“芯”潮澎湃看西部——西部半导体产业发展观察

2022-11-04 15:28:45 来源:西部大开发杂志
  2021年,陕西半导体产业规模已经跃升到全国第四位;
 
  2021年,甘肃集成电路产量643亿块,在中国内陆省市中排名第二;
 
  2021年,四川半导体产业规模跻身全国第一方阵;
 
  2022年,重庆半导体全产业预计实现产值650亿元……
 
  中国芯片版图上,半导体产业正在西部迅速崛起。
 
  陕西,中国芯片版图上的一颗明珠
 
  西安高新区,坐落着一个现代化的芯片工厂——西安三星半导体工厂,主要生产存储芯片。
 
  三星是全球最大的存储芯片制造商。10年前,三星入驻西安开始一期项目投资建设,随后扩建再扩建……如今,西安生产的闪存芯片占到世界产能的15%以上,是全球最大的闪存芯片制造基地。
 
  西安具有半导体产业的坚实基础和良好的半导体产业人才储备,是半导体产业发展的最佳选择。
 
  2012年2月8日,当三星电子社长金钟重走进省委机关大院时,迎头碰上了冒雨前来迎接他的时任陕西省委书记赵乐际。这一幕,让三星电子高层感受到了陕西的浓厚诚意。
 
  此后,签约、奠基、建厂……西安三星半导体厂,成为彼时三星电子在海外投资规模最大的项目。
 
  据笔者梳理,西安三星一期项目于2012年9月开工建设,2014年5月建成投产,投资总额由建厂时计划的70亿美元增加到实际完成投资108.7亿美元(其中闪存芯片项目投资100亿美元,封装测试项目投资8.7亿美元)。2017年8月30日,三星又投资70亿美元在西安高新区建设12英寸闪存芯片二期项目,新建一条闪存生产线。2019年12月,西安三星再投资80亿美元,对二期项目进行扩建,实现增产及产品的升级换代。2021年底二期项目全面建成投产。至此,三星在西安建成集研发、生产、销售为一体的半导体产业基地。
 
  如今,三星电子在西安工厂生产的NAND闪存的月生产量达到了25万片。这一产能占三星电子NAND闪存总产量的40%以上。三星的巨投,让西安成为“全球规模最大的闪存芯片生产基地”。
 
  三星项目也成为西安招商引资的“新名片”。三星电子落户西安,带来了大批配套企业入驻,完善了西安半导体产业链,使西安成为具有较强竞争力的电子信息产业基地。
 
  西安,因此一跃成为中国大陆半导体版图上的一颗耀眼明珠。
 
  如果说,陕西在芯片生产、封装测试上只是中国大陆的一股重要力量,那么在单晶硅、在光伏产业上,陕西则具备了世界级的统治力。
 
  陕西隆基集团是我国光伏产业的领头羊,打造了全球最大的单晶硅制造基地。
 
  在光伏行业兴起之初,上游硅料成本高昂。在隆基集团总裁李振国眼中,单晶硅的特点是成本高,但转换效率也高,而多晶硅相对成本低。由于固有的物理特性,单晶硅理论上的效率始终要高于多晶硅。
 
  在2006-2016年的十年间,多晶硅片技术路线由于技术门槛低、成本低,一直都是光伏行业的主流路线。直到2016年,隆基集团通过研发将单晶硅拉棒环节的非硅成本做到了3美分,单晶硅片性价比超过多晶硅,行业格局开始改写。
 
  2020年,隆基股份以领先的单晶硅片技术在组件市场份额首次获得全球第一,同时也以545.8亿的营收和85.5亿的利润第一次拿下光伏行业营收和利润的双料冠军。
 
  近日,德国哈梅林太阳能研究所最新认证报告显示,在掺镓p型全尺寸单晶硅片上,隆基将硅异质结电池转换效率推高至26.12%,创下迄今为止p型硅电池效率的最高纪录。
 
  依托隆基乐叶等行业龙头企业,补齐产业链研发与制造短板,西安经开区打造具有国际竞争力的光伏产业聚集区。
 
  2021年,陕西省半导体产业规模已经跃升到全国第4位。到“十四五”末,陕西将建成国内有重要影响力的大数据、集成电路、软件和信息服务、光子4个千亿级数字产业集群。
 
  甘肃,全国芯片产业的重要一极
 
  在中国几千年的历史长河中,河西走廊这条通往西域的地理大通道,几度承载了丝绸之路的繁华。近代以来,甘肃在全国经济版图中却更显尴尬。2021年,甘肃省GDP才首次突破1万亿元大关,位列全国第29名。人均GDP更是排名全国倒数第一。
 
  就是这样一个GDP排名靠后的西部省份,却在我们最卡脖子的集成电路领域,做到了中国大陆产量第二。2021年晶片产量(经封装、测试后成品)排名第一的是江苏,因有台积电南京厂,以1186亿块遥遥领先。
 
  2020年之前,甘肃就凭借在芯片封装测试领域的优势,成为了全国芯片产业的重要一极,其成品芯片产量规模持续领先。2021年,甘肃集成电路产量643亿块,在大陆省市中排名第二。
 
