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近日 , 美国国会参议院以64票对33票批准通过了“芯片与科学法案” , 《芯片与科学法案》包括为美国芯片企业提供520亿美元资金补贴 , 鼓励它们在美国建厂 。 同时还将为芯片厂提供约240亿美元的税收抵免 , 1000多亿美元的科学补贴等 , 以巩固与扩大美国科技产业优势 。 法案还要求获得“芯片法案”资助的美国公司禁止10年内在中国生产28nm以下先进制程芯片 , 这类芯片将用于手机、平板电脑等产品中 。
这个法案对中国的影响有多少?我们应该采取怎样的应对措施?首先要聊透这个话题 , 我们先得从芯片的产业链开始讲起 。 那什么是芯片?先来看一下结构图 ,
大家平时所说的半导体芯片或是芯片半导体 , 指的就是上图中芯片整体结构里面的那个半导体 , 它被封装外围塑料包住 , 这个半导体里面有很多微型电路 , 通常也被叫为集成电路 。
作为全球最大的芯片市场 , 中国消费了全世界约3/4的芯片 。 但在全球芯片产业链上 , 中国处在中下游 。 芯片产业有其独特的内部结构和产业特性 , 其产业链分为五个子链 , 接下来就以建造楼房为例 , 介绍这几个子链 。
第一链是设计 , 相当于盖楼的时候要请设计师来设计你整个楼层的布局呀等等 , 全球最大的芯片设计公司是英国ARM , 大家熟悉的华为海思也是芯片设计公司 , 他们相当于楼房建筑设计师 。 而美国EDA居于软件设计垄断地位 , 这就好比设计师构思出整个框架 , 他们肯定要把建筑图纸做出来 , 而芯片相对应的建筑图纸非常的复杂 , 运算量非常大等等 , 他必须借助一定有软件工具才能实现 , 美国EDA公司就提供这样的软件 。
第二链是制造或代工 。 包括成品制作和半成品制作 。 其中半成品一般指晶圆 , 高纯度晶圆基本由日本企业垄断;芯片成品在晶圆基础上制作而成 。 这就好比 , 一个楼层的微观结构是由一层层的砖头堆积而成 , 晶圆就相当于这些砖头 , 它上面有很多微型电路 , 很多层微型电路一层层叠加起来 , 就形成了芯片半导体里面的集成电路 。 而晶圆的纯度相当于砖头的质量 , 纯度越高 , 后面的芯片制成品出现故障的概率低 。 我们所熟悉的台积电和中芯国际就属于这个子链 , 制造很重要的一个指标是他的产量 。 目前产量全球第一是台积电(TSMC) , 中芯国际是全球第五 。
第三链是封装测试 , 基本属于劳动密集型 , 这就相当于烧砖出来后 , 通过一系列的测试来检查砖的质量、砖头和水泥粘连牢不牢靠等等 。 这个行业中国与国际差距不大 。
第四链是设备生产 , 最精密的EUV光刻机是荷兰阿斯麦(ASML) , 是当前唯一能提供7纳米工艺光刻机的企业 , 生产晶圆的设备商主要在日本 , 三菱、索尼等企业占优势 。 上海微电子已经能够生产制作28纳米芯片的设备 。 这里的光刻机以及相关设备相当于烧砖的设备 , 芯片半导体内部有很多微型电路 , 它们是需要被\"刻\"在上晶圆的 , 相当于砖头上的精美纹路 , 上面所说的七纳米就是指那个纹路的宽度 , 表达的是它能刻的电路纹路有多细 。
第五是辅助材料 。 包括光刻胶、掩膜板、靶材、封装基板等 , 这些材料目前中国企业仍面临瓶颈 。 这些材料就好比工人砌墙和封顶除用到大量的砖头外还需要用水泥、钢筋等等这些东西 。
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