半导体制造技术范文
时间：2023-11-13 17:49:55
导语：如何才能写好一篇半导体制造技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
一、工程教育（CDIO）模式
工程教育是我国高等教育的重要组成部分，在国家工业化信息化进程中，对独立完整门类齐全的工业体系的形成与发展，有着不可替代的作用。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，是以Conceive、Design、Implement、Operate（即构思、设计、实现、运作）一系列从产品研发到产品运行的产业周期为载体，让学生在理论和实践间过渡，完成自主学习。电子科学与技术专业是一个典型的工科专业，工程性和实践性非常强，希望通过课程学习使得学生具有以下工程核心能力：（1）具有运用数学、自然科学及工程知识的能力；（2）具有设计与开展实验，分析与解释数据的能力；（3）具有开展工程实践所需技术、技巧及使用现代工具的能力；（4）具有设计工程系统、组件或工艺流程的能力；（5）具有项目管理、有效沟通、领域整合与团队合作的能力；（6）具有发掘、分析、应用研究成果基于工程教育理念的《半导体制造技术》课程改革潘颖司炜裴雪丹及综合解决复杂工程问题的能力；（7）培养终身学习的习惯与能力；（8）具有基本工程伦理认知，尊重多元观点。
二、课程目标与存在的问题
《制造》是面向高校电子科学与技术专业的一门工程技术核心主干课程。本课程主要介绍半导体工艺流程、关键工艺步骤，以及相关领域的新工艺、新设备、新技术，其目标是培养掌握基础理论，熟悉专业知识，了解技术前沿，拓展科技视野，并具有一定工艺设计、分析解决实际工艺问题的电子科学与技术领域应用型工程创新人才。随着电子行业对半导体器件微型化、高频率、大功率、可靠性等要求的提高，半导体科学近几十年的迅猛发展，《制造》内容也随之不断充实，内容繁杂、综合性强、与实际工艺结合紧密。在这样的现实情况下，《制造》课程的教学难度越来越大，主要体现在以下几个方面（1）教学信息量大、课程学时有限，难以合理安排教学进度；（2）工艺设备昂贵，课程实践需求难以满足；（3）理论知识抽象，与实际工业联系不紧密，学生的积极性和创造性难以提高；（4）课程考核形式单一，难以全面检查教学成果。课程教学内容、方法、考核等一系列问题的背后，根本原因是当前《制造》课程的教学模式不尽合理，教学改革势在必行。
三、课程建设思路
《制造》只有32学时，在有限的课时下，教师要指导学生掌握基础理论，与实际工业生产流程相结合，引导学生进行创新性研究，帮助学生将课堂理论知识转化为电路、版图、工艺等设计能力。《制造》内容繁杂，难度大，实践实习难以充分实现，需要教师在教学过程中选择贴合产业的教材，突出重要知识点，合理分配学时，紧盯产业发展和先进工艺，更多的与产业实际融合，尽可能让学生接触实际制造过程，激发学生学习兴趣，提高学习效果。《制造》涉及专业知识面广（材料、物理、器件、工艺），紧跟技术发展，用简单的试卷理论考核学生的学习成果不够全面，课程考核方面也要打破固有的试卷核，避免学生靠死记硬背来应付考试，采用多元化的考察方式，考察学生的理论基础掌握、创新思维能力、团队协作能力。课外，要尽量给学生创造与产业接触的机会。
四、《半导体制造技术》课程建设
1、教材选择
《制造》与产业结合紧密，所以我们目前选用电子工业出版社由MichaelQiurk编著的《半导体制造技术》，该教材的特点是：理论扎实，详细介绍了半导体材料、半导体物理、半导体器件相关知识点；结合产业，突出实际工艺详细介绍了芯片制造中的关键工艺——理论、生产过程、工艺设备、质量分析等；紧随发展，吸收介绍了深亚微米工艺下的先进技术——槽隔离、平坦化、Cu互联等；容易理解，深入浅出，附有大量工艺图、设备图、结构图，直观形象。
2、教学内容
《制造》课程学时有限，教师在教学过程中需要突出知识重点，授课过程中带领学生着重学习重点章节——材料准备、工艺流程、基本工艺操作、先进技术，对于辅助章节——化学品、沾污、检测可以采用简单介绍、学生课后自主学习的方式进行讲授。《制造》相比于其他电子专业基础课程，最大的特点是产业发展迅速，教材内容更新速度远远落后，所以授课教师需要密切关注产业发展，了解新工艺、新技术、新设备，让学生的知识跟随产业变化。
3、教学方法
课程教授过程中，希望增加学生的参与度和积极性，同时提高学生的团队协作能力，所以采用传统集中授课与小组作业相结合的模式。在集中授课过程中也要注意调动学生积极性，可以采用如下方式：（1）采用启发式教学，以先导课程为基础，引导学生积极思考；（2）采用问题式教学法，首先提出问题，分析问题的本质，探讨解决问题的思路，最后给出解决问题的方法。培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力；（3）采用互动式教学法进行教学，注意调动学生学习的积极性，加强教师和学生的眼神交流和语言交流；（4）妥善处理教学中的重点和难点，引导学生学会逐步分解解决难点问题。
4、教学手段
传统教学一般采用板书授课、作业考察的方式，展现方式死板，考察不全面，现在可以结合多媒体工具的演示多样性，完成知识点与实际产业应用的结合，利用图像、动画、视频等展示和讲解复杂的器件结构和工艺过程，给以学生直观、清楚的展示，提高学生学习兴趣，引导学生的工程创新能力。建设课程网络教学平台，便于学生获取最新学习资料，利于教师与学生之间的课后沟通，同时教师可观察学生自主学习进度，适当提醒。
5、考核模式
课程减少考试比重，关注学生的学习过程，同时增加团队大作业，锻炼学生合作分工、解决问题的能力。
6、课程拓展
