企業漫談:IC、晶圓、晶片和當今的半導體巨頭們

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電腦和智慧型手機的普及,讓英特爾和高通等半導體企業的名字為大家所熟悉。

2017年東芝半導體業務的出售也搞的沸沸揚揚。

下面,全叔就跟大家聊聊半導體這個話題。

半導體及IC

半導體(semiconductor),指常溫下導電性能介於導體(conductor)與絕緣體(insulator)之間的材料。

當今半導體工業大多數應用的是基於矽的集成電路。

集成電路的英文是integrated circuit,簡稱IC

所以,現在IC幾乎就是半導體的代名詞。

IC企業也就是半導體元件產品生產企業。

集成電路(IC),就是把一定數量的常用電子元件,如電阻、電容、電晶體等,以及這些元件之間的連線,通過半導體工藝集成在一小塊矽片上,然後焊接封裝在一個管殼內的電子器件。

1958到1959年,德州儀器(Texas Instruments)的傑克·基爾比(Jack Kilby)和仙童半導體(Fairchild Semiconductor)的羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)先後發明集成電路。

仙童半導體公司是當時世界上最大、最富創新精神和最令人振奮的半導體生產企業。

1968年,諾伊斯與提出「摩爾定律」(Moore's Law)的戈登·摩爾(Gordon Moore),以及安迪·格魯夫(Andy Grove)離開仙童半導體,創辦了英特爾公司(Intel),後來發展成為全球最大的半導體生產企業。

晶圓(Silicon wafer),是指矽半導體集成電路製作所用的矽晶片,由於其形狀為圓形,故稱為晶圓。

在矽晶片上可加工製作成各種電路元件結構,而成為有特定電性功能的IC產品。

晶片(chip),是半導體元件產品的統稱。

是集成電路(IC)的載體,由晶圓分割而成。

集成電路技術包括晶片製造技術與設計技術,主要體現在加工設備,加工工藝,封裝測試,批量生產及設計創新的能力上。

很多大名鼎鼎的半導體巨頭,只設計晶片,並不生產晶片。

當然,這也並不奇怪,因為蘋果公司自己也不生產手機,耐克公司沒有製鞋工廠,都是代工廠乾的。

2016年,全球半導體份額前十名公司(不含代工企業)依次為:英特爾、三星、高通、博通、SK海力士、美光、德州儀器、東芝、恩智浦、聯發科。

2017年,三星超過了英特爾,成為全球最大的半導體企業。

不過,隨著晶片價格的波動和新的收購,2018年的名次還會有變化。

半導體企業類型

如果按照生產方式,全球大型半導體企業目前基本上有以下幾種形態:

第一類,晶片設計和生產兼有的企業。

三星電子(Samsung Electronics),總部韓國。

在NADA Flash快閃記憶體,和DRAM存儲器領域占據優勢。

三星也為蘋果、高通等公司代工智慧型手機晶片。

英特爾(Intel),總部美國。

最知名的產品就是微處理器,口號「Intel Inside」(內裝英特爾晶片)曾經風靡一時。

英特爾也代工電腦晶片組產品。

2015年,英特爾斥資167億美元收購了可編程邏輯器件廠商Altera公司。

海力士(SK Hynix),總部韓國。

最早叫海力士(Hynix),是韓國現代集團的半導體業務,後來被韓國SK集團收購,更名為SK海力士。

主要產品為DRAM和NAND Flash,也代工存儲器、消費類產品、移動、SOC及系統IC。

美光科技(Micron Technology),總部美國。

主要產品包括DRAM、NAND快閃記憶體、NOR快閃記憶體、SSD固態硬碟和CMOS影像傳感器。

2013年,美光收購了日本DRAM大廠爾必達(ELPIDA)。

德州儀器(Texas Instruments),總部美國,一直位列全球十大半導體企業行列。

1958年,德州儀器公司的工程師傑克·基爾比(Jack Kilby)發明了集成電路,並因此獲得了2000年的諾貝爾物理學獎。

東芝(Toshiba),日本最大的半導體製造商。

不過,2017年一直在忙於出售半導體業務。

恩智浦(NXP Semiconductors),總部荷蘭。

前身是荷蘭飛利浦公司(Philips)的半導體業務部門。

2006年,恩智浦(NXP)成為一家獨立公司。

2015年,恩智浦收購了美國飛思卡爾公司(Freescale Semiconductor),而飛思卡爾則是在2004年由原摩托羅拉(Motorola )的半導體部門分拆而成。

