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半导体发展要素

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半导体发展要素

半导体发展要素范文第1篇

【关键词】半导体企业;生产管理;技术展望

现阶段,半导体行业基本处于国外的技术垄断之下,虽然近年来在国家政策的大力扶持下,国内半导体企业顽强生长,取得了不错的发展成就,但距离打破国外技术垄断仍有一段差距。对此,国内半导体企业必须加强生产管理,同时积极开展新技术的研发工作,努力发展自主知识产权,促进本土半导体行业的健康快速发展。

1半导体企业生产的常见问题

1.1产品良率控制方面

作为高新技术行业,半导体行业的良品控制与技术先进性密切相关,但当前半导体生产的核心技术基本被国外企业所把持,而国内半导体企业的良品率一直处于较低水平。特别是在新上设备、制程转换的过程中,产品良率控制更是容易出现大的问题。例如,某半导体公司对2013年度的晶圆报废情况进行了统计,发现个别月份的晶圆报废数量特别多,通过对生产记录的进一步追溯,确定问题主要出现在三个方面:一是新设备安装后调试不当;二是产品制程转换中有个别问题未处理到位;三是设备保养出现疏忽。

1.2生产瓶颈方面

机台生产能力不足是导致企业产能瓶颈的主要原因,同时也是非常辣手的一个问题。在半导体生产中,需要对各机台的生产能力进行统筹协调,做好排产工作,但现实生产中经常受到各方面因素的干扰,使得原有的排产计划被打乱,各机台之前的生产平衡被打破,进而出现个别机台的积压现象。此外,在实际生产过程中,不同设备的保养进度可能并不一致,当个别设备需要临时保养时,就需要其他机台超负荷运作以保证产能稳定,但这样一来就很可能导致产品质量问题的增多。

1.3设备故障方面

设备故障会给企业带来巨大的经济损失,除了故障处理带来的维修费用投入外,故障多发还会导致产品交期滞后,影响企业的对外形象。同时,设备故障会使原来流畅的生产线遭到破坏,并使员工工作量大幅增加,导致员工工作积极性下降,生产管理难度增大。此外,一些关键设备的停滞还会对那些有连续生产需求的元件质量造成巨大影响,考虑到半导体行业的特殊性,这些产品的质量一旦出现问题就只能予以报废。

2半导体企业生产管理的强化

2.1质量管理体系建设

首先,企业要加强质管队伍的管理和建设,要求质管部门及人员严格依据质量监测方案的有关要求开展各项工作,深入总结半导体生产的质量控制要素,并从事前、事中、事后三个方面制定相应的质量监管计划,全面做好日常的质量监督工作。其次,加强硬件设备投入,加快技术改造进程,紧跟国家相关计量技术法规变化,不断提高硬件标准,保证企业具有足够的检测能力。与此同时,紧抓员工教育与管理,增强各级人员的质量控制意识,为企业生产管理奠定人力保障。最后,建立健全管理评审制度,对企业生产管理情况进行实事求是的评价,并提出相应的改进意见,促进企业质量管理体系的不断发展与完善。

2.2加强自主创新

自主创新既是企业自身发展的需要,也是国家战略发展的客观需求。当前我国半导体企业在技术创新方面的主体意识淡薄、资金投入不足、自有知识产权匮乏、产品利润率低下,在国际半导体市场中没有形成自己的核心竞争力。今后,国内半导体企业应加强自主创新研究,努力掌握拥有自主知识产权的核心技术,争取早日摆脱国外知识产权压迫。在这方面,可以借鉴我国知名企业华为的发展经验,华为每年在技术研发上的投入多达几十亿美金,占公司总收入的15%左右,在充足的研发经费支持下,华为每年都要申请大量专利,并且掌握了大量的核心技术,这为华为参与国际竞争提供了有力的技术和专利支撑。

2.3完善设备管理

为保证生产计划的顺利实施,需要企业加强生产设备的动态管理,提前预知并积极应对设备故障。为此,企业要实时获取设备运行的相关数据,包括PCS(统计控制系统)数据、KPP(关键工艺参数)数据、CPP(控制工艺参数)数据等,这些数据通常反映了设备的运行现状,如光刻机的雕刻位置与切口宽度等,通过分析这些数据就能实现对设备运行状态的持续跟踪与监控。一般情况下,上述数据都会自动保存导半导体设备的日志文件中,企业要做好相关日志文件的搜集、整理和分析工作,同时辅以相关设备状态检测理论及方法,对产品生产过程进行实时监控,确保设备始终处于最佳运行状态下。在具体的设备管理方法上,目前较常采用的方法是计划驱动管理模式,即根据设备运行状态及企业排产计划合理设定检修日期,对不同设备的维护保养进行统一协调和规划,保证生产计划顺利执行。除上述基本方法外,还有基于设备利用率的动态管理方法、基于扰动的生产准备管理方法等,在实际生产过程中,企业应灵活运用以上方法,尽可能降低设备因素对企业生产管理的影响。