利用工艺流程仿真，以及校企合作平台等方式验证巩固课堂学习内容，增加学生与产业接触。综上所述，针对《制造》课程的特点以及现有的教学问题，笔者结合产业，采用工程教育思路进行教学改进，与传统模式的对比。
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关键词：服务器、半导体制冷、温控
0 引言
在专业技术领域，如大型服务器及服务集群等商业化的大规模计算服务中心，仍然需要高效的散热及温控技术来保证高精度的数据服务。这就需要必须采用高效的散热技术来解决实际问题。对比常规的风冷技术、水冷技术，半导体制冷技术的优势在于提供了主动的制冷方式，其散热效果是其他技术无法比拟的，并且在半导体制冷的实际应用中，证明了主动的制冷散热方式为服务器运行的保障是具有实际效果的。但是，对于半导体制冷技术应用的条件很严格，根据其技术的基础情况，要从服务器环境管理、温度监测及控制、辅助散热技术等多方面技术进行综合运用，实现服务器的环境管控。
1 服务器环境
1.1 服务器构架复杂
服务器由于用途与传统的计算机并不相同，所以在服务器主板与其他服务器配件都与普通的计算机有所出入，服务器内部构造是与其主要用途决定的，所以很多服务器并非采用传统的兼容构架，而是根据其特定用途进行设计的。例如：单一的主板对多CPU的支持，多内存，多显卡，多外接设备等的支持。如图1所示。
1.2 服务器空间有限
服务器的空间是由服务器机箱规格决定的，按照1U、2U、刀片服务器等不同规格决定，由于在有限的空间中需要放置更多的设备，所以决定不能将更大面积的散热设备至于其中，这就决定了服务器散热必须采用高效地的设备来解决实际问题。
1.3 服务器散热方式
传统的服务器散热方式与普通PC机基本相同，主要由风冷式散热、水冷式散热。其中：风冷式散热主要由导热片和风扇组成，导热片多采用铜、铝材质的不同制程工艺制造，风扇多为带有温控设计。风冷散热优点是制造简单、价格低廉，但由于散热方式决定了其效能不高，不能满足要求较高的环境；水冷式散热是将风冷式的风扇替换为液体，通过液体循环传热体质达到散热效果。
2 半导体制冷技术
2.1 半导体制冷的原理
热电制冷是具有热电能量转换特性的材料，在通过直流电时具有制冷功能，由于半导体材料具有最佳的热电能量转换性能特性，所以人们把热电制冷称为半导体制冷。详见图2所示。半导体制冷是建立于塞贝克效应、珀尔帖效应、汤姆逊效应、焦耳效应、傅立叶效应共五种热电效应基础上的制冷新技术。其中，塞贝克效应、帕尔贴效应和汤姆逊效应三种效应表明电和热能相互转换是直接可逆的，另外两种效应是热的不可逆效应。
（1）塞贝克效应， 1821年，塞贝克发现在用两种不同导体组成闭合回路中，当两个连接点温度不同时（T1
（2）珀尔帖效应，珀尔帖效应是塞贝克效应的逆过程。由两种不同材料构成回路时，回路的一端吸收热量，另一端则放出热量。
（3）汤姆逊效应，若电流过有温度梯度的导体，则在导体和周围环境之间将进行能量交换。
（4）焦耳效应，单位时间内由稳定电流产生的热量等于导体电阻和电流平方的乘积。
（5）傅立叶效应，单位时间内经过均匀介质沿某一方向传导的热量与垂直这个方向的面积和该方向温度梯度的乘积成正比。
2.2 半导体制冷的效果测试
本文主要进行 CPU 在只有风扇情况下和CPU 在接入半导体制冷片时的试验： （ 1） CPU 在只有风冷（ 风扇） 情况下的散热： 先把半导体制冷片从整个装置中取出，将 CPU 直接贴在散热器上，然后给 CPU 和电扇都接通直流电源，风扇两端电压稳定在 12V，CPU 两端加电压从 5V ～8V，每次增加 1V，用数据采集仪记录在每个电压下的CPU 从初始状态到稳态的温度数据； （ 2） CPU 在接入半导体制冷片时的散热： 把半导体制冷片放入装置，冷端贴在 CPU 上，热端贴在散热器上，先给 CPU 和风扇接通直流电源，风扇两端电压仍稳定在 12V。给 CPU 两端加 5V 电压，一段时间后给制冷片两端加电压 3V ～7V，每次增加 1V，记录在每个制冷片输入电压下制冷片冷端和热端从初态到稳态的温度数据，再分别给 CPU 两端加 7 ～8V 电压，进行相同的操作。
在进行试验时，整个装置除了风冷装置以外全部放入隔热槽中，这样热量只能纵向传导，所以整个问题可以近似为一维导热问题。
2.3 试验结果的分析与讨论
半导体制冷片的降温效果详见图3 为 CPU 输入电压为 5. 0V 时，有无制冷片时的 CPU 温度对比。有无制冷片时的 CPU 温度随时间变化曲线从图中可明显看出半导体制冷片对 CPU 的降温效果明显。不接入制冷片时，CPU 温度从室温上升至平衡温度而保持稳定。当制冷片接入时，CPU 温度开始降低，约经过 300s 后达到稳定状态。制冷片输入电压为 3. 0V 时，CPU 温度从38. 7℃ 降至 25. 2℃ ，明显低于了测量时的环境温度。
3 总结
在计算机发展中，服务器的散热环境是非常复杂的，对于传统散热方式与半导体制冷方式的对比可以直接反映出半导体制冷技术的优越性。本文经过分析，证明了半导体制冷技术在计算机服务器中的实际应用的可行性和其价值的体现。
参考文献：
[1]扶新， ， 贺俊杰 ， 等 . 基于半导体制冷器的 CPU 散热研究 [J]. 制冷技术 ，2009.37（2）：48-50.
[2]唐春晖.半导体制冷―21 世纪的绿色“冷源”[J].半导体技术， 2005， 30 （5） ： 32- 34.
[3]徐晓斌，刘长敏，陈照章，等.基于半导体制冷器的微机温控显微系统[J]. 微计算机信息， 2006， 22 （12 ） ： 28 - 30.
[4]程文龙，刘期聂，赵锐，等. 喷雾冷却发热表面温度非均匀性实验研究[J]. 热科学与技术，2008，7（ 4） ： 301-307.
