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半导体市场复苏,5G成重要推动因素
作者:东方佳讯-刘琳
当前,新一轮科技革命和产业变革正加速兴起,5G技术正在快速普及,大数据、云计算、物联网、人工智能等信息产业技术快速发展,将持续为半导体产业提供强劲市场需求,全球集成电路产业将迎来新一轮的发展机遇。2019年全球集成电路市场进入调整期,2020年虽然受到新冠肺炎疫情影响,但是全球市场复苏的趋势已经体现。
2019年由于全球固态存储及智能手机、PC需求增长放缓,产品库存高企,导致全球半导体需求市场下滑,存储器市场价格滑坡。加上全球贸易摩擦带来的市场不确定性增加,2019年全球半导体市场大幅萎缩,跌幅达到12%,是全球半导体市场近15年来的最大跌幅,市场规模回落至4123亿美元。
集成电路跌幅明显,逻辑电路重回最大份额。半导体产品分为分立器件、光电器件、传感器和集成电路四类。2019年集成电路产品市场规模为3333亿美元,占全球半导体市场的80.8%,集成电路市场规模萎缩,跌幅超过15%。集成电路产品主要分为逻辑电路、存储器、处理器、模拟电路四类,2019年市场规模分别为1065亿美元、1064亿美元、664亿美元、540亿美元,分别占集成电路市场份额的32.0%、31.9%、19.9%、16.2%。2019年全球存储器电路市场颓势明显,跌幅达到32.7%;模拟电路市场跌幅为8.2%,逻辑电路市场跌幅为2.6%,处理器电路市场跌幅为1.2%。
光电器件与传感器逆势增长,分立器件小幅下降。2019年,分立器件市场规模小幅回落,跌幅为0.8%;光电器件市场强势增长,增速达到9.5%;传感器市场规模小幅上升,增速仅为0.7%。
全球主要市场规模均下降,美国下降幅度最大。从增速来看,2019年美国市场规模下降幅度最明显,跌幅高达23.7%,高于全球的11.7个百分点;其次是日本,跌幅也达到10%;欧洲、中国和其他亚太地区跌幅分别为7.4%、9.3%和8.8%。
通信坐稳“最大市场”交椅,计算机份额大幅下降。2019年,通信和计算机依旧占据全球半导体最大用量,市场份额分别达到33%和28.5%。受益于4G通信技术的普及和5G的应用,通信用芯片的份额占比从2010年的22.2%增加至2019年的33%。PC市场占有率不断被智能手机、平板电脑等新兴电子产品取代,电脑用芯片的市场占有率从2010年的40.9%下跌至2019年的28.5%。
汽车半导体市场份额增加,消费电子份额回暖。汽车半导体市场份额也逐年提升,市场占比从2010年的7.7%增加至2019年的12.2%。此外,随着物联网和人工智能进程的加速,消费电子市场有回暖趋势,市场份额由2018年的12.3%增加至2019年的13.3%。
2020年全年,全球半导体结束低迷迎来复苏,预计2020年销售额将增长3.3%,其中美国和亚太地区的销售额将逐年增长,预计2020年增长率分别达到12.8%和2.6%。而欧洲和日本的销售额将继续下降,分别下降4.1%和4.4%。全球半导体市场增长预计将在2021年加速,欧洲、美国、日本和亚太地区都出现增长,预计全球市场将增长6.2%。
存储器价格回升是市场增长主要动力。在经历价格大幅下跌之后,2020年存储器价格回升,预计销售额将增长15%,再次成为市场份额最大的半导体产品,也成为全球半导体市场增长的主要动力。相反,2019年表现良好的分立器件、光电子器件和传感器产品规模,预计在2020年出现不同程度的下滑,下降幅度分别达到6.6%、5.1%和2.1%。
