究所和二机部十局第十一所开发锗晶体管。当年，中国相继研制出锗点接触二极管和三极管（即晶体管）。 1958年，美国德州仪器公司和仙童公司各自研制发明了半导体集成电路（IC）之后，发展极为迅猛，从SSI（小规模集成电路）起步，经过MSI（中规模集成电路），发展到LSI（大规模集成电路），然后发展到现在的VLSI（超大规模集成电路）及最近的ULSI（特大规模集成电路），甚至发展到将来的GSI（甚大规模集成电路），届时单片集成电路集成度将超过10亿个元件。 1959年，天津拉制出硅（Si）单晶。 1960年，中科院在北京建立半导体研究所，同年在河北建立工业性专业化研究所――第十三所（河北半导体研究所）。 1962年，天津拉制出砷化镓单晶（GaAs），为研究制备其他化合物半导体打下了基础。1962年，我国研究制成硅外延工艺，并开始研究采用照相制版，光刻工艺。 1963年，河北省半导体研究所制成硅平面型晶体管。 1964年，河北省半导体研究所研制出硅外延平面型晶体管。 1965年12月，河北半导体研究所召开鉴定会，鉴定了第一批半导体管，并在国内首先鉴定了DTL型（二极管――晶体管逻辑）数字逻辑电路。1966年底，在工厂范围内上海元件五厂鉴定了TTL电路产品。这些小规模双极型数字集成电路主要以与非门为主，还有与非驱动器、与门、或非门、或门、以及与或非电路等。标志着中国已经制成了自己的小规模集成电路。 1968年，组建国营东光电工厂（878厂）、上海无线电十九厂，至1970年建成投产，形成中国IC产业中的“两霸”。 1968年，上海无线电十四厂首家制成PMOS（P型金属－氧化物半导体）电路（MOSIC）。拉开了我国发展MOS电路的序幕，并在七十年代初，永川半导体研究所（现电子第24所）、上无十四厂和北京878厂相继研制成功NMOS电路。之后，又研制成CMOS电路。 七十年代初，IC价高利厚，需求巨大，引起了全国建设IC生产企业的热潮，共有四十多家集成电路工厂建成，四机部所属厂有749厂（永红器材厂）、871（天光集成电路厂）、878（东光电工厂）、4433厂（风光电工厂）和4435厂（韶光电工厂）等。各省市所建厂主要有：上海元件五厂、上无七厂、上无十四厂、上无十九厂、苏州半导体厂、常州半导体厂、北京半导体器件二厂、三厂、五厂、六厂、天津半导体（一）厂、航天部西安691厂等等。
半导体行业发展趋势分析 新型计算架构浪潮推动，中国半导体产业弯道超车机会来临
核心观点： ●2018，半导体市场供需两旺，中国市场迎弯道超车机遇 需求端新市场新应用推动行业成长：1）比特币市场的火爆带动矿机需求快速增加，ASIC 芯片矿机凭借设计简单，成本低，算力强大等优势被大量采用。国内ASIC 矿机芯片厂商比特大陆、嘉楠耘智、亿邦股份自身业绩高增长的同时，其制造与封测环节供应商订单快速增长。2）汽车电子、人工智能、物联网渐行渐近，带动行业成长。供给端国内建厂潮加剧全球半导体行业资本开支增长，上游确定性受益。 ● 1 月半导体行情冰火两重天 A 股市场：18 年1 月以来（至1 月26 日）申万半导体指数下跌9.03%，半导体板块跑输电子行业5.9 个百分点，跑输上证综指16.59 个百分点，跑 输沪深300 指数17.72 个百分点；其中制造（-5.59%）>封装（-5.64%）> 分立器件（-5.66%）>存储器（-5.85%）>设计（-7.34%）>设备（-9.57%）> 材料（-11.17%）；估值大幅回落。海外市场：费城半导体指数上涨6.79%，创历史新高，首次超过2001 年最高值；矿机及人工智能带动GPU 需求量增长，英伟达作为全球GPU 龙头深度受益，1 月以来（至1 月26 日）股价上涨22.14%；设备龙头整体上涨。 ●12 月北美半导体设备销售额创历史新高，存储芯片价格平稳波动 根据WSTS 统计，11 月全球半导体销售额达376.9 亿美金，同比增长21.5%，环比增长1.6%，创历史新高。其中北美地区半导体11 月销售额87.7 亿美金，同比增长40.2%，环比增长2.6%，是全球半导体销售额增长最快区域。分版块看，12 月北美半导体设备销售额23.88 亿美金，同比增长27.7%，环比增长16.35%，创历史新高；存储芯片价格1 月以来（至1 月26 日）价格 波动。 ●投资建议 我们认为国内IC 产业进入加速发展时期，由市场到核“芯”突破这一准则不断延续，从智能手机领域起步，未来有望在人工智能、汽车电子、5G、物联网等新兴市场实现加速追赶。本月重点推荐卡位新兴应用市场，业绩快速成长的华天科技、长电科技，建议关注通富微电；同时下游资本开支扩张带给上游设备领域的投资机会，建议关注北方华创、长川科技。