3半导体企业生产新技术展望

近年来,国际半导体技术工艺不断发展,如何在控制成本的同时稳定缩小芯片尺寸成为半导体行业的竞争焦点。当前,国外半导体企业已经全面实现14nm量产,10nm量产工艺也已推出,虽然实际产能表现并不理想,但也在稳步改进之中,预计近期内即可完善。多年以来,提高光刻分辨率的渠道主要有三种:缩短曝光波长、增大镜头数值孔径NA、减少K1,但随着芯片尺寸的不断缩小,传统光刻技术逐渐达到技术瓶颈,当前采用的193nm光刻技术以及多重曝光技术已不太可能有更大作为,并且在10nm水平已经表现出了良品率低的问题,今后EUV光刻成为支持芯片尺寸继续缩小的重要技术方向。此外,除了缩小尺寸,半导体行业面临的其他关键技术工艺还包括450mm硅片、TSV3D封装、FinFET结构、III-V族作沟道材料等,以上每一项技术的新进展,都将带动半导体行业的进一步发展。

4结语

综上所述,半导体是国家重点扶持的高新技术产业之一,同时也是我国高新技术领域的一大短板。针对当前国内半导体企业生产的常见问题,应从以下方面入手:加强质量管理体系建设、加强自主创新、完善设备管理,在提高企业生产管理水平的同时,掌握更多拥有自主知识产权的核心技术,促进我国半导体行业健康持续发展。

参考文献:

[1]刘光华,戴敏洁.半导体生产的质量管理与质量控制[J].文摘版:工程技术,2016(04).

[2]杨立功,于晓权,李晓红,罗俊.半导体可靠性技术现状与展望[J].微电子学,2015(03).

半导体发展要素范文第2篇

关键词:研究性学习;半导体物理;微电子技术;教学

微电子技术已经发展的越来越广泛,已经应用到生活中的各个领域。随着半导体、集成电路技术的发展的越来越快,继续研究半导体基础理论是非常重要的。目前,大多数高校工科学生现在都重视做实验而忽视了理论的发展,而对于微电子学专业的学生来说,是重视电路的设计而忽视了半导体的发展,所以,学生学习半导体物理的积极性并不高,这与教学课程设计有很大的关系,教学中理论联系实际缺乏,教学方法单一等都是造成学生积极性不高的原因。而半导体物理是微电子学专业一门重要的专业基础课,主要内容包括能带的概念、本证光谱和能带结构、杂质电子态、载流子运输、半导体表面和界面、非晶态半导体、非平衡载流子和运动规律等基本概念和理论,这些知识为学生后面进行相关学科的学习奠定了基础。在半导体物理的专业实验课上开展诸如半导体电阻率、非平衡少数载流子寿命、电容电压特性和霍尔迁移率测量等简单的测试性实验。在实验过程中,实验的操作和实验数据的处理过于简单化,而且,实验时长安排不妥,学生往往用不到一半的时间就可以完成全部内容,所以,实际上,学生在实验过程中收获的并不是很多。综上所述,在半导体物理的教学过程中还存在一些不足需要改进,内容如下:(一)基础知识掌握不牢固。半导体物理涉及的内容包括固体物理、量子力学等多门学科。这样学生所学知识点变得更多,头绪不清,不知道什么是重点,对基本概念的理解更是不清不楚,且不能将所学的知识融会贯通。(二)教材上的内容不能随发展而变。也就是说教材的教学内容更新已经跟不上半导体相关科学知识的飞速发展。因为半导体学科领域极速发展,不断涌现新理论和新成果。(三)教学枯燥无味。只靠教师口述教学内容会让学生感觉内容枯燥、缺乏学习兴趣。教学内容抽象化学生被强加灌输知识,导致学习者在学习方面缺乏主动性和创造性。(四)学生自主学习主管能动性差。现在的教学模式显得被动、单一,这样的教学模式只会导致学生学习兴趣不高,自主学习和主动探索的能力差。(五)学生动手能力差。实验课的设置较少,学生动手的机会也就少了,导致学生缺乏创新精神。半导体物理的学习强调理论与实验相结合,但目前开展的实验内容单一、实验环节固化,感觉不到学生对实验的融入,不仅无法引起学生学习理论课的兴趣,也无法达到训练学生创新性的目的。我们探索并实践了将研究性学习思想引入到半导体物理的教学活动中[1],重视主体性和创造性价值的培养。以此方式来解决目前半导体物理教学中存在的这些问题,具体的改革如下:

一教师教学观念的转变是实施研究性学习的前提

半导体物理的特点是概念多,理论多,物理模型抽象,不易理解,在课本上上学习,学生会感到内容枯燥,缺少直观性和形象性,学习起来比较困难。因此,教师想尽其所能改变传统的教育方式,在教学中进行专题讲座、分组讨论、充分利用PPT,flash等多媒体软件,安排学生针对具体研究问题进行研究实践等教学形式,转变教学观念,改变学习方式和状态,把学生置于学习的主体地位,创设使学生主动参与的教学情景,激发学生学习的主动性[2]。

