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半導體指常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料。半導體在集成電路、消費電子、通信系統、光伏發電、照明應用、大功率電源轉換等領域應用。如二管就是采用半導體制作的器件。無論從科技或是經濟發展的角度來看,半導體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產品,如計算機、移動電話或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著為密切的關聯。常見的半導體材料有硅、鍺、化鎵等,而硅更是各種半導體材料中,在商業應用上具有影響力的一種。
半導體應用
半導體在集成電路、消費電子、通信系統、光伏發電、照明應用、大功率電源轉換等領域應用。
光伏應用
半導體材料光生伏應是太陽能電池運行的基本原理。現階段半導體材料的光伏應用已經成為熱門 ,是目前世界上增長快、發展好的清潔能源市場。太陽能電池的主要制作材料是半導體材料,判斷太陽能電池的優劣主要的標準是光電轉化率 ,光電轉化率越高 ,說明太陽能電池的工作效率越高。根據應用的半導體材料的不同 ,太陽能電池分為晶體硅太陽能電池、薄膜電池以及III-V族化合物電池。
照明應用
LED是建立在半導體晶體管上的半導體發光二管 ,采用LED技術半導體光源體積小,可以實現平面封裝,工作時發熱量低、節能,產品壽命長、反應速度快,而且綠色環保無污染,還能開發成輕薄短小的產品 ,一經問世 ,就迅速普及,成為新一代的照明光源,目前已經廣泛的運用在我們的生活中。如交通指示燈、電子產品的背光源、城市夜景美化光源、室內照明等各個領域 ,都有應用。
大功率電源轉換
交流電和直流電的相互轉換對于電器的使用十分重要 ,是對電器的必要保護。這就要用到等電源轉換裝置。碳化硅擊穿電壓強度高 ,禁帶寬度寬,熱導性高,因此SiC半導體器件十分適合應用在功率密度和開關頻率高的場合,電源裝換裝置就是其中之一。碳化硅元件在高溫、高壓、高頻的又一表現使得現在被廣泛使用到深井鉆探,發電裝置中國的逆變器,電氣混動汽車的能量轉化器,輕軌列車牽引動力轉換等領域。由于SiC本身的優勢以及現階段行業對于輕量化、高轉換效率的半導體材料需要,SiC將會取代Si,成為應用廣泛的半導體材料。

針對中國客戶可替代程度的不同,可能會存在以下三種情況:
如果存在一家或多家成熟的半導體企業替代非美國供應商,并在全球占有10%或以上的市場份額,美國供應商的替代率將為50%至。
如果不存在成熟的非美國供應商,但那些小的替代供應商的總份額為10%或以上,則美國供應商的替代率將為30%至40%。
如果美國半導體供應商某一特定產品的全球市場份額超過90%,則不會出現替代品,這表明沒有明確的替代品。
即使在這些適當的假設下,我們的逐項分析表明,在當前對實體名單上公司的出口限制、中國客戶積將供應商多樣化的綜合影響下,美國公司可能會失去其在中國目前業務的50%以上。
總的來說,我們估計,維持現狀將導致美國半導體行業的全球市場份額下降8個百分點,全球收入下降16%,相當于2018年的360億美元。由于大部分替代品將出現在產品周期較短的設備上,如智能手機、個人電腦和消費電子產品,因此大部分影響可能會在2-3年內顯現出來。