篇3
【关键词】电子化工材料 半导体材料 晶体生长技术
半导体材料的发展，是在器件需要的基础上进行的，但从另一个角度来看，随着半导体新材料的出现，也推动了半导体新器件的发展。近几年，电子器件发展的多朝向体积小、频率高、功率大、速度快等几个方面[1]。除了这些之外，还要求新材料能够耐辐射、耐高温。想要满足这些条件，就要对材料的物理性能加大要求，同时，也与材料的制备，也就是晶体生长技术有关。因此，在半导体材料的发展过程中，不仅要发展拥有特殊优越性能的品种，还要对晶体发展的新技术进行研究开发。
1 半导体电子器件需要的材料1.1 固体组件所需材料
目前，半导体电子所需要的材料依然是以锗、硅为主要的材料，但是所用材料的制备方法却不一样，有的器件需要使用拉制的材料，还有的器件需要外延的材料，采用外延硅单晶薄膜制造的固体组件，有对制造微电路有着十分重要的作用。
1.2 快速器件所需材料
利用硅外延单晶薄膜或者外延锗的同质结，可以制造快速开关管。外延薄膜单晶少数载流子只能存活几个微秒[2]，在制造快速开关管的时候，采用外延单晶薄膜来制造，就可以解决基区薄的问题。
1.3 超高频和大功率晶体管的材料
超高频晶体管对材料的载流子有一定的要求，材料载流子的迁移率要大，在当前看来，锗就是一种不错的材料，砷化镓也是一种较好的材料，不过要先将晶体管的设计以及制造工艺进行改变。大功率的晶体管就对材料的禁带宽度有了一定的要求，硅的禁带宽度就要大于锗的禁带宽度，碳化硅、磷化镓、砷化镓等材料，也都具有一定的发展前途。如果想要制造超高频的大功率晶体管，就会对材料的禁带宽度以及载流子迁移率都有一定的要求。但是，目前所常用的化合物半导体以及元素半导体，都不能完全满足要求，只有固溶体有一定的希望。例如，砷化镓-磷化镓固溶体中，磷化镓的含量为5%，最高可以抵抗500℃以上的高温，禁带宽度为1.7eV，当载流子的浓度到达大约1017/cm3的时候，载流子的迁移率可以达到5000cm3/ v.s[3]，能够满足超高频大功率晶体的需要。
1.4 耐热的半导体材料
目前比较常见的材料主要有：氧化物、Ⅱ-Ⅵ族化合物、碳化硅和磷化镓等。但是只有碳化硅的整流器、碳化硅的二极管以及磷化镓的二极管能够真正做出器件。因为材料本身的治疗就比较差，所以做出的器件性能也不尽人意。所以，需要对耐高温半导体材料的应用进行更进一步的研究，满足器件的要求。
1.5 耐辐射的半导体材料
在原子能方面以及星际航行方面所使用的半导体电子器件，要有很强的耐辐照性。想要使半导体电子器件具有耐辐照的性能，就要求半导体所用的材料是耐辐照的。近几年来，有许多国家都对半导体材料与辐照之间的关系进行了研究，研究的材料通常都是硅和锗，但是硅和锗的耐辐射性能并不理想。据研究表明，碳化硅具有较好的耐辐照性，不过材料的掺杂元素不同，晶体生长的方式也就不一样，耐辐照的性能也就不尽相同[4]，这个问题还需要进一步研究。
2 晶体生长技术
2.1 外延单晶薄膜生长的技术
近年来，固体组件发展非常迅速，材料外延的杂质控制是非常严格的，由于器件制造用光刻技术之后，对外延片的平整度要求也较高，在技术上还存在着许多不足。除了硅和锗的外延之外，单晶薄膜也逐渐开展起来。使用外延单晶制造的激光器，可以在室内的温度下相干，这对军用激光器的制造有着重要的意义。
2.2 片状晶体的制备
在1964年的国际半导体会议中，展出了锗的薄片单晶，这个单晶长为2米，宽为8至9毫米，厚为0.3至0.5毫米，每一米长内厚度的波动在100微米以内，单晶的表面非常光滑并且平整，位错的密度为零[5]。如果在制造晶体管的时候，使用这种单晶薄片，就可以免去切割、抛光等步骤，不仅能够减少材料的浪费，还可以提升晶体表面的完整程度，从而提高晶体管的性能，增加单晶的利用率。对费用的控制有重要的意义。
3 半导体材料的展望
3.1 元素半导体
到目前为止，硅、锗单晶制备都得到了很大程度的发展，晶体的均匀性和完整性也都达到了比较高的水平，在今后的发展过程中，要注意以下几点：①对晶体生长条件的控制要更加严格；②注重晶体生长的新形式；③对掺杂元素的种类进行扩展。晶体非常重要的一方面就是其完整性，晶体的完整性对器件有着较大的影响，切割、研磨等步骤会破坏晶体的完整度，经过腐蚀之后，平整度也会受到影响。片状单晶的完整度和平整度都要优于晶体，能够避免晶体的缺陷。使用片状单晶制造扩散器件，不仅能够改善器件的电学性能，还可以降低器件表面的漏电率，所以，要对片状单晶制备的研究进行加强。
3.2 化合物半导体
化合物半导体主要有砷化镓单晶和碳化硅单晶。通过几年的研究发展，砷化镓单晶在各个方面都得到了显著的提高，但是仍然与硅、锗有很大的差距，因此，在今后要将砷化镓质量的提升作为研究中重要的一点，主要的工作内容有：①改进单晶制备的技术，提高单晶的完整度和均匀度；②提高砷化镓的纯度；③提高晶体制备容器的纯度；④通过多种渠道对晶体生长和引入的缺陷进行研究；⑤分析杂质在砷化镓中的行为，对高阻砷化镓的来源进行研究[6]。对碳化硅单晶的研制则主要是在完整性、均匀性以及纯度等三个方面进行。
4 结论
半导体器件的性能直接受半导体材料的质量的影响，半导体材料也对半导体的研究工作有着重要的意义。想要提高半导体材料的质量，就要将工作的质量提高，提高超微量分析的水平，有利于元素纯度的提高，得到超纯的元素。要提高单晶制备所使用容器的纯度。还要对材料的性能以及制备方法加大研究，促进新材料的发展。半导体材料的发展也与材料的制备，也就是晶体生长技术有关。因此，在半导体材料的发展过程中，不仅要发展拥有特殊优越性能的品种，也要对晶体发展的新技术进行研究开发。
参考文献
[1] 李忠杰.中国化工新材料产业存在的问题分析与对策[J].中国新技术新产品. 2011（02）：15-16
[2] 张方，赵立群.“石油和化学工业‘十二五’规划思路报告会”特别报导（三） 我国化工新材料发展形势分析[J].化学工业.2011（07）：55-57
[3] 原磊，罗仲伟.中国化工新材料产业发展现状与对策[J].中国经贸导刊.2010（03）：32-33
[4] 孙倩.面向“十二五”专家谈新材料产业未来发展方向――第三届国际化工新材料（成都）峰会引业内热议[J].新材料产业.2010（06）：19-20
篇4
新半导体制造公司成立之际，AMD将提供“The Foundry Company”所需的制程设备，包括两座位在德国德勒斯登的晶圆厂，以及相关资产与知识产权益。ATIC将投资21亿美金资金于“The Foundry Company”，其中14亿美元将直接投资于这家新公司，而其余资金则提供给AMD以购买更多“The Foundry Company”的股权。同时，“The Foundry Company”也将承继AMD既有约12亿美元的债务。ATIC也承诺在未来五年内，将额外溢助“The Foundry Company”36亿～60亿美金的资金，以助其扩充产能。 “The Foundry Company”将这些资金运用在：(1)持续扩充德国德勒斯登晶圆厂的产能，包括将其中一座晶圆厂升级到最先进的制程设备；(2)利用美国纽约州所批准的资金，在萨拉托加兴建一座具有最领先科技的晶圆厂。纽约州的新厂预计可望创造出超过1.400个工作机会，待其营运后，更可望在当地再创造出5,000个工作机会。营运后，纽约州晶圆厂将是美国唯一一座独立管理、具备尖端半导体制程能力的晶圆代工厂。