二加强课程建设,根据专业特点及科技发展的需要

合理的安排教学内容,讲课内容做到丰富、全面,知识点讲解透彻,同时了解行业发展动态半导体物理学教材采用刘恩科主编的《半导体物理学》第七版,结合我校微电子学专业的具体情况,我们对该书的课内精讲教学内容进行了整合。首先把握好整体知识结构,在此基础上突出教学重点。(一)首先做好先修知识的衔接半导体前五章为理论基础的部分,主要讲述了半导体中的电子状态,杂质和能级缺陷,载流子的统计分布,半导体的导电性与非平衡载流子,在此基础上阐述了电子的有效质量,费米能级,迁移率,非平衡载流子寿命等基本概念。第一章和第四章的知识点包括晶体结构、晶面、晶向、晶格振动、能带理论等,讲授新课之前将涉及到的知识点让学生课下进行自主学习。如果有不理解的内容可通过课下答疑的方式进行辅导。(二)重要的知识要精细解读教师在课堂授课的时候要明确本次课程学习的主线,在主线中穿插重要的概念和主要知识点,复杂公式详细的推导过程被弱化,力求想法清楚、定义明确、难点清晰。比如在教师教授第三章的课程时,学习载流子浓度,应该让学生清楚的明白要先计算的是状态密度,然后再计算费米分布函数或者玻尔兹曼函数,最后计算出平衡时的空穴和电子的浓度。(三)最新的知识扩充因为非常迅速发展的现代半导体技术,以及不断拓展的技术研究方向,半导体领域的相关知识更新也很快,因此,与时俱进是教师应该做到的,时刻关注研究热点与科技前沿,更要将教学内容合理安排。对于本书中的第七章、第九章和第十章书本上的知识点不过多讲解,只做基础的介绍即可,主要讲解基本理论和基本概念,比较难的内容只做一般性的了解。教师要合理取舍教学内容,与其他课程的重叠内容要压缩,更要将教材中的陈旧知识删除。(四)实验内容和方式的转变为调动学生实验的积极性,增加难度,我们将工艺实验中得到的产品用到测试实验中,既能够验证工艺实验的成果,也能够分析更多的实验参数,达到将理论课和实验课内容更好结合的目的,还能锻炼学生对实验数据分析和处理的能力。在实验方面也进行了研究性学习的探索,努力引导学生进行研究性实验。

三引入研究性学习思想,培养学生文献调研能力

网络是知识的海洋,让学生利用网络来学习半导体物理相关资料提高自主学习性以及运用所学的知识进行自主创新的能力是非常重要的。把学生被动式学习的模式转化为以学生为主导的教学方式,让学生融入所设问题的情景中,引出科研中遇到的问题,并对某些问题进行讨论。在文献调研的过程中,让学生充分、及时地了解半导体产业发展的相关动态,学会“详读”和“粗读”文献,多多积累文献中涉及到半导体物理的知识,加强对课堂所学内容的理解,激发学生的创新思维。读过文献后要做出相应的总结汇报,可以以PPT的形式给出,方便其他人对文献的理解,学生也可以尝试到作为一名老师的感觉。这样师生互换角色,在教师的引导下使学生成为富有主动性的探究与学习者。四将科研融入到教学中把科研和教学结合起来,让学生明白自己学习的知识可以具体应用到生产生活的哪些方面。我们可以做的有:(1)针对课堂教学中讲到的半导体中的物理现象或者概念应用到某一个器件的制造中,激励学生通过课程设计过程的方式参与到学院老师的项目中,通过具体的研究工作,将研究结果撰写成研究论文。(2)将已取得的科研成果作为新的教学内容,充实到教学中去,使课堂上所讲的知识和我们实际的工业生产、生活联系起来,远离以往单一、抽象、枯燥的教学,使学生带着问题来学习新知识,鼓励学生参与真实科研项目的研究。以这两种方式提高学生了解问题、剖析问题的能力,让学生积极参与其中,把抽象的东西实物化,教学效果非常明显。综上所述,我们将以更新教学内容、改变教学观念、注重实验、实践教学、培养学生的创新精神为目的进行半导体物理的课程改革来解决教学过程中存在的一些问题。

作者:王月 李雪 张经慧 单位:渤海大学

参考文献

[1]喻思红,范湘红,赵小红.研究性学习教学模式在课堂教学中的实践及评价[J].中华护理杂志,2005,40(5):380-382.

[2]范秉琳,杨志军,袁建梅,等.“研究型学习”教学模式在分析化学教学中的应用[J].中国高等医学教育,2014,(6):62-63.

半导体发展要素范文第3篇

关键词:微电子技术专业;新材料新能源;节能减排低碳生活;行业发展

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)19-0080-02

一、行业发展趋势

世界经济早已进入信息化的发展阶段,微电子技术是高科技和信息产业的核心技术,已成为当前时代的基础产业。从国家政策方面来看,节能减排、低碳生活、新材料新能源是导向。从节能减排上看:我们都知道液晶显示技术取代了CRT,已经占领当今市场,同时出现的还有PDP(等离子体)及即将出现的TFT(铁电液晶)等新型的半导体材料,这些产品比起过去的CRT显示器,不仅是外观形状上有优势,功耗低、辐射低、发热量低,符合节能减排的低碳生活,而LED(发光二极管)势必要代替现在的照明,在未来将占领整个照明市场。美国现在进行的光伏计划就是用高亮度Led代替现有路灯照明,这将节省全美40%以上的电力能源。同样日本进行的国家阳光计划也是要将路灯全部替换成高亮度LED。

再看新能源,随着现代科学技术的飞速发展,现在以天津为主的企业力神、比克国际等生产的锂电池已渐渐成为动力电池将要占领市场;未来太阳能电池取代石油将会应用在汽车甚至航空领域,也不会是神话。这已经是日本国家规划中的重点项目。