意法半導體(STMicroelectronics),總部瑞士。

1988年由義大利的SGS微電子公司和法國Thomson半導體公司合併而成。

1998年,SGS-THOMSON Microelectronics名稱改為意法半導體。

英飛凌(Infineon Technologies),總部德國。

1999年在德國成立,前身是西門子集團(SIEMENS)的半導體部門。

索尼(Sony),總部日本。

半導體業務是索尼的盈利支柱,得益於全球智慧型手機市場的擴大,手機內建的CMOS影像傳感器需求也隨之增加。

目前,索尼在圖像傳感器方面擁有全球第一的市場份額。

瑞薩電子(Renesas Electronics),總部日本。

2003年,日立(HITACHI)和三菱電機(Mitsubishi Electric)的半導體部門合併成立瑞薩科技。

2002年,日本電氣公司(NEC)分離半導體子公司,成立NEC電子公司。

2010年,瑞薩科技與NEC電子公司業務整合,成立瑞薩電子。

安森美半導體(ON Semiconductor),總部美國。

提供全面的高能效電源管理、模擬、傳感器、邏輯、時序、互通互聯、分立、系統單晶片(SoC)及定製器件。

1999年,摩托羅拉(Motorola )的半導體元件部門分拆成立安森美半導體,製造摩托羅拉標準模擬和標準邏輯器件。

紫光集團(TSINGHUA UNIGROUP),總部中國。

2013年,紫光集團收購了通信基帶晶片設計企業展訊通信公司(Spreadtrum communications)。

2014年,完成對通信晶片設計企業銳迪科微電子公司RDA Microelectronics的併購。

2016年將兩者整合為紫光展銳。

紫光國芯,是中國壓電晶體元器件領域的領軍企業。

武漢長江存儲,主要生產存儲器晶片。

紫光集團未來可能會成為全球半導體領域的重要力量。

第二類,無晶圓廠,只設計晶片,生產委託其他廠商加工,也被稱作IC設計公司。

高通(Qualcomm),總部美國。

全球最大的生產無線半導體生產商和無線晶片組及軟體技術供應商,最廣為人知的產品是驍龍(Snapdragon)移動處理器。

高通大部分的營收來自於移動半導體銷售業務,但是大部分的利潤卻來自於技術授權業務。

高通已經與恩智浦達成收購協議,而且完成併購的可能性很大。

博通(Broadcom Limited),在新加坡和美國設有聯合總部。

2015年,總部在新加坡的安華高科技(Avago Technologies)宣布以370億美元收購美國博通(Broadcom),合併後的公司保留了博通的名字。

安華高科技最初是美國惠普公司(HP)的半導體部門,後來又成為安捷倫(Agilent Technologies)的一部分。

2005年,安捷倫的半導體部門被私人股權投資公司銀湖和Kohlberg收購,成為安華高科技(Avago Technologies)。

2017年底,博通提出1300億美元(含債務)收購高通公司。

英偉達(Nvidia),總部美國,最近幾年炙手可熱的半導體公司。

全球可編程圖形處理技術領袖。

聯發科(MediaTek),總部台灣。

聯發科最初的產品經常以高通晶片的低價替代品面目出現,在中國品牌手機上得到了廣泛的使用。

超微半導體(AMD),總部美國。

在電腦時代,AMD是以英特爾的競爭者面目出現的。

2009年,AMD的生產業務分拆為格羅方德,AMD成為一家IC設計公司。

賽靈思(Xilinx),總部美國。

全球領先的可編程邏輯完整解決方案的供應商,首創了現場可編程邏輯陣列(FPGA)技術。

美滿電子(Marvell Technology),總部美國。

全球領先的存儲、通信和消費電子整合式晶片解決方案提供商。

美國蘋果公司(Apple Inc.)和中國的華為海思(HiSilicon),也是規模很大的IC設計公司,只不過晶片主要用在本公司產品上。

第三類,純代工廠。

台積電(TSMC),總部台灣。

全球最大的獨立半導體晶圓代工企業。

主要客戶:蘋果,高通,聯發科,華為海思。

如果按年營收排名,台積電是全球第三大半導體企業,而且盈利水平很高。

格羅方德(GlobalFoundries),總部美國,是2009年從AMD公司分拆出來的半導體晶圓代工公司,公司除會生產AMD產品外,也為博通、英偉達、高通等擔當晶圓代工。

聯華電子(UMC),總部台灣,為IC產業各項主要應用產品生產晶片。

中芯國際(SMIC),總部中國。

主要業務是根據客戶本身或第三者的集成電路設計為客戶製造集成電路晶片。

主要客戶:高通。

第四類、智慧財產權供應商。

比如已經被日本軟銀收購的英國ARM公司

它與一般的半導體公司最大的不同就是不製造晶片且不向終端用戶出售晶片,而是通過轉讓設計方案,由合作夥伴生產出各具特色的晶片。

第五類,為半導體生產提供加工設備。

應用材料(Applied Materials),總部美國。

開發、製造生產晶片所需要的廣泛設備,包括沉積、刻蝕、離子注入、熱處理、化學機械拋光和晶圓封裝等晶片製造必不可少的設備。

泛林集團(Lam Research Corp),總部美國。

產品主要用於前端晶片處理,涉及有源元件的半導體器件和布線。

為後端晶圓級封裝和相關製造市場提供設備。

設計和構建半導體製造設備,包括薄膜沉積,等離子體蝕刻,光刻膠剝離和晶片清洗工藝。

阿斯麥(ASML),總部荷蘭。

半導體行業光刻系統供應商。

日本的東京電子(Tokyo Electron),總部日本。

主要半導體製造設備有塗膠顯影設備、熱處理成膜設備、干法刻蝕設備、化學氣相沉積設備、物理氣相沉積設備、電化學沉積設備、清洗設備,封測設備等。

隨著半導體旺盛的需求,這幾家半導體設備企業近幾年的收入和利潤也都是水漲船高。

第六類,半導體封裝測試。

主要企業有:日月光(ASE Group,台灣)、安靠(Amkor Technology,美國)、長電科技(中國)、矽品(Siliconware Precision Industries,台灣)、力成科技(Powertech Technology,台灣)、天水華天電子(中國)、通富微電(中國)、京元電子( King Yuan ELECTRONICS,台灣)、南茂科技(ChipMOS TECHNOLOGIES,台灣)、聯合科技(UTAC,新加坡)等等。

半導體生產流程由晶圓製造、晶圓測試、晶片封裝和封裝後測試組成。

半導體封裝測試是指將通過測試的晶圓按照產品型號及功能需求加工得到獨立晶片的過程。

以上只是對全球半導體企業的一些簡單介紹,有不對之處,還請大家在評論中提出。


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