摩尔定律在未来5年内依旧能持续下去。台积电5nm制程将量产,3nm甚至2nm制程也都在龙头代工的规划中,这说明摩尔定律在未来5年里仍将延续,通过EUV图案化方面的进展以及通过引入能够实现逻辑标准单元缩放的新型设备架构来实现CMOS晶体管的密度遵循摩尔定律,高数值孔径(high-NA) EUV光刻技术将可用于构筑该行业1nm节点的最关键层。
5G通信技术是全球半导体产业发展的重要驱动因素。2019年是5G商用元年,正式开启了5G时代,各类5G终端推向市场。但是5G终端渗透率还在低位,随着5G各类应用的充分挖掘,应用场景不断落地,5G应用终端在未来3至5年将持续放量。
汽车半导体为行业带来机遇。汽车半导体领域是近年来增长最为迅速的板块,未来3~5年里会继续保持这种趋势,成为半导体收入的重要推动力。
大容量、高速率存储时代即将到来。2020年,随着5G技术的发展,全球数据量将迎来爆发性增长,进入ZB级数据时代。存储行业向着更快、更大、更安全的方向持续发展,为Al芯片、模拟IC以及传感器市场的发展带来强劲的动力。
行业并购会向着多元化方向加速。未来三年内,头部半导体企业会不同程度进行并购活动,收购主要在通信领域与未来汽车半导体行业进行,5G、汽车、人工智能和物联网仍旧是行业投资热点。
新冠肺炎疫情加速社会进入数字环境,远程会议、在线教育、智慧医疗、无接触智能零售等新业态加速部署和发展。智能应用井喷式爆发,“数字化竞争”变成商业竞争的基础逻辑,从而推动整个商业社会数字化进程的加速。数字化进程有助于加速云计算技术的应用,AI和混合云将成为未来的关键技术被大量使用。
物联网为半导体增长带来希望,智能边缘成为趋势。预计到2025年,全球物联网设备数量将达到1000亿台,而未来超过70%的数据和应用将在边缘产生和处理,边缘市场正在快速崛起。未来的物联网系统一定是边云协同的系统,让物联网在边缘具备数据采集、分析计算、通信以及智能功能,与云中心形成分布式的有机整体,让数据在边云协同中展现出蓬勃活力与价值。
2020-09-18
二极管的工作原理和分类
作者:东方佳讯李晓
今天想给大家介绍的是二极管及其工作原理和分类。二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件。它具有单向导电性能, 即给二极管阳极和阴极加上正向电压时,二极管导通。当给阳极和阴极加上反向电压时,二极管截止。因此,二极管的导通和截止,则相当于开关的接通与断开。
一、二极管工作原理
二极管的主要原理就是利用PN结的单向导电性,在PN结上加上引线和封装就成了一个二极管。晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。
当外加的反向电压高到一定程度时,PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。PN结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。
二、二极管的分类
1 点接触型二极管
点接触型二极管的PN结接触面积小,不能通过较大的正向电流和承受较高的反向电压,但它的高频性能好,适宜在高频检波电路和开关电路中使用。
2 面接触型二极管
面接触型二极管的PN结接触面积大,可以通过较大的电流,也能承受较高的反向电压,适宜在整流电路中使用。