毋庸置疑,微电子产业发展前景无限广阔,产业的发展势必也为中等职业学校打开就业市场:国内现有的该行业的生产线不断更新换代,生产能力和技术水平在迅猛扩大和提升。

二、产业发展动态

微电子工业发展的主导国家是美国和日本,发达国家和地区有韩国和西欧。我国微电子技术产业正进入迅猛发展时期,目前已经成为世界半导体制造中心和国际上主要的芯片供应地。特别是在半导体晶片生产方面,其产量超过全世界晶片产量的30%,今年随着LED产业迅猛发展,芯片市场已供不应求。截至去年,我国芯片总需求已经超过500亿美元,成为全球最大的集成电路市场之一。

我国微电子技术产业现状:在2006年8月及10月海力士意法在无锡建成8英寸和12英寸芯片生产线之后,2007年迅速达产,从而拉动了国内芯片制造业整体规模的扩大。在此基础上,2008年海力士意法又继续实施第二期工程,将12英寸生产线产能扩展至每月8万片。此外,国内还有多条集成电路芯片生产线正处于建设或达产过程中,其中12英寸芯片生产线已成为投资热点。中芯国际在成都的8英寸生产线建成投产,紧接着在武汉的12英寸芯片制造企业——武汉新芯集成电路制造有限公司也建成投产;华虹NEC二厂8英寸生产线建成投产;英特尔投资25亿美元在大连的12英寸芯片制造厂投产;台湾茂德也投资9.6亿美元在重庆建设8英寸生产线;中芯国际投资12亿美元在上海的12英寸生产线正式运营。中芯国际宣布正在深圳建设8英寸和12英寸生产线,英特尔支持建设的深圳方正微电子芯片厂二期工程已竣工。随着这些新建和扩建生产线新增产能的陆续释放,我国芯片制造业的规模将继续快速扩大。北京京东方月生产9万片玻璃基板的液晶生产8.5代线今年即将投产。在封装测试领域,中芯国际和英特尔在成都的封装测试企业建成投产,江苏长电科技投资20亿元建设的年产50亿块集成电路的新厂房在使用,三星电子(苏州)半导体公司的第二工厂投产。飞思卡尔、奇梦达、RFMD、瑞萨、日月光和星科金朋等多家企业也分别对其在中国大陆的封装测试企业进行增资扩产。此外,松下投资100亿日元在苏州建设半导体封装新线投产;意法半导体投资5亿美元在深圳龙岗建设封装工厂。这些新建、扩建项目成为近期拉动我国集成电路封装测试业继续快速增长的主要力量。

大连市微电子技术产业现状:因特公司的12英寸芯片制造产业生产线投资25亿美元;主要从事二极管封装的九久光电台商投资建生产线2000万美金;大连路明科技生产三基色荧光粉做固体发光材料,市政府在几年前分期投资早已经超过1个亿;路美芯片更是从土地到生产线陆续投放资金过亿;去年大连政府为德豪光电投资生产线建设也超过1个亿。

生产线投资大,用工需求量也大,技术工人市场前景也随之向好。我们应当充分抓住机遇,迎接挑战。将电子科学与技术专业办成能够培养适应我国社会主义建设不断发展中对各层次人才需求和具有创新精神的教育和人才基地。

三、就业市场现状

目前,全国设有电子科学与技术相关专业的高等院校有一百多所,在校学生估计在5万人左右。本专业设有专科、本科和研究生教育三个层次。专业的发展现状良好,主要表现在:规模在逐年扩大,开设此专业的学校和招生人数都在增加;专业毕业生的就业率相对较高。这是与微电子技术产业的稳步发展相适应的。

然而,我们应该看到,不同层次的人才对应着不同层次的社会需求。高等教育的目的是为国家培养出具有良好的思想道德素质、扎实的基础理论知识、宽广的科学技术知识面、良好的创新意识和创新能力的高素质人才,而随着集成电路、液晶、有机薄膜发光及太阳能电池等信息产业投产规模的不断扩大,从事基本劳动的产业技术工人需求量也在大幅增加,这给职业教育开设微电子技术专业带来了契机,我们必须牢牢抓住这个契机,为社会培养合格的技术工人,适应企业的发展。

目前,市场对从事此类工作的工人需求很多,甚至供不应求,呈现“用工荒”状态,而且真正经过专业培训的合格技术工人几乎很难找到,农民工缺乏相应的技术,不能满足像因特公司、京东方、上广电、大连路明集团、大连久久光电、大连德豪光电这样科技产业的用工需要,从这一点来看,企业需求具有一定技术技能型的工人来充实一线生产。因此,今后一段时间,职业教育应该注重微电技术专业领域技术工人的培养。

四、专业设置的方向和意义

从前面国内外电子科学与技术行业的现状和发展趋势来看,美国、西欧、日本、韩国、台湾地区的电子科学与技术产业早已完成飞速发展的上升期,进入稳步而缓慢的平台。而我国随着新能源、新材料、节能减排、低碳生活这一国策的深入倡导,随着市场开放和外资的不断涌入,电子科学与技术产业正突飞猛进、焕发活力。今后我国电子科学与技术产业还将有明显的发展空间,高科技含量的自主研发的产品将会占领全球主导市场,随着社会需求逐步扩大,微电子技术专业的就业前景十分看好,企业需求具有一定技术技能型的工人来充实一线生产。因此,今后几年内,职业教育应该注重微电子技术专业领域人才的培养。