SMT設備的國產化路徑
經過十多年的探索,貼片機基礎技術在國內已經成熟,隨著SMT技術在計算機、網絡通信、消費電子以及汽車電子等的廣泛應用,實施貼片機國產化戰略時機已經成熟。
一是引進與培育相結合,通過產業投資基金等方式,鼓勵國內企業并購國外二流貼片機企業。
采用三星貼片機產業發展模式,通過產業投資基金等多方式并購國外二流貼片機企業,在此基礎上實施自主創新戰略,集中力量研發貼片機視覺技術、運動控制、軟件等關鍵技術。定位中低速、高精度、高靈活性貼片機市場,在當前經濟環境不景氣的背景下,通過并購、入股等方式收購具備技術優勢但市場銷售不佳的廠商(比如荷蘭安比昂等),綜合集成現有技術基礎,降低研發成本,大大縮短產業化進程。
二是集中國家優勢力量,聯合成立專項研發團隊,并加強技術研發與市場對接。
貼片機生產涉及多學科領域,單個企業很難完成,必須考慮上下游各環節協作、聯合發展。建議以機電自動化程度高的大型國企為主體,組織國內分散研發力量,聯合成立研發機構,同時配套專項基金并積引導社會資金進入,多渠道保證持續研發能力。同時,技術研發與市場對接同步進行、相互促進,加快產業化進程。
三是優化市場環境,加快制定中國SMT產業標準體系。
一方面,應積參與IPC新SMT相關標準的制定,對已有的中國SMT產業標準,應從國家層面加強力度。另一方面,應順應中國SMT市場產品、技術發展趨勢,積引導制定國內電子制造組裝工藝質量技術標準,溝通分享國內SMT企業成功規范,推動其發展成為新的行業標準。
四是成立SMT研發基地,加強人才培養和國際合作力度。
國家應結合產業發展戰略和區域發展優勢,圍繞SMT相關技術和工藝基礎較好的研究院所、高校、企業,設立以SMT為核心的電子制造技能實訓基地,培養大批技能型SMT人才。同時,加強國際交流合作,積參與國際學術交流會、課題研討會。

SMT設備的國產化進程
自1985年開始引進SMT生產線批量生產彩電調諧器以來,中國電子制造業應用SMT技術已近30年。據不完全統計,目前我國SMT生產線大約5萬條,貼片機總保有量超過10萬臺,自動貼片機市場已占全球40%,成為全球大、重要的SMT市場。
焊接、檢測和印刷設備已經接近國際水平。
2005年以來,國內SMT設備企業在印刷機、焊接、檢測等SMT設備方面已基本實現國產化,并憑借市場價格優勢占據70%~80%的國內市場份額。
錫膏印刷機方面,國內早由日東研制成功。近年眾多民營企業參與研制,已有多個品種問世,達到世界中上等水平。2006年東莞凱格精密機械公司推出全自動印刷機,很快成為國內。
焊接設備方面,國內研發與制造起步很早,無鉛焊接設備已達到國際水平,成為我國表面貼裝設備市場中具競爭力的產品。目前,低端市場都由國產占領,市場仍為國外所壟斷(在穩定性方面,與國外水平存在一定差距。比如,某國外回流爐廠商橫向溫差僅為0.5度,而國內高水平高達2度)。
AOI設備方面,2010年之前國內AOI市場幾乎由國外20多種設備壟斷,東莞神州視覺率先研發成功國內款AOI設備Aleader系列,至今已累計銷售4000多臺,年銷售達到600~700臺的水平。
X-Ray檢測設備方面,國內起步較晚,日聯科技自2006年進入該領域以來,已于2008年實現核心部件的,達到水平。目前,公司產品年出貨量達到400多臺。
貼片機仍依賴進口,其中六成以上來自日本。
貼片機是SMT生產線為關鍵、技術和穩定性要求高的設備。十多年來,中國企業仍處于摸索階段和樣機試制階段,一直未推出通過中試的成熟產品,幾乎依靠進口(除小型的LED貼片機);在華國外企業將核心貼片機的生產放
在國外,在華工廠主要負責周邊設備生產及貼片機維護、調試等服務。
圖2 2001~2013年中國自動貼片機進口情況
2013年,國內自動貼片機進口金額達到13.01億美元,進口來源國主要為日本,占比達到65.2%;從韓國、德國、新加坡、美國、荷蘭進口占別為17.9%、6.1%、3.7%、1.3%、0.8%。
圖3 2013年中國進口自動貼片機國別和地區分布
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