3 平面型二极管
平面型二极管在脉冲数字电路中作开关管使用时PN结面积小,用于大功率整流时PN结面积较大。
4 稳压管
稳压管是一种特殊的面接触型半导体硅二极管,具有稳定电压的作用。
5光电二极管
光电二极管又称光敏二极管。它的管壳上备有一个玻璃窗口,以便于接受光照。
6 发光二极管
发光二极管是一种将电能直接转换成光能的半导体固体显示器件,简称LED(Light Emitting Diode)。和普通二极管相似,发光二极管也是由一个PN结构成。
二极管是最早诞生的半导体器件之一,其应用非常广泛。特别是在各种电子电路中,利用二极管和电阻、电容、电感等元器件进行合理的连接,构成不同功能的电路,可以实现对交流电整流、对调制信号检波、限幅和钳位以及对电源电压的稳压等多种功能。如果您有二极管方面的需求,请随时联系我们东方佳讯。
2020-09-17
发光二极管的常见问题(上)
作者:东方佳讯-谢静

亘古不变的是自然的星光。但是以前只有满月才能将大地照亮,文明与否的区别就在于我们能否用自己的科技为黑夜带来明光。一开始我们只能靠燃烧油脂,西方的国家捕鲸很多,用鲸鱼的鱼油制作蜡
,我国则是蜂蜡或是动物白蜡。后来石油工业发达了,才改用的便宜的饱和长链烃做蜡
。这种燃烧的方式显然安全性不高。所以爱迪生发明电灯的故事家喻户晓,爱迪生发明以及后面改良的白炽灯,虽然带来了光明,但是它们的特点是发光的效率并不高。
今天我们的光源正在从白炽灯、荧光灯向发光二极管(LED)转变。但是很多人不知道的是为了寻找蓝色发光二极管,人类的科学家用了整整30年!如此艰难才找到了蓝色的、具有工业量产意义的LED制作办法,终于凑足了三原色,可以实现白光了。LED的照明注定属于我们现在生活的世纪,那么今天我们就讲讲发光二极管在日常使用的哪些问题。
1、为什么不能超电压或超电流使用白光LED?
一般最常用的5mm白光LED,其正常工作电压多在3.0-3.5V范围之内,正常工作电流为20mA。但很多人误以为超电压或超电流使用白光LED会更亮,而实际测试结果是15mA以后光通量增长很厉害,20mA以后几乎没有见长,增大到30mA,比20mA只多了5%,但LED却有明显的发热。还有寿命的试验:20mA工作了一个月,衰减只有5%,现在还有95%的光通量,30mA的工作到19天的时候,光通量就只有50%了。可以这样认为,一只在正常条件下可工作10万小时的白光LED,在大电流下使用,寿命只有600小时!LED在一般说明中,都是可以使用50,000小时以上,还有一些生产商宣称其LED可以运作100,000小时左右,但这并不能保证LED产品也可以使用如此之久。错误的操作及工序就可以轻易地“毁掉”LED,LED会随着时间的流逝而逐渐退化,有预测表明,高质量LED在经过50,000小时的持续运作后,还能维持初始灯光亮度的60%以上。要想延长LED的使用寿命,就有必要降低或完全驱散LED芯片产生的热能。热能是LED停止运作的主要原因。
2、为什么白光LED发出的光的颜色总有些偏蓝或偏黄?
这是由于白光的LED,本来就是在发射蓝光的1nGaN基料上覆盖转换材料荧光粉,这种材料在受到蓝光激励时会发出黄光。于是得到蓝光和黄光的混合物,在肉眼看来就是白光。看看白色LED的发射谱线就知道,它有两个峰值,因此真正发射白光的LED是不存在的。这样的器件很难制造,因为LED的特点是只发射一个波长的单彩色光,而真正的白色光需要多色彩光谱合成。
3、LED采用并联接法好还是采用串联接法好?