合格人才的培养不是一个孤立的事件,而是一个复杂的工程,它既是专业知识的培训过程又是思想道德素质的提高过程;它更要求学校要适应产业发展需要,培养的学生既要有专业技能又要脚踏实地;既要有“教方”教改的灵活变化,更要有“学方”学习内容的切合实际。这些决定教育质量和产业发展的环节相辅相成、缺一不可。电子科学与技术专业的教育质量、规模、结构和市场的关系是一种相互制约、相辅相成的辩证关系。教学必须适应生产力的发展需要,课程设置、专业规模和结构必然受到行业市场冷热的影响。就学校而言,教育质量除了受到教师、教材、课程、授课方式等纯教学因素的影响之外,同时也受到产业规模和结构的制约,课程结构设置要和企业需求密切结合。

1.课程设置中:明确设课目的。明确基础课、实训课之间的学时比例,要了解社会需求对课程的模式、培养方向起到决定性作用。起点不同的学生技术专业也应定位在不同的培养层次上。一般来讲,高中毕业起点的学生课程选择应该在对材料生长的了解、清洗工艺、净化及器件工艺的学习掌握;初中起点学生的培养目标是普通型工人,学校的办学目标不能一刀切,应根据需求分出层次。内容应根据市场需求,不能盲目制定教学计划而脱离实际,要大胆结合企业用工需求,培养称职的技术工人。

2.教学环节中:在目前的社会环境和市场调节的作用下,如何提高教学质量是一个重大和综合性的课题。影响教学质量的校内要素是“教”与“学”,“教方”的要素有教师队伍、课程设置、教材选择、教学方式;“学方”的要素是学习目的、上课态度。教学质量取决于以下因素:教方能否真正及时了解和掌握市场信息,教师有没有适应市场需求的教学能力;课程设置能不能和学生的接受能力吻合,既要按需设课也要“因人设课”,实验和实习环节不能流于形式;教材选择和讲授内容既要按照统一标准,又要“因人施教”、“因需施教”;教学方式达到在不偏离教学要求前提下的多样化;以宽进严出的原则对待学生、教授知识。

3.从“教”与“学”两个方面来抓“质量”:第一,必须重视教师队伍的建设,注重教师的基本素质,如思想品德、敬业和专业知识面等;第二,应该注重教师的再学习,这包括教授课程的学习与拓宽,要掌握扑捉微电子学科发展的洞察力和知识的更新能力;第三,随着电子科学与技术的不断发展,应该注重课程设置的不断更新和调整;第四,课程设置必须同样注重教学和实验两个环节,加强实验教学环节带学生多参加实训,对于培养学生的接受、掌握专业知识和动手能力非常必要,即课堂与课下相结合,讲课与实验相结合,平时与考试相结合。

课程结构设置要和企业需求密切结合,要受到产业规模和结构的制约,专业规模和结构必须适应行业市场的需求。可以根据订单招生开课;建立以电子器件封装为主的小型实验工艺生产线;和企业联合办学,利用他们的生产线做培养学生的实训基地。

2009年我校招收的第一届微电专业,课程设置就是根据企业需求来安排的,主要方向是半导体工艺:针对路明、因特主要教授的是芯片工艺,针对路美介绍了一些半导体材料的生长工艺,还针对京东方讲授了关于液晶的工艺过程。可以根据市场要求填充关于太阳能电池、二极管、液晶等制作工艺等。做到教学内容从满足就业市场要求出发,既符合职业学校的定位、又要易于职业学校的学生接受,努力达到这样的知识结构。

半导体发展要素范文第4篇

和CCD的对比

CCD(charge couple device)的学名叫电荷耦合器件,是一种利用了半导体的光电效应转化光信号的阵列器件。在CCD中,每个单元感受到的光信号经过传递汇总后再统一转化成电信号。它的图像失真度较低,一直是高端影像产品的首选。但是,CCD也有自己的缺点,因为信号是在单元中依次传递的,就需要外部准确的时钟发生器和驱动电路相配合,结果造成产品体积和功耗的增大。

CMOS的基本感光原理与CCD相同,不过其制作工艺和结构与CCD大不相同。CMOS的名称来源它的制造工艺,这是一种半导体工业的通用工艺,因而可以在同一基片上集成时序、控制和信号处理电路,极大地降低了成本。在CMOS传感器中,每个单元感应到的光信号都可由邻近的放大器及ADC直接传送到内存中。不过,漏电流是它的一个天生缺陷,由此导致的图像质量下降是其多年一直面临的巨大挑战。

在相当一段时间内,两者就成为了高档和通用的代表。不过,事无绝对,随着CMOS工艺的进步,两者之间的距离正在逐步缩短。因为CMOS工艺一直在前进,漏电流的问题也在逐步得到改善,而其低功耗的传统也得到了继承。最新型CMOS产品,譬如Micron的CMOS图像传感器,其像素分辨率已经达到了惊人的1000万像素,这种质的变化使CMOS传感器的触角已经开始进入CCD所占据的传统领域。