  这不得不说是个奇迹。
 
  这个奇迹,始于1969年。在那个半导体和集成电路刚起步的年代,为了加速发展集成电路,中央部委和全国各地还掀起了一轮建厂大赛。
 
  比如,第四机械工业部(简称四机部)就建了不少集成电路专业化工厂。当时,恰逢中国大规模的三线建设,许多工厂从沿海迁往了内地。而甘肃被四机部选中,在甘肃秦安成立了永红器材厂(749厂)和天光集成电路厂(871厂)。
 
  这些集成电路厂,生产各种型号的电子元器件、电路板等,为酒泉卫星发射中心等中国航天事业做配套。749厂和871厂一直过着波澜不惊的低调日子。
 
  改革开放后,甘肃两大集成电路企业被推向市场,在激烈的竞争中,陷入了前所未有的困境。
 
  1994年底,48岁的肖胜利被任命为永红器材厂厂长。上任伊始,肖胜利便深入一线,了解生产经营现状,最终做出一个大胆的决定:将当时仅有的资金集中起来,投入发展集成电路封装生产线。
 
  一路改革,一路坎坷。他一边争取省市相关部门的政策和资金支持,一边学习引进先进的集成电路生产线。
 
  在此期间,永红厂从秦安搬迁到了天水,并经过改制重组,更名为华天科技,在深圳证券交易所上市。
 
  上市成了华天科技的业绩加速器。从2007年开始,华天科技从一家地方企业,迅速跃升为中国大陆第三、世界第七的芯片封装测试巨头。
 
  国家在贫瘠的甘肃撒下的这粒种子,如今已变成一棵参天大树。
 
  2021年,华天科技实现营收120亿元,是甘肃成为芯片大省的头号功臣。120亿的营收看似不多,但对天水这座西部小城来讲,却相当于其GDP的1/6。
 
  除了华天科技,在甘肃还有很多半导体企业。比如,与华天科技有同样背景、拥有40多年历史的天光集成电路厂,具备年产12亿只半导体分立器件的生产能力。
 
  它们一起撑起了甘肃半导体的一片天。
 
  尽管甘肃芯片产量排名第二,主要靠的是封装、测试,大部分还是中低端芯片,产业链也亟待完善。
 
  四川,产业规模居中西部第一位
 
  在四川成都,随着芯片国际巨头英特尔在这里建成全球最大的芯片封装测试中心,一个产业链日趋完备的芯片产业集群也正在崛起。
 
  英特尔自2003年把上海的工厂合并到成都高新区后,成都的英特尔工厂便成为英特尔在全球最大的芯片封装测试中心。2016年,英特尔总投资16亿美元的ATT高端测试技术项目(代号“骏马”)正式在成都高新区投产,使得英特尔成都工厂全面实现集芯片封装测试、晶圆预处理和高端测试技术于一身,并带动整个行业在成都高新区聚集起来。
 
  英特尔的成都工厂,也是它全球三大晶圆与处理厂之一。从这里运走的芯片,配置在全球一半以上的笔记本电脑上。海关数据显示,2019年英特尔产品(成都)有限公司进出口额为297.99亿美元,在中国对外贸易500强中排名第四。
 
  落户成都的半导体企业,不只是英特尔一家。
 
  在晶圆制造领域,德州仪器成都工厂是德州仪器全球唯一的集晶圆制造、加工、封装测试于一体的世界级生产制造基地。2010年10月15日德州仪器在成都投资2.75亿美元设立8英寸晶圆厂,这是德州仪器首个中国生产制造基地。2015年,又在成都设立12英寸晶圆凸点加工厂,以扩展其制造能力。
 
  2017年2月,格罗方德在成都高新区启动累计投资超过100亿美元的12英寸晶圆制造基地项目(代号为“Fab11”);2017年7月,新华三集团投资10亿元在成都高新区设立新华三成都研究院,聚焦5G技术和下一代存储技术的创新研发和产业化。
 
  2018年,成都高新区围绕英特尔、德州仪器、联发科等产业链龙头企业,有针对性地开展招商引资服务。签约了宇芯、莫仕、芯源、先进功率等5个扩建增资项目,吸引豆萁、西部芯辰、矽能等10家产业链配套企业落户成都高新区。
 
  在IC设计领域,成都已培育了海光、振芯、雷电微力、华微、英诺达等,引进了卓胜微、华大等23家营收过亿元企业,2021年总营收突破100亿元。
 
  以成都高新区为核心聚集区,整个成都半导体产业形成了从IC设计、晶圆制造到IC封装测试的完整产业链。数据显示,2021年,成都高新区160余家集成电路企业实现产值1332.7亿元,同比增长11.5%,产业规模位列全国第一方阵,居西部第一位。
 
  重庆,千亿产业链集群显雏形
 
  山城重庆,是中国老工业基地,同样集结了多家国际半导体大厂,包括SK海力士、平伟实业、嘉凌新等封测厂;恩智浦、紫光展锐、中星微电子、伟特森、中科芯亿达、雅特力科技、重庆西南、芯思迈、弗瑞科技、物奇科技等IC设计厂;以及华润微电子、中科渝芯、AOS万国半导体、紫光DRAM存储芯片、信芯量子等企业。
 