“The Foundry Company”的董事会，将由AMD与ATIC平均组成。转为普通股后，AMD将持有新公司44.4％股权，而ATIC则将持有55.6％的股权。
AMD制造营运资深副总经理Doug Grose将转任为“The Foundry Company”执行长。AMD执行董事长Hector Ruiz也将转任为“The Foundry Company”的董事长。为了扩大其领先优势，新公司将采用大胆积极的人事招募策略，以组成一个世界级的半导体制造领导团队。
ATIC是由阿布扎比政府创立的投资公司，专门投资于需要长期资本与时间才能回收经济报酬的高科技技术，这些投资可扩充阿布扎比的经济多元性。除了可以提升投资案的价值外，ATIC也将与Mubadala签定为期12个月的合作计划，以管理其在“The Foundry Company”的投资利益。
透过此合作计划，AMD将进一步强化其财务健全度，并将专注设计与开发创新的计算机运算与绘图解决方案。由于“The Foundry Company”将承接AMD约12亿美金的债务，加上ATIC将支付7亿美金给AMD以取得。“The Foundry Company”的部份股权，以及Mubadala将支付3.14亿美金给AMD，以取得AMD新发行之5800万股与相当于3000万额外股的凭证，AMD的流动资金将得以大幅改善。
Mubadala目前为持股达8.1％的AMD大股东，将透过此次增资，在股权完全稀释后。其持股将提升至约19.3％。Mubadala将以3.14亿美金，承购AMD新发行之5800万增资股，与3000万额外股的凭证。此外，Mubadala也将拥有指派一名AMD董事的权利。
由于“The Foundry Company”将承接AMD约12亿美金的债务，加上ATIC将支付AMD总数7亿美金，以取得The Foundry Company的部份股权，此外，Mubadala将支付3.14亿美金，以取得AMD新发行之5800万股与相当于3000万额外股的凭证，未来，AMD的资金流动性将得以大幅改善。
篇5
全球市场东半球增长，西半球下降。最极端的标志是台湾地区的芯片加工设备开支增长了将近50％，而欧洲的芯片加工设备开支减少了18.2％。
2007年台湾地区市场的半导体设备开支首次超过了世界其它地区，达到了106.5亿美元，比2006年增长了46％。日本市场排名第二位，2007年的半导体设备开支为93.1亿美元。韩国市场的半导体设备开支为73.5亿美元，市场排名降到了第三位，超过了北美地区的65.5亿美元。中国半导体设备开支在2007年继续增长，比2006年增长了26％，达到了29.2亿美元。包括新加坡、马来西亚、菲律宾以及东南亚地区和小型全球市场在内的“世界其它地区”2007年的半导体设备开支减少了18％，与欧洲半导体设备市场差不多。
SEMI指出，从设备类型看，全球晶圆加工设备市场增长了11％，组装和封装市场增长了15％，总体测试设备销售下降了21％。包括光罩设备、加工设施和晶圆制造设备在内的其它前端市场增长了2％。
2008年全球模拟IC市场将增长10％
据Databeans公司发表的数据显示，模拟IC市场在2007年下降1％之后在2008年的销售收入预计将增长10％，超过400亿美元。在2008年之后，模拟IC市场将继续增长，2013年的销售收入将增长到690亿美元，五年复合年增长率将达11％。无线产品持续增长的需求和模拟电源产品销售收入的健康增长是推动这个市场增长的主要因素。这两种产品占整个2007年模拟市场销售收入的40％以上。
模拟IC市场2007年的销售收入为365亿美元，比2006年的369亿美元减少了1％，低于2007年整个芯片市场的增长水平。2007年模拟IC市场的10大供应商排名与2006年大致相同。TI的市场份额仍然排在第一位，随后是意法和英飞凌。这两家公司的销售收入都比2006年有明显增长。其它销售收入增长的供应商还有ADI、Maxim和瑞萨科技。排行榜中的唯一变化是Maxim超过了飞思卡尔，从第八位上升到第七位。NXP公司在模拟无线半导体市场继续保持排名第一的位置。但是，NXP面临来自意法和英飞凌日益激烈的挑战，这两家公司的无线市场份额都有所增长。
在标准线性产品中，数据转换器和放大器的销售收入是增长最快的，增长率分别是18％和11％。具体应用的模拟产品比2006年下降了6％。然而，具体应用的汽车半导体市场增长强劲，销售收入增长了21％，从2006年的36亿美元提高到了44亿美元。尽管2007年消费和计算机用半导体的销售收入比2006年下降了，但是，这两个市场的销售收入占整个模拟IC市场份额的18％以上，仍是这个市场的主要贡献者。2012年MEMS传感器和执行器市场将达97亿美元
据市场研究公司IC Insights发表的报告预测，在2007至2012年五年期间，全球基于MEMS的半导体传感器和执行器销售收入的复合年增长率将达到19％，2012年的销售收入将达到97亿美元。在消费者设备上更多地应用运动控制用户接口和在便携式设备中更多地应用跌落检测／保护功能是推动这个市场增长的主要因素。
从2007年至2012年，整个MEMS传感器和执行器出货量的复合年增长率为23％，2012年的出货量将从2007年的43亿个增长到道121亿个。总的来说，包括所有的技术在内的传感器和执行器市场的销售收入预计将达到119亿美元。目前规模达50亿美元的半导体传感器和执行器市场是由采用MEMS技术的设备支持的。
IC Insights称，基于MEMS的执行器占2007年规模达51亿美元的传感器/执行器市场份额的54％。MEMS执行器从2007年至2012年的销售收入复合年增长率将达到接近20％。2012年的销售收入将从2007年的28亿美元增长到68亿美元。
同时，消费者和使用低成本加速仪的便携式系统应用将在未来几年里推动加速/偏航传感器类市场的增长。这种传感器产品的增长率预计将稍微超过执行器的增长率，到2012年的销售收入将从2007年的8.11亿美元增长到20亿美元。
不久之前，加速仪和压力传感器等基于MEMS的设备一直主要依靠汽车市场的增长。但是，在消费者产品、手机和其它便携式系统中的应用显著提高了这种产品在全球销售的潜力。
PMP/MP3制造商增加功能刺激销售
据iSuppli公司，个人媒体播放器(PMP)/MP3播放器市场正在日趋成熟，增长速度放缓，这促使供应商通过提供具有超强特点的产品，以吸引消费者购买新款产品来替代其现有的产品。这些特点包括先进的无线连接与高级显示屏。
PMP/MP3市场已经开始接近饱和，其销售也越来越依赖于升级与换机需求，预计未来几年PMP/MP3出货量的复合年增长率将只有4.3％，2012年出货量将从2007年的1.971亿个增长到2.433亿个。相比之下，2002～2007年PMP/MP3播放器出货量的CAGR高达96.1％。该市场最近几年已显露放缓迹象，2007年出货量仅增长10.6％，远低于2006年的38.4％。
显示屏技术是PMP/MP3产品创新的一个重要方面。许多播放器开始采用OLED显示屏，尤其是AMOLED。但是，AMOLED技术成本高昂，未来几年的市场占有率会很低。