市场的要求

市场对图像传感器有什么要求呢?其实与对其他半导体产品的要求一样,就是多功能集成、低价格,当然还有性能。不过,这三者之间要达成一种平衡,对于集成度和成本的要求是厂家最为关注的。从上文就可以看到,CMOS图像传感器最接近这两项要求。CMOS工艺适合于生产数字芯片,这就给图像传感器集成DSP带来了天然的便利条件,再加上原本就在一起的ADC,一个数字图像处理系统就成型了。举一个例子,Micron的MT9V131就是一个典型的例子,它是一个1/4英寸VGA CMOS图像传感器,集成了一个可编程处理器和10位ADC,数据速率为l200~1350mpix/s,动态范围可达60dB。类似的产品还有OmniVision的OV7141-CO1A,Avago的ADCC-3960等。也正是因为这些产品的出现,促使了CMOS图像传感器得到了更广泛的应用。

开拓新兴市场

医疗和消费以经不能算是新兴市场了,因为它们已经发展的相当成熟了。这里要说的是安全产品市场。这个市场最初的重点在于电缆、模拟输出和闭路电视系统上面,当这一切发展到无以发展的时候,人们又将注意力投入到基础的摄像设备上。因为CMOS传感器的图像质量得到了前所未有的提高,而在功耗和成本方面仍具有优势,这就使得它们能够快速的进驻这个热点市场。而且,DVR技术的兴起,也使得CMOS传感器的优势明显化,因为它能高效的同数字监控系统结合在一起。

家用安全产品市场在整个大市场中发展的最快。得益与家庭网络(DSL、有线电视等)的发展,用户已经不需要考虑布线的因素,他们需要的只是功能强大的摄像前端设备。以Micron的MT9V135为例,这个1/4英寸的VGA CMOS图像传感器能通过电视、计算机显示器或现成系统中组装的接收器传送NTSC或PAL格式的数字或模拟输出,这就为家庭用户省去了一笔布线的费用。

工业安全市场的要求和家用有些区别,对宽泛动态范围的要求成为了第一要素。因为安全摄像头往往工作在不受控制的光照条件下,所以它们要能在捕获低光度的同时又捕获直接光线。100dB或更高指标的CMOS图像传感器已经出现了,像是Micron的MT9V032和美国国家半导体的LM9618等一批产品都属此类。

可以说,在这个市场上,CMOS图像传感器的优点得到了充分的发挥。

半导体发展要素范文第5篇

一、制定一个产业基地规划

要科学规划,大力推进国家半导体照明工程高新技术产业化基地建设。

高标准、高规格地制定产业基地规划,科学做好产业布局,完善产业生态系统,推动产业集群发展,努力把东莞LED产业建设成为产业规模大、产业集中度高、持续创新能力强、整体竞争优势突出的现代LED产业集群,并跻身为国际半导体照明产业链的重要组成部分。

二、明确二个产业主攻方向

要集中资源,根据我市产业发展基础,重点支持LED照明和背光源两个主攻方向。

一是LED照明。以创新市场推广模式和引领标准体系建设为东莞市场突破口,以国家“十城万盏”和广东省绿色照明示范城市建设为契机,在完善政府采购政策和绿色产品标杆指数的基础上,积极建设一批典型示范项目和重点引导工程,努力承接广东省绿色照明示范城市和对台合作重大示范项目建设,不断巩固和扩大节能范围,不断引导和带动产品集成创新,为全国绿色照明城市建设提供新思路,探索新模式,积累新经验,成为全国LED绿色照明推广的领跑者和先行区。二是LED背光源。通过培育本地龙头企业和高端环节引进,重点扶持具备一定规模和市场潜力,具有较强创新能力和自主知识产权,且能带动相关产业创新发展,对产业结构调整和提升区域经济竞争力有推动作用的龙头企业;采取“企业+政府+质检中心”结合的模式,打造背光源公共检测服务中心,争创国内领先的LED背光源制造集聚区。

三、搭建三个产业公共平台

要加大投入,积极搭建LED产业公共研发平台、公共检测平台和公共交易平台。

一是LED产业公共研发平台。以东莞北京大学光电研究院为依托组建LED芯片和应用公共研发平台,由东莞市政府与北京大学共同投资,各占50%股份,主要技术骨干团队由北京大学派出以及国外引进的高端技术人才组成,主要开展LED关键技术研发,提供公共技术服务,特别是专利支持、孵化LED高科技企业、制定LED产品标准、培养LED技术人员等。以东莞华中科技大学先进制造研究院为依托组建LED装备公共研发平台,主要开展LED装备关键技术研发,探索建设一条完整的国产化LED封装应用示范生产线,目标是尽可能地采用国产LED装备组建生产线,实现成功投产,与进口设备生产的产品水平一致,或实现更优质的产品,从而起一个示范作用。以广东华南工业设计院为依托组建LED创意设计公共研发平台,成立LED产品应用设计中心、快速样机制作中心、应用研究中心、分析中心、现代展示应用中心、品牌与产品策划中心、产品设计培训中心,并根据应用进展情况不断拓展创意设计平台的服务方式和领域范围。以石碣镇科技创新中心为依托组建LED电源公共创新研发平台,重点开发LED大功率电源的技术、高效电源控制模块技术,提高LED技术稳定性,为LED产业进行良好的配套。以清溪镇科技服务创新中心为依托组建LED背光源公共创新研发平台,重点研发新型LED背光模组,不同发光形式的动态产光源、低能耗技术、与大尺寸导光板结合技术,推动超薄、节能环保、高色彩品质的LED背光源技术发展。