  9月18日,由深科技重庆公司生产的首批微型投影机产品下线,深科技是中国电子旗下的上市企业。
 
  深科技重庆公司在半导体封测业务领域,主要从事高端存储芯片的封装与测试,已经成为国内领先的独立DRAM内存芯片封装测试企业,产品包括动态随机存取存储器及嵌入式存储芯片等。该公司宣称,将积极布局高端封测,聚焦倒装工艺、POPt堆叠封装技术的研发、16层超薄芯片堆叠技术的优化,致力成为存储芯片封测标杆企业。
 
  作为中国老工业基地,重庆近年来在其厚重产业基础上,着力升级打造“智造重镇、智慧名城”,吸引众多国际巨头投入合作。重庆市经济和信息化委员会公布的2020“智造重镇”建设十大亮点之首,便是“芯屏器核网”(即集成电路、新型显示、智能终端、核心器件、网络信息服务)智能产业保持高速增长,同比增长12.8%。
 
  其中,以“芯”为特色的集成电路方面,重庆引入万国半导体、华润微电子12英寸功率半导体晶圆项目。联合微电子中心建设8英寸、12英寸硅光集成/异构集成中试线,成为中国首个提供硅基光电子集成整体解决方案的企业。重庆已构建起芯片设计、晶圆制造、封装测试、原材料配套集成电路全产业链条。
 
  在半导体上下游,重庆都有龙头企业布局。比如,在设计上,重庆有西南集成、中科芯亿达;在晶圆制造上,重庆有华润微电子、万国半导体;在封测上,有SK海力士、平伟实业;在屏幕生产上,有京东方、康宁等。
 
  作为中国最早发展大规模集成电路的城市之一,重庆半导体产业已成为当地产业链条中应用领域最广、渗透范围最深的产业,以多样化的技术、标准、产品,支撑起该市2亿台智能终端、6000万台笔记本电脑、3000万台家电、200万辆汽车的生产。以“芯”“屏”双核为支撑的半导体价值链高地已见雏形。
 
  据预测,2022年,重庆半导体全产业争取实现产值650亿元(集成电路350亿元;新型显示产业300亿元)。到2025年,重庆半导体产业将集聚从业人员5万人以上,企业数过百,产值突破千亿元,打造成国内重要的半导体产业基地。
 
  贵州,努力为国造“芯”
 
  2020年贵州实现GDP1.78万亿元,位列全国第20位;2021年贵州省生产总值为19586.4亿元,同比增长8.1%;贵州显然算不上是一个经济大省。
 
  但是,贵州省在航空航天工业、发动机、电子信息、大数据等多个领域都是国内的领军省份。在为国造“芯”的大潮中,贵州也是走在前面的一个省份。
 
  贵阳高新区重点打造以IC设计、封装、测试为重点的电子信息制造产业链以及软件和信息技术服务业。聚集了中晟泰科、雅光电子、MEMS硅麦芯片、键合金丝、振华半导体等多家企业,产业基础相对健全。
 
  今年4月15日,贵州振华风光半导体股份有限公司(简称“振华风光”)冲刺科创板成功。振华风光前身是国营第四四三三厂,是我国以加强国防建设战略为中心的“三线建设”企业之一。2005年,中国振华电子集团出资2000万元设立国有独资公司振华风光。
 
  振华风光专注于高可靠集成电路设计、封装、测试及销售,主要产品包括信号链及电源管理器两大类别共计160余款产品,主要应用于航空、航天、兵器、船舶、电子、核工业等高精尖领域,为机载、弹载、舰载、箭载、车载等武器装备提供配套,满足以上领域对配套产品全温区、长寿命、耐腐蚀、抗辐照、抗冲击等高可靠要求。
 
  贵州中科汉天下电子有限公司,也是贵州耀眼的造“芯”企业。该公司位于凯里市,专注半导体射频通信芯片设计、MEMS器件设计研发及生产、物联网技术及应用解决方案的研发应用和推广。如今,该公司GSM PA芯片产品市场占有率达60%,居全球第一;GPA市场占有率超过45%,居国内第一,产品应用在三星、中兴通讯、TCL等知名手机厂商,并销往欧洲、美洲、非洲、东南亚等160多个国家和地区。
 
  位于贵安新区综合保税区内的贵州贵芯半导体有限公司,拥有专业的半导体研发及强大的封测技术,工程团队来自于国内外知名半导体封装厂。贵芯半导体涉及半导体研究设计、封装测试,可以提供IC材料、半导体封装、测试及记忆体成品组装的制造服务。
 
  2016年1月17日,贵州与美国高通签下战略合作协议,并首期投资18.5亿人民币(约2.8亿美元),成立了贵州华芯通半导体技术有限公司。该公司致力开发出自主可控的服务器芯片,实现服务器芯片国产化替代,也成为贵州实施大数据战略行动实施过程中的一个良好合作范例。
 
  从西北到西南,在芯片生产、封装测试上,西部正在成为中国大陆的一股重要力量,半导体产业正在西部迅速崛起。(文/特邀撰稿  张义学)
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