在苹果公司的iPhone带动下，触摸屏日益被用于PMP/MP3播放器以改善用户界面。但i由于成本的限制，触摸屏将仅用于高端播放器之中，至少在未来几年内会是这样。到2012年，将仅有12.7％的MP3/PMP播放器采用触摸屏。
蓝牙在PMP/MP3播放器市场的占有率目前极低。iSuppli公司估计，2007年只有不到100万个播放器采用了蓝牙技术。但是，iSuppli预期蓝牙在PMP/MP3播放器市场中的占有率将逐步提高。随着立体声蓝牙耳机的价格开始下降，将越来越多地用于PMP和MP3播放器。PMP播放器中的蓝牙连接将作为播放器与PC之间传递内容的一种途径，还可以用于在远程喇叭上播放MP3播放器中的音乐。到2012年，11.7％的PMP/MP3播放器将具备蓝牙功能，而2007年时还不到1％。
从2007年开始，PMP/MP3播放器开始采用Wi-Fi连接，3.2％的产品在使用这种无线连接技术。到2012年，21.5％的PMP／MP3播放器将支持Wi-Fi功能。
三星公司DRAM逆流而上
据市场调研公司IDC报道，2007年世界DRAM市场规模约346亿美元，今年将持平甚或缩水，前景未可言好。由于供给过剩，价格喋喋不休，不少DRAM厂商经营陷入困境。三星公司也不例外，去年4季度公司半导体部门的营业同比锐减23％，计32.7亿美元，营业利润更剧降74％，只及2.6亿美元，营业利润率从9％下降到8％。
面对如此局面三星公司信心不减，今年对存储器的设备投资仍将维持去年的最高水平，达62.5亿美元之巨，超过投资最多的Intel公司。公司坚信DRAM能够做到黑字经营，预计今年上半年还会继续供过于求，下半年即可望回复。此外，公司对闪存则抱于很大的期待。
一般认为，DRAM需求的牵引力正从PC转向图形显示应用和移动应用，但后者劲势还不足。三星公司也在摸索应用变革，期望IPTV和HDTV对DRAM能扩大应用。
篇6
【关键词】外腔半导体激光器；单片机；提高输出特性；PID控制
中图分类号：TN24
文献标识码：A
文章编号：1006-0278（2015）06-115-01
半导体激光器的稳频控制研究，不仅解除了半导体激光器在实际应用中的限制，而且解决了输出频率对其工作环境极其敏感而导致的其他不准确性，使半导体激光器的开发前景更为广阔；接下来，笔者就以单片机的外腔半导体激光器控制系统的应用与设计做简要分析。
一、半导体激光器的基本原理以及应用条件
半导体激光器又叫作激光二极管，工作时所使用的物质一般为半导体材料，采用简单的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容，操作简单，使用方便，受到了很多部门的青睐；半导体激光器除去激光器的共同优点之外，还有如下优点：首先，半导体激光器的体积较其他激光器小，重量也轻，操作和使用起来会比较便易；此外，虽然半导体激光器驱动功率和电流较低，但是使用效率高，这就节约了部分能源，而且工作寿命长，这就避免了因经常更换激光器而造成的巨额费用，具有很好的经济性；最后，激光器可与半导体制造技术兼容，可以扩大生产量，而且更易于与各种光电子器件实现光电子集成；等等，正是由于这些优点，才使得半导体激光器得到了我国社会以及世界许多国家的广泛关注，同时也致使许多国家致力于该技术的研究，所以这些年来，半导体激光器技术不仅应用广泛，而且发展迅速，在诸多激光器的发展中抢占了先机。半导体激光器除这些优点之外，使用原理也较为简单；由于外界环境对半导体激光器的干扰及影响较大，所以随时间的变化，输出频率有着较大的变动。注入电流、工作温度、载流子浓度、腔长、增益等都是影响激光器输出频率的因素，而在这诸多的影响因素中，最容易调控的是注入电流和外界的工作温度，所以我们往往通过控制这两个因素来提高运行频率的稳定性，可以利用原子或分子跃迁线作为频率标准实现激光频率锁定，进而使得激光频率得以稳定，使控留模块得以调控。
二、半导体激光器控制系统采用PID温度控制的必要性
PID控制电路是半导体激光器温度控制模块中不可缺少的一部分，工作原理如下：当激光器因长期工作而发热时，具有负温特性的热敏电阻就会及时的把温度变化的信号转换成电阻值的变化，此时的热敏电阻充当温度传感器的作用，由此，便可测出电压的变化，然后再用该变化同起初设定的高精度基准温度的电压相互比较，再将比较结果经过高精密的差分信号处理后的电路放大，进一步保证了激光器温度控制电路中的高精度；为保证系统具有良好的稳定性，及其良好的动态特性，再将放大的信号转入到比例一积分一微分的控制电路中，并且该电路不仅应该具有稳定性能指标，还应该满足闭环系统瞬态的特性，最后，再根据半导体制冷器所需要的电流，制冷器再按照其要求完成半导体激光器的冷却或加热，由此，该系统便可形成闭环反馈系统，保证了半导体激光器能够在恒温下进行，从而消除外界环境多变的温度的影响。
三、半导体激光器控制系统的设计要求
输入系统电流的稳定性对半导体激光器的输出信号有非常重要的影响，这是因为，半导体激光器的正常工作是依靠载流子的直接注入来完成的，这就要求该系统具有较好的稳定性，不仅工作电流要有较高的稳定性，而且驱动电源也应该是一个恒流源；与注入电流相比，温度对输出光频率的影响要大，当半导体激光器中的内部温度升高时，输出功率反而会变小，而在干涉测量的试验中，就要求输出功率有非常高的稳定性，从而避免引发模式跳跃现象；为保证半导体激光器的内部稳定性，要将温度变化控制在0.05度以内，因为在这个范围内温度的变化可以忽略不计，对系统的稳定性的影响也可以认为不存在。
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微电子技术的主要相关行业集成电路行业和半导体制造行业，既是技术密集型产业，又是投资密集型产业，是电子工业中的重工业。与集成电路应用相关的主要行业有：计算机及其外设、家用电器及民用电子产品、通信器材、工业自动化设备、国防军事、医疗仪器等。
1.微电子技术的概述
微电子技术的涵义：微电子技术一般是指以集成电路技术为代表，制造和使用微小型电子元器件和电路，实现电子系统功能的新型技术学科，简言之就是将电子产品微小化的技术。微电子技术主要涉及研究集成电路的设计、制造、封装相关的技术与工艺;是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术。
因其体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快，对信息时代的飞速发展具有巨大的影响。实现网络、计算机和各种电子设备的信息化的基础是集成电路，因此说微电子技术是电子信息技术的核心技术，是社会信息化发展的基石。
微电子技术知识组成及应用：微电子学科以半导体物理、半导体化学专业为基本，涉及半导体物理基础、半导体材料、半导体器件与测量、半导体制造技术、微电子封装技术、半导体可靠性技术、集成电路原理、集成电路设计、模拟电子线路、数字电路、工程化学、电路CAD基础、可编程逻辑器件、电子测量、单片机原理等众多学科知识。衡量微电子技术的标志要在三个方面：一是缩小芯片中器件结构的尺寸，即缩小加工线条的宽度：二是增加芯片中所包含的元器件的数量，即扩大集成规模;三是开拓有针对性的设计应用。