LED采用并或串联接法,主要应该根据电源盒电路的形式及要求决定。并联或串联接法各有它们的优缺点。并联接法只需要在每个LED两端施加较低的电压,但需要利用镇流电阻或电流源来保证每个LED的亮度一致。如果流过每个LED的偏置电流大小不同,则它们的亮度也不同,从而导致整个光源亮度不均匀。采用串联接法本质上可以很好保证流过每只LED电流的一致性,但要求电源电压要高。另外,采用串联接法的电路,当其中一只LED断路时整串的LED都不亮;但当其中一只LED短路时其他LED都还能亮。采用并联接法的电路,当其中一只LED断路时其它的LED都还能亮;但当其中一只LED短路时则整个电路的电源将被短路,这样不仅其它的LED都不能正常工作,而且还有可能损坏电源。故相比之下还是串联接法的电路较有优势。
在实际运用中常采用串并联形成的LED阵列,这样可以克服或减小上述单个LED断路或短路造成整串LED不亮或对整个电路和电源的影响。所谓串并联就是先用少量LED串联再串镇流电阻组成一条支路,再将若干条支路并联组成“支路组”。此外,还能采用串并串形式,就是在已组成的“支路组”的基础上,再将若干“支路组”串联构成整个灯具电路,此种接法不仅缩小了一只LED故障时的影响面,而且将镇流电阻化整为零,将几只大功率电阻变成几十只小功率电阻,由集中安装变成分散安装,这样既利于电阻散热,又可以将灯具设计的更紧凑。


发光二极管电路示意图
2020-09-16
VLSI Research:华为禁令,让芯片库存增加
作者:东方佳讯-刘琳
一位分析师表示,美国总统唐纳德·特朗普对中国华为技术有限公司的限制引发了整个芯片行业大量未售产品的库存,华盛顿提议的支持该行业的援助远远不足以填补这一缺口。
VLSI Research首席执行官丹·哈切森(Dan Hutcheson)周一在路透社全球市场论坛表示:“从表面上看,有很多库存积压。” “我们看到集成电路库存水平在经济下滑之前更为典型。”
特朗普政府在8月初收紧了对华为的限制,要求相关企业在获得特殊许可之前,禁止供应商将使用美国技术制造的芯片出售给这家中国电信巨头。
在与中国的竞争中,支持美国半导体公司和将制造中心转移到亚洲以外的努力正在进行中。美国参议院提出的立法将为国内半导体制造商提供超过228亿美元的资金,但哈奇森表示,这还不到所需金额的一半。
“(它)确实缺乏所需的资金水平……如果提供500亿美元则更有可能取得理想的结果,”哈奇森说。哈奇森补充说,如果特朗普政府的限制收紧中国供应,美国芯片供应商的需求可能会增加。他说:“更大的问题是,如果它们被锁定在中国市场之外,而其他国家的大门仍然敞开。”
尽管受到地缘政治挫折的影响,但由于冠状病毒促使向“在家工作”经济的转变推动了对电子的需求,VLSI预测2020年半导体行业的全球增长为7%。Hutcheson补充说:“大流行使经济结构重组到了第二次世界大战以来的最高水平。” “我们看到(芯片行业)几年来每年以4%到6%的速度增长。”
SIA:华为禁令重创半导体
美国半导体产业协会(SIA)主席兼执行长纽佛(John Neuffer)说,美国商务部17日宣布对华为的新出口管制规定,将对半导体业造成「严重的破坏」。根据美方最新规定,所有供货给华为的芯片业者,不论身在何地,都须经美国官方核准。
商务部强调,只要使用美国设计的软件和设备,即便芯片不是华为设计所需,只要供货华为,外国公司也须取得美政府授权。
业界人士指出,美国半导体设备与软件市占率高,「几乎所有半导体制造都脱离不了与美企的关系」。华为又是现阶段在5G基站、智能手机市场扮演关键角色的业者,美方对华为新禁令,等于扼杀了所有半导体厂与华为往来的空间,冲击甚大。
纽佛表示,SIA正在评估这项扩大的出口管制规定,并警告这些趋严的规定对美国半导体产业显然有负面影响。他说:「我们对政府突如其来的转向感到惊讶和担忧」,因为政府先前支持采取更有限的方法,不仅能实现既定的国家安全目标,还能限制对美国企业的伤害。
纽佛说:「我们重申我们的看法,对中国出售非敏感性商业产品,将带动美国国内的半导体研究和创新,对美国的经济实力和国家安全至关重要。」
除了SIA外,代表北美芯片设备制造商的国际半导体设备与材料产业协会(SEMI)等美国商业团体也表达疑虑,担心会被排除在蓬勃发展的中国大陆电子市场之外。