二是LED产业公共检测平台。以东莞质检中心为依托建设国家半导体光源产品质量监督检测中心,联合东莞市的LED的龙头企业,共同投资建设。平台将增加对LED上游环节及显示、背光源的检测,建设芯片、封装模块及材料检测能力,对高投入、低产出的LED上游环节检测领域进行补贴。建立LED检测博士后流动站,博士工作站,提升LED检测领域理论基础水平。发挥测试机构对科研成果的开发促进作用,加强龙头企业科研成果的标准化力度。探索由政府、企业、高校共同投资联合建设检测平台,利用东莞质检中心的优质实验室管理资源,促进联合检测技术平台的建设。

三是LED产业公共交易平台。以联华国际(集团)有限公司为依托在东城区建设“苹果光源展销基地”,平台占地7.8万平方米,拟建设照明产品交易馆、材料配件交易中心和生活商务配套中心,建筑面积20万平方米,面向LED产业链的上中下游生产企业以及国外大型LED采购机构招商。以常平镇政府为依托在常平镇建设LED展销中心,该展销中心占地面积约50亩,现有3万平方已建成的三层铺位,配套有建筑面积约3500平方的8层管理办公大楼,拟将规划建设16层高,建筑面积约1.5万平方的常平LED光电大厦。

四、凝聚四个产业发展要素

要加快融合,凝聚产业的技术、人才、资金和市场等发展要素,大力加强技术攻关、引进培养人才、完善投入机制、拓展市场空间。

一是加强技术攻关。设立LED产业核心技术攻关专项资金,每个项目资助1000万元以上,鼓励引导科研机构和企业针对LED产业链上游和高端环节,采用新的技术路线,突破国外专利壁垒和技术封锁,研发蓝宝石衬底基片、同质衬底外延、氧化锌透明电极外延材料、新型高效大功率芯片、高压芯片等LED战略新产品;研发MOCVD国产设备、荧光粉薄膜涂覆及塑封成型设备国产化、LED及元器件全自动贴插一体化装备、面向大功率与高密高集成LED固晶与焊线设备等重大装备。

二是引进培养人才。依托市政府在海外建立的8个人才工作站,在欧美地区招揽LED产业国际高端人才。通过省市人才猎头公司,为产业和公共服务平台招揽国内专业人才。委托广东省半导体照明产业联合创新中心在东莞开展国家高级能源管理师和高级能源审计师培训,培养本地高级人才。发挥市半导体照明行业职业认证资格培训基地和勤上光电产业培训学校的作用,帮助LED企业解决人才紧缺问题,建立和规范行业技术人才的评价与培养体系,提升行业从业人员素质。

三是完善投入机制。加大政府财政投入,从科技东莞工程每年20亿元专项资金中设立LED专项资金,用于扶持LED产业科技创新、补贴LED应用示范工程、引进LED高端项目、营造有利于LED发展的环境。设立我市LED产业发展基金,将科技与产业、金融相结合,由政府引导资金和社会资金组合而成,以市场来推动产业升级。完善融资方式,鼓励扶持金融机构对LED产业融资,支持企业通过多种途径和方式在境内外资本市场进行融资、加强与国内外风险投资机构的联系。

四是拓展市场空间。创新市场营销模式,鼓励采取供应链公司、能源管理公司、南方电网、银行紧密合作的各种融资模式,降低公共照明推广成本。创新产品营销模式,突破传统照明“总―分―分销商―用户”的销售模式,采取直营或等新模式,以光文化为主导,通过光文化宣传和引导光文化需要,将灯具与光源相结合,以外观和光效来促销。指导企业实施品牌战略,打造LED领域的强势品牌,让品牌产品占据市场主流。引导企业注重商誉、诚信经营,以做“百年老店”的心态,各环节严把质量关,向市场交出信得过的产品。由产业联盟牵头,在国内主要LED展会组团参展,并举办东莞LED专业展会,宣传营销东莞LED品牌。

五、建设五个产业细分园区

要统筹资源,大力建设LED芯片产业园、LED装备产业园、LED应用产业园、LED电源产业园、LED芯片封装产业园,积极瞄准国际知名企业进行科技招商,特别是积极承接深圳LED产业转移潮。

一是松山湖LED芯片产业园。以东莞北京大学光电研究院为技术支撑,以东莞质检中心为检测支撑,吸引LED芯片领域的国内外知名企业入驻园区,打造东莞的“光谷”。

二是松山湖LED装备产业园。以东莞华中科技大学先进制造研究院和华南工业设计院为技术依托,在园区内建设装备示范车间和国产化示范生产线,吸引国内装备制造企业进驻园区。围绕产业发展需求,引导园区LED产业重点集中在生产芯片安放机,金线键合机、注胶机、荧光粉涂布机、塑封机、测试机、编带机、划片机等封装关键设备,以及LED应用产品的检测设备。