微电子的应用领域广泛，主要分布在半导体集成电路芯片行业，从事制造、测试、封装、版图设计及质量管理、生产管理、设备维护等半导体行业，不光需要大量的一线工程技术人员，也需要大量高级技术工人。其就业方向主要面向微电子产品的生产企业和经营单位，从事半导体芯片制造、封装与测试、检验、质量控制、设备维护等的工艺方面工作，生产管理和微电子产品的采购、销售及服务工作。
2.微电子技术产业现状
全球产业现状：自上世纪，作为信息技术发展的基石，微电子技术伴随着计算机技术、数字技术、移动通信技术、多媒体技术和网络技术的出现得到了迅猛的发展，从初期的小规模集成电路(ssI)发展到今天的巨大规模集成电路(GSI)，成为使人类社会进入信息化时代的先导技术。本世纪，随着现代科学技术的飞速发展，人类历史进入一个崭新的时代——信息时代。
其鲜明的时代特征是，支撑这个时代的诸如能源、交通、材料和信息等基础产业均将得到高速发展，并能充分满足社会发展及人民生活的多方面需求。电子科学与技术的信息科学已成为当前新经济时代的基础产业。
国际微电子技术的发展趋势是集成电路的特征尺寸将继续缩小，集成电路(Ic)将发展为系统芯片(sOC)。芯片是信息时代最重要的基础产品之一，如果把石油比作传统工业“血液”的话，芯片则是信息时代IT产业的“大脑”和“心脏”。无论是小到日常生活的电视机、VCD机、洗衣机、移动电话、计算机等家用消费品，还是大到传统工业的各类数控机床和国防工业的导弹、卫星、火箭、军舰等都离不开这，JwJ\的芯片。随着我国国民经济和信息产业持续快速增长，国内集成电路市场需求持续旺盛，当前我国集成电路市场已成为全球最大的市场。
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。今年，我国芯片总需求已经达到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。
从产业的市场层面看：英特尔、三星、德州仪器、Renesas公司、东芝公司、ST微电子公司、英飞凌、NEC、摩托罗拉和飞利浦电子公司，为世界较大的半导体生产商。领导我国微电产业主流的企业主要分布在以上海为中心的“长三角”地区、以北京为中心的京津环渤海湾地区和以深圳为中心的“珠三角”地区，代表是：上海广电集团有限公司、北京东方电子集团股份有限公司、深圳天马有限公司等。
毋庸置疑，微电子产业投资巨大，产业规模发展迅速，发展前景无限广阔。
3.微电子产业的发展为中等职业学校微电子专业打开就业市场
国内现有的集成电路生产线的生产能力和技术水平正迅猛扩大和提升。企业通过加强工艺技术、生产技术的研究开发和改造，加快现有生产线的技术升级，形成规模生产能力，提高产品技术水平，扩大产品品种，替代进口。因而，用工需求量大，技术工人市场前景也随之向好。近年来，我国职业教育实现了跨越式发展，适应企业的发展需要培养技术技能型人才成为中等职业教育的出发点。
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，在校学生估计超过5万人。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，目前很多企业正处在“用工荒”。这给职业教育开设微电子技术专业带来的契机，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。
4.突出职教特色，校企结合开设课程
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。
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。
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。
在这些方面存在着：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。
从“教”与“学”两个方面来抓“质量”：首先，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;其次应该注重教师的再学习，这包括教授课程的学习与拓宽，要掌握捕捉微电子学科发展的洞察力和知识的更新能力;其次，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;第三，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。
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。
目前，市场对从事此类工作的工人需求是供不应求的，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、久久光电这些科技产业的用工需要，从这一点来看，企业急需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。
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我在这里不想介入谁是谁非的争论，只是想分析三星电子是否是一个创新公司，它有哪些方面值得中国企业效法。
在1990年代早期，三星电子公司还是一个普通的韩国电子公司，用国外的技术生产廉价和低质量的产品，但20年间，它演变为全球一流的国际电子公司。最使我不解的是，索尼在1980-2000年代，常有很出众的电子产品，但三星一直都没有，但2009年美国《商业周刊》将三星排名19，居然高过索尼的排名25。而且虽然三星电子公司没有特别出众的产品或超常独有的科技，但从2006年起，它的电视、显示器、LCD、内存芯片都一直排在全球第一位；它的半导体制造及手机排名全球第二。一个看上去哪样都不够最强的公司，却在实际表现上样样都很强。这一切又似乎与传统的竞争理论不吻合。
我的直觉是三星的优势既然不是在它的个别产品，那必然在它的产业组合。2009年，凑巧一位从三星派来的博士生，通过我另一位韩国博士生的介绍，选我做他的博士导师。我们的共同研究的第一步是详细了解三星电子公司的发展历史，再通过与内部经理人、财务经理、工程师、研发部人员、市场部人员及其他员工作比较深入的沟通，总结出三星电子公司从开始至2005年间所建立的核心能力，然后从它的实际发展情况，找出它与其它电子公司在产业组合及商业模型上的差异之处，并议出一个针对电子行业的竞争优势理论。现在电子行业变化很快，而且产品易被模仿，所以新产品取得的优势不能持久，公司的竞争优势必然源于公司的产业组合及商业模型，它能有效地支持源创新与流创新互动，从而推动公司持续发展。从三星电子公司的案例中看，它的确建立了一个独特的产业组合及商业模型，使得它在电子行业内获得了独特优势。
三星原本以贸易起家，在1950年代初期进入制糖业及纺织业，从中获得很多利润。至1950年代后期及1960年代中期开始多元化发展，通过收购进入了保险、百货零售及传播等行业。1969年成立三星电子制造子公司时，三星并不拥有电子技术，它与日本三洋公司合作，以三洋的技术从事黑白电视生产。三星从糖及纺织生产所得的规模生产经验，使它在黑白电视生产中取得成功，在韩国的电子行业开始有一席之地。当时韩国政府正大力支持国内电子及电器行业发展，三星电子制造公司也趁机进入洗衣机、冷柜、空调、微波炉等家用电器生产领域，一直到1970年代末期，它的主要市场仍只是韩国本土市场。1974年，三星收购韩国半导体公司而进入了半导体生产行业，这间合并后的公司取名为三星半导体公司。