纽佛是对美国商务部早前宣布的新规定做出回应,这些新规定的目的是要切断对中国大陆电信巨人华为的先进半导体供应。美国商务部的工业安全局(BIS)还将另外38家华为的关系企业纳入「实体名单」,要求对所有受出口管理条例约束的商品,都须先获得许可。
另据科技新闻网站EETAsia的报导,华府这项新规定并未解决一个问题,就是美国这些更严格出口管制将对全球最大晶圆代工厂商台积电造成何种程度的影响。
SEMI:请求美方将禁令延长120日
SEMI(国际半导体协会) 周一(24 日) 跟进SIA(美国半导体产业协会) 发出声明,强调美国商务部8 月17 日发布的新禁令,除了侵蚀美国产品的客户基础,更促使其他企业努力取代美国技术,最终损害国家安全,因此请求美国商务部将禁令延长120 日。
SEMI表示,美国商务部发布新的出口管制条例,将损害美国半导体业,更对供应链造成严重的不确定性与破坏,最终影响美国国家安全,同时重申这些条例,将抑制企业购买美国制造设备与软件的意愿,同时也导致与华为无关的企业,已损失将近1700万美元。
SEMI 认为,美国商务部扩大限制,可能导致更多损失,除了侵蚀美国产品的既有客户基础,也加剧企业对美国技术供应的不信任,更促使其他企业努力取代美国技术,届时恐使美企收入减少,影响投入研发资源,削弱美国创新,进而损害国家安全。
因此,SEMI 在声明中请求美国商务部,将8 月17 日前生产的产品,宽限期延长120 日,以确保决策具有可预见性和即时性,并为与5G 无关的产品提供高灵活性。

2020-09-15
电阻器的简介和分类
作者:东方佳讯李晓
今天想给大家介绍的是电阻器和电阻器的分类。电阻器是一个限流元件,将电阻接在电路中后,电阻器的阻值是固定的,一般是两个引脚,它可限制通过它所连支路的电流大小。
一、电阻器的简介
电阻器(Resistor)在日常生活中一般直接称为电阻。阻值不能改变的称为固定电阻器,阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的,即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。
电阻元件的电阻值大小一般与温度,材料,长度,还有横截面积有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。
二、电阻器的分类
1按伏安特性分类
对大多数导体来说,在一定的温度下,其电阻几乎维持不变而为一定值,这类电阻称为线性电阻。有些材料的电阻明显地随着电流(或电压)而变化,其伏—安特性是一条曲线,这类电阻称为非线性电阻。
2 电阻器按材料分类
a、线绕电阻器由电阻线绕成电阻器,用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成,外面涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆。
b、碳合成电阻器由碳及合成塑胶压制成而成。
c、碳膜电阻器在瓷管上镀上一层碳而成,将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低,是目前应用最广泛的电阻器。
d、金属膜电阻器在瓷管上镀上一层金属而成,用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。
e、金属氧化膜电阻器在瓷管上镀上一层氧化锡而成,在绝缘棒上沉积一层金属氧化物。由于其本身即是氧化物,所以高温下稳定,耐热冲击,负载能力强。
3 特殊电阻器
a、保险电阻:又叫熔断电阻器,在正常情况下起着电阻和保险丝的双重作用,当电路出现故障而使其功率超过额定功率时,它会像保险丝一样熔断使连接电路断开。
b、敏感电阻器:是指其电阻值对于某种物理量(如温度、湿度、光照、电压、机械力、以及气体浓度等)具有敏感特性,当这些物理量发生变化时,敏感电阻的阻值就会随物理量变化而发生改变,呈现不同的电阻值。
根据电阻器的分类我们可以选择相应的产品,起到相应的作用。我们东方佳讯拥有各种
电容器产品,随时欢迎您来电咨询。

2020-09-14