三是常平LED应用产业园。以东莞勤上半导体照明技术研究院为技术支撑,以一园多区的建设模式,分设龙头企业勤上公司的LED生产基地、横江片区发展用地、LED展销中心,均位于常平镇横江片区,常马路、环城路、东平大道的交汇处,目前已形成了20万平米的半导体照明产品生产基地和大规模自动化生产体系,拥有年产值超过20亿元的产品生产能力,并将斥巨资打造40万平方米的LED生产基地,成为亚洲规模最大和最先进的生产线之一。常平镇政府预留了横江片区发展用地2000亩,并将出台产业园区重点项目引进的配套政策,制定常平LED产业招商项目评价体系,重点把研发、销售和本地结算作为招商引资的重要指标。

四是石碣LED电源产业园。以石碣专业镇技术创新平台为技术支撑,以三旧改造为建设模式,以前锋电子和星宇光电等企业为核心企业,集聚LED电源生产企业。引导园区电源企业重点开发LED大功率电源的技术,延伸产品系列,形成规模化发展,以核心技术产品积累抢占市场竞争的高位。引导园区支架企业优化产品结构,更多地朝着大功率、表面贴装片式新型支架以及新材料应用产品方向发展。

五是清溪LED芯片封装产业园。充分发挥清溪镇毗邻深圳的区位优势,以台资企业转移出来的土地优势,拟将原房地产用地转为工业用地,建设LED芯片封装产业园,并在广东省半导体照明产业联合创新中心和深圳LED产业联合会为协助下,积极承接深圳LED产业转移潮,重点引进深圳芯片封装企业,尤其是上市企业,带动本地企业转型升级。

六、采取六个产业推进措施

要重点推进,有效建立有利于LED产业发展的示范、整合、宣传、标准、政策、联盟等产业生态系统和保障体系。

一是加快产业示范。在省市签订LED推广应用合同后,以市政府名义下发文件,坚持质量优先和以人为本的原则,要求各镇街强制推广应用LED室内和室外照明。创新推广模式,下一阶段将以“电网+EMC+供应链+金融”模式为核心推广省绿色照明示范城市项目,同时继续探索新的符合东莞地区特点的应用模式。根据省绿色照明示范城市项目的要求,规范补贴流程,投资单位采购已通过省标杆体系的产品,经申请通过,即可领取项目省财政补贴资金;该示范工程需在竣工一年后,经申请并通过市验收指标才能领取市财政配套补贴资金。在推广LED应用示范工程方面,强化管理机制,将由市科技局统筹,由市城管局和市城建局、市交通局负责LED路灯的应用推广工作;由市住房和城乡建设局和市建设规划局负责LED室内照明的应用推广工作。在松山湖的东莞质检中心附近规划建设测试路段,由各主要LED应用厂商安装样灯,进行产品展示和测试,同时又便于质检部门进行路灯检测。建立定期巡查制度,对目前已装工程进行巡查,检查效果太差的责令进行更新,以免造成市民的误解和出行的困难。随着LED应用示范工程深入开展,替换下来的传统灯具数量非常庞大,处理不慎会对环境造成极大的污染,要完善回收机制,委托专业回收再生公司将替换下来的路灯和室内照明灯具统一回收利用。

二是加速产业整合。主动承接上级政策、资金和项目资源,配合国家和省LED产业整体发展规划,坚持产业整合理念,本地企业培育与科技招商引资并重,以大项目为推手、以大企业为依托,培育和引进一批产业带动作用大、关联度高、辐射能力强的优势项目。支持产业横向资源整合,鼓励东莞本地资本与引进技术的结合,通过领先技术的产业转化构筑创新领先优势。积极引进国内外领先企业相关产业项目,提高区域产业开放度,加强珠三角周边区域企业的项目合作。以深莞惠一体化为契机,承接深圳转移的产业项目,构建规模化产业优势。引导东莞企业结盟抱团发展,产业链各级资源互补,共同做大做强。

三是加强产业宣传。建立集中宣传和长效宣传相结合的宣传机制,通过东莞电视台、东莞日报、东莞阳光网等新闻媒体开设LED专题,广泛宣传LED基础知识,让市民深入了解LED的发展情况,引导市民从更正面更科学的角度看待LED照明产品,令市民打消对LED照明产品的顾虑;编辑出版《东莞LED》专刊,报道最新产业资讯,为企业提供信息交流平台;建立东莞LED网站,功能定位为知识普及平台、网络交易平台、技术交流平台、检测结果平台。

四是制定产业规范。按照产业规划路线图,积极参与广东省LED照明产业标准体系建设。加快市级LED产业规范的出台,由LED产业联盟牵头制定东莞地方规范,联盟将对符合该规范的产品给予认证并贴上标志,示范工程产品的参数要符合甚至高于东莞地方规范,才能得到市财政补贴。制定《东莞市LED照明产品技术规范和能效指南》,从色温、显色指数和光效相关联的3级能效等级,并从分时段亮灯、单灯控制、多级调光、防雷击、抗台风进行严格要求;制定东莞照明产品接口标准,实现不同厂家灯具部件的互换性,解决用户的后顾之忧,突出东莞LED灯具的整合优势;制定示范工程验收标准,严格要求只有通过验收标准的工程才能申请市补贴资金。