从1980年代早期开始，三星半导体公司组合它母公司的贸易经验，开始把产品卖到国外市场，但它的半导体、电子元件及电器产品在海外市场的优势只是低价。当时半导体的主要产品是电脑主机及微电脑的内存芯片，这产品没有什么差异化，所以低成本是唯一优势。在这一市场，先是英特尔(Intel)在1970年代是领头羊，但在1983年被日本取代，英特尔退出这块市场而全力进入芯片市场。在之后几年，通过大量投资及低工资的优势，三星半导体公司慢慢取代了日本在内存芯片的市场领导地位。三星半导体公司在1980年收购韩国电信设备公司而进入电信设备行业，这间合并公司取名三星半导体与电信设备公司，到1988年改名为现在的三星电子公司。从1969年到1980年代后期，三星电子公司演变为国际数码产品生产商，但它的终端消费品都采用日本或美国技术，以低价为主。
随着个人电脑在1980年代的源创新发展，内存芯片的市场需求也跟着呈现指数上升，这也给三星电子带来很多利润，在1990年代早期，LCD开始被笔记本电脑采用，三星也趁机在1993年把大部分的利润投资在液晶显示(LCD)技术。而正因生产L C D的流程与生产半导体的流程有些相似，半导体生产的经验使三星很快能把握规模化生产高质量LCD产品的能力。在1990年代，个人电脑的显示器也采用LCD，到1997年LCD的显示器己超过CRT的显示器，三星把从LCD得来的利润再快速投进LCD的流创新，很快使它成为领先的LCD制造商。从1993年开始，三星开始研究终端消费者的需求，以设计符合消费者需求的高质量产品，以此来建立自主品牌。因它的半导体及LCD产品都是个人电脑的主要元件，当个人电脑普及大众，三星也从这两个产品中获取大利，这也给三星资金投入半导体及L C D的流创新（提高质量及降低成本）提供了条件，同时三星也开始开发多种以数码为根基的电子产品，而半导体及LCD都是这些产品的重要组件。
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分散的数据 痛苦的分析
“半导体制造与传统制造业相比，具有其行业特殊性，比如产品类型多样，生产制造工艺复杂，设备昂贵且折旧费用高，质量控制要求严格等等。”飞索半导体(中国)有限公司CIO赵子江开门见山的指出。“尤其是OEE(Overall Equipment Efficiency，设备使用效率)等生产指标，对公司业务发展具有极大的影响。”
作为全球最大的专门从事闪存开发、生产和营销的高科技跨国企业，飞索半导体顺应全球半导体产业持续向亚太地区尤其是大陆转移的趋势，在中国苏州工业园成立了独资子公司飞索半导体(中国)有限公司，主要负责闪存系列产品的制造和研发等工作。借助信息化手段优化运营管理水平、提高生产制造效率，更高效地满足客户需求，成为飞索半导体(中国)从管理层到IT部门的共识。
“我们从2006年就开始部署MES(Manufacturing Executing System，制造执行系统)，但在实际与业务结合过程中，原有平台的不足日益显现出来。”赵子江回忆到。“原有系统下，各类基础数据分散于各个子系统，甚至包含大量文本格式的数据。管理和查询非常复杂和烦琐。
举例来说，管理者要查看OEE情况，在过去，就需要IT人员首先开发一系列的ETL Jobs，将不同系统数据导入到创建的数据集市中，然后需要大量编码实现用户所需格式的图表和数据报告。即使这样，提供的报告灵活性和操作性以及数据准确性都难以得到保证。IT部门做一个报告要花费大量时间在基础性工作上，响应时间很长，甚至成为创建报告的一个瓶颈。”
在瞬息万变的市场环境下，管理者和决策人员需要实时关注和了解生产过程中各种数据(例如生产数据、工程数据、质量数据等)，以及生产周期(Cycle Time)设备使用效率、单位成本(Unit Cost)等关键指标。只有这样，才能准确分析问题原因，及时制定相应措施，让昂贵的半导体生产线充分发挥效力。
在这种情况下，借助先进的商务智能平台来快速有效的整合不同系统中的数据，保证数据质量，使得企业不同层次的管理者能够迅速方便的获得生产数据报告，已成为摆在飞索半导体(中国)面前最紧迫的任务。
统一整合 简化报表
在决心实施BI之后，飞索半导体(中国)开始结合自身情况，对不同的BI解决方案进行综合评估。最终，全球领先的BI软件提供商Business Objects公司提供的全面BI解决方案，满足了飞索半导体企业的需求。赵子江说：“我们对不同公司的BI解决方案进行了全面的对比，通过对公司实力、性价比、产品表现、用户界面和后续支持服务等多方面的综合评估之后，我们最终选择了Business Objects作为BI项目的合作伙伴”。
Business Objects专家在研究了飞索半导体的业务需求和IT现状后，为其提供了一套BI整体解决方案，采用主要产品包括BusinessObjects Enterprise XI、Crystal Report和Xcelsius等。
在实施方面，BusinessObjects Enterprise XI作为该项目的报告平台，通过ETL程序以及其它相关工具将数据整合到统一的数据仓库；Crystal Report和Xcelsius则作为报告工具，基于数据仓库以及BusinessObjects Enterprise XI平台，查询显示相关报告，供用户浏览。未来，该项目还将部署据整合工具、Web Intelligence等工具，为BI平台提供更完整的架构。
赵子江简要介绍整体项目，可分为以下四个阶段。
第一阶段，主要解决过去各种系统的固定报表问题，为用户提供友好的高效的报表系统以及入口。
第二阶段，通过统一的数据整合以及数据质量工具进行数据整合，建立并完善生产及工程数据仓库。
第三阶段，建立BI上层应用体系，包括基于多维数据的灵活报表，仪表板，绩效管理等。 第四阶段，实现通过数据挖掘技术对各种生产活动以及其它商务活动提供决策支持，包括质量控制、设备利用率、成本等等。
据介绍，从2006年初开始，随着MES项目的实施，BI项目也开始部署，第一阶段已经于2008年4月完成。项目采取边建设边修订边应用的分步走策略，首先针对MES系统关注于生产线效率以及设备有效利用率等关键环节，目前一些生产现状报告，以及机器设备跟踪的数据和图形报告，如工单、批次、设备利用率已经开始投入使用。
赵子江表示，“一堆枯燥而复杂的电子表格、文档，让所有人都理不清头绪，但借助Xcelsius提供的可视化和交互式的数据展示方案，很快让复杂数据成为交互式的仪表盘报表、生动的表格和图形、财务报表以及业务计算器。即便对技术不懂的人，也可以一眼看出目前OEE、Unit Cost等指标处于怎样的状态，这就是仪表盘等表格图形的魅力所在。”
新平台 高效率
目前，BI平台框架已经部署完毕，实现了部分生产数据和工程数据的整合，创建了生产数据仓库，并且数据的访问得以改善、数据准确性大幅提升。
首先，新的平台给不同部门的管理者带来极大帮助。他们对业务和生产负责，因此需要的报告信息更综合，表现形式要求更高。借助Crystal Report、Xcelsius工具，BI平台可为各个部门创建各种复杂格式的报告，例如Cycle Time、OEE、Unit Cost等等，使得报告流程效率、精确性有明显改进。
其次，对于高级管理层而言，他们需要实现的是从总体到细节的数据访问，即多层次多维度数据的查询。通过BI平台的友好界面和统一的入口，他们可以从最上层的报告发现问题，并通过向下挖掘，找出具体的问题所在，从而进行判断、分析并制定决策。
对于IT部门人员来说，新平台的优势也更为显著。过去，IT部门人员为制作报告编写代码需要花费时间10分钟左右，而通过实施Crystal Report、Xcelsius212具等之后，只需时间1分钟。整体来看，新平台效率至少提升75％以上，可以说，BI新平台将IT部门人员解放出来，让他们将精力更多关注于业务建模等高层次工作，创造更多价值。
篇10
【关键词】 中国芯片代工;竞争力;战略;可持续发展
芯片技术能力不仅与各国经济强弱有关,亦具有科技战略之重大意义。在此背景下各国政府纷纷采取措施鼓励和扶持国内芯片制造行业,国内政府也以各种税收相关优惠措施鼓励国外芯片制造产业至中国设厂投资,中芯国际及宏力半导体等芯片制造业就是在此一背景下成立。目前,芯片代工中巨头以中国台湾的台积集成电路及联华电子各占前二名,中芯,特许排名其后,由于竞争激烈除了中国台积电或联华电子有盈利外,其他公司皆处于亏损状态。行业年成长率也由20%降低到目前6～8%,此产业经营可以说已进入成熟产业。
一、中国芯片代工业五种竞争力模型分析
哈佛商学院的迈克尔・波特教授充分证明了一个行业中的五种竞争力量决定了一个行业中的竞争状况,中国芯片代工产业的竞争激烈程度及产业吸引力也受此五力所影响。分析如下:
(一)潜在入侵者
芯片代工产业是资金及技术密集型的产业,需要足够专业的人才相当一段时间的学习及经验曲线效应,产出较佳良率芯片及良好的客户关系和信任度,这些构成了潜在新进入者的进入障碍。近年来,由于新的芯片12厂投资金额动辄数十亿美金且原有的生产厂商拥有的专利壁垒,小型的芯片代工厂商已不可能进入此行业,唯有元件大厂如三星等在景气不佳时进入芯片代工市场,景气好时,元件利润高时又回到元件制造,不构成较大威胁。除了近日成立的拥有相当资金及原有技术的Global foundry尚待观察,其他较小型公司不构成较大威胁。
(二)供应商
芯片制造行业供应商可以分为二类:一为设备供应商和芯片厂运营过程供应商如硅片,化学品,特气,设备零件等,其中设备成本约占一个芯片厂的80%左右,另一类为芯片厂运营过程的硅片,化学品,特气,设备零件的供应商。由于芯片制造技术及技术资本越来越巨大,能够投入芯片厂的企业越来越少,设备商及供应商客户呈现几个巨头垄断情形且技术事业性极高及投入资本大的因素,设备商及供应商前向一体化及后的一体化的可能性越小。总体而言,设备供应商的讨价还价的竞争压力对于芯片厂而言已逐渐在缩小。
(三)顾客
芯片代工厂的顾客一般分为IC设计公司及IDM元件大厂,集中度较高,但产品属于定制化性质,标准化程度低,芯片代工厂必须在时效,成本,满足顾客的需求,顾客可选择范围较少,由于代工产出时间长,其转向其他代工厂的转换成本高。 总体而言,由于目前芯片代工行业已迈入成熟行业,竞争激烈而PC,通讯等产业任未有较大的杀手及应用出现,芯片制造技术不断精进,由8进展到12甚至16的硅片,芯片产出不段扩大,造成现在产能过剩情况,顾客讨价还价的压力对芯片代工企业越来越大。
(四)替代品
部分芯片工艺如手机高频通讯芯片需用砷化镓材料而非硅材,但此一部分占芯片代工产值较少,替代品竞争力量对硅材为主流的芯片代工厂而言较小。
(五)行业内的竞争者
1.竞争对手数量及能力比较。芯片代工厂前几大分别为台积电,联电,特许,都可算是国际级大企业,其积电占据了近百分之五十市场份额,中国芯片代工企业不论在市场占有率,利润率,技术都无法与之匹敌。
2.市场增长率。芯片代工业已进入成熟行业,年增长率已由过去20%降至6～8%,在这种情况下,企业为了寻求发展,在市场占有率,价格和成本进行竞争,其结果就使竞争力弱和效率比较低下生存异常辛苦。
3.固定成本及库存成本。芯片代工行业,主要成本在于设备的固定成本,固定成本高的因素造成行业中企业降低芯片代工价格以提高设备利用率,也造成利润下降。另外,由于芯片市场以旧换新甚快的特性,企业为了尽快销售回收成本和库存,也不得不采取降价行为,结果企业获利也大大降低。
4.生产能力。芯片行业固定成本高,在规模经济降低单位成本的驱动力下,企业不段扩大其生产能力以及提高资本支出,芯片代工行业出现了生产能力过剩与削价竞争的周期循环。
5.退出障碍高。芯片代工行业导致退出障碍高,如资金技术密集型的产业特性,特殊的生产设备,大量的专业生产及技术人才的就业压力,使得芯片代工业过剩的生产能力和竞争力较差的企业,无法放弃经营,使得整个行业的获利能力维持在较低水平。
二、SWOT分析
1.主要优势(S)。(1)中国有大量技术人才,低成本,人力多。(2)政府部门关系融洽。(3)中高层来自欧美台国际知名企业的高素质领导团队。
2.主要劣势(W)。(1)公司基层员工大都没有半导体从业经验,需要培训后才有生产力。(2)中国企业的技术发展仍远落后其他国外公司。(3)目前市场不佳,只能以低价格抢订单,严重影响获利。(4)公司须投入大量资金于建厂及研发。
3.主要机会(O)。(1)中国经济增长快速,芯片需求巨大,有利于中国芯片制造业发展。(2)政府提供减税优惠措施及资金支持。
4.主要威胁(T)。(1)芯片制造为成熟产业,产业竞争激烈。(2)中国芯片代工业发展较晚,关键技术掌握在全球芯片制造业巨头手中。
三、中国芯片代工业战略选择
1.继续降低成本的活动。为了获得低成本的优势,公司可以通过许多途径来降低单位成本,如从促使供应商提供更优惠的价格,使用更低廉的零部件,提高机器设备的生产效率,利用管理手段提高产量等。
2.加速创新。芯片代工产业未来仍是大者恒大的趋势,创新,研发的投入仍是未来竞争力强弱的指标,这里所谓创新不单是指产品创新及技术创新,以目前全球芯片代工业竞争之激烈及中国在技术上仍处于落后之位置的情况下,中国芯片代工业更必须从其他方面如商业模式或价值链创新来获得其生存发展,如目前芯片代工业老大-台积电在二十年前由张忠谋以新的“专业芯片代工”模式开创了一个蓝海产业,“张忠谋一手创造了两个全新的半导体产业,无自有品牌的半导体制造工业和无制造芯片业务的半导体设计行业”。哈佛大学商学院的迈克尔・波特在1998年如此评价张忠谋和台积电,以及英代尔决定从记忆体制造的红海,转向CPU制造的蓝海,都说明了中国芯片代工业与其他原有的竞争激烈的芯片代工产业中沉浮,若能创新其他发展模式,也许是一条较好的中国半导体发展道路。
3.战略联盟或兼并。公司为建战略联盟最为常见的原因就是进行技术合作或合作开发有前途的新产品,填补它们在技术和制造技能方面的缺口,共同培养新的能力,提高供应链的效率,获得生产和市场营销方面的规模经济。兼并是使所有权联系比合作伙伴关系更持久,经营活动之间更加密切联系,形成更多的内在控制与自。
在中国芯片代工业竞争力尚不足同国际巨头抗衡时,必须先藉由政府政策及资金支持的优势,同国际领先企业建立战略联盟并购或兼并方式求得生存,进一步藉由利益共享方式在市场分额,技术上产品上形成互补互利的联盟或集团,慢慢打造本身的核心竞争力以求未来长远发展。
参考文献