一年一度行業(yè)國(guó)際盛會(huì),“第十六屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇(SSLCHINA 2019)暨2019國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇(IFWS 2019)”近期于廣東省深圳市深圳會(huì)展中心成功召開(kāi)。兩大國(guó)際論壇資源疊加,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,同期同地舉行,合力優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步凸顯。
論壇緊扣時(shí)代發(fā)展脈搏與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì),以“迎接新挑戰(zhàn) 共創(chuàng)新時(shí)代”為主題,吸引了來(lái)自海內(nèi)外半導(dǎo)體照明與第三代半導(dǎo)體相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者、企業(yè)領(lǐng)袖、行業(yè)機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)以及相關(guān)政府官員的積極參與,共同論道產(chǎn)業(yè)新趨勢(shì)和新發(fā)展。
論壇全面覆蓋產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn),廣泛吸引全球代表,匯聚全球頂級(jí)精英。來(lái)自國(guó)內(nèi)外政、產(chǎn)、學(xué)、研、用不同環(huán)節(jié)的千余位參會(huì)代表高度聚焦熱點(diǎn)先進(jìn)技術(shù)。高瞻遠(yuǎn)矚,引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)新未來(lái),展望產(chǎn)業(yè)新機(jī)遇。本文摘取部分精彩內(nèi)容,與業(yè)界同享,迎接2020,預(yù)見(jiàn)技術(shù)熱點(diǎn)與產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)。
論壇全面覆蓋產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn),廣泛吸引全球代表,匯聚全球頂級(jí)精英。來(lái)自國(guó)內(nèi)外政、產(chǎn)、學(xué)、研、用不同環(huán)節(jié)的千余位參會(huì)代表高度聚焦熱點(diǎn)先進(jìn)技術(shù)。高瞻遠(yuǎn)矚,引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)新未來(lái),展望產(chǎn)業(yè)新機(jī)遇。本文摘取部分精彩內(nèi)容,與業(yè)界同享,迎接2020,預(yù)見(jiàn)技術(shù)熱點(diǎn)與產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)。
功率電子技術(shù):GaN器件展示出非功率器件的方向
氮化鎵功率電子技術(shù)部分,涉及AlGaN/GaN器件研究、GaN HEMT應(yīng)用進(jìn)展。在器件研究方面,GaN器件展示出非功率器件的方向。器件應(yīng)用方面,基于GaN功率器件的市場(chǎng)和應(yīng)用正在爆發(fā)中,高效率、小尺寸、高可靠、門(mén)極驅(qū)動(dòng)集成IC、8英寸代工等作為熱詞出現(xiàn)。GaN IC雖然是未來(lái),但目前技術(shù)集成和應(yīng)用水平大概是20年前Si橫向BCD技術(shù),需要產(chǎn)業(yè)界的共同努力。
碳化硅功率電子技術(shù)方面,涉及SiC芯片結(jié)構(gòu)、SiC器件封裝、SiC軟件模擬等方向的探討。SiC芯片結(jié)構(gòu)方向,主要覆蓋了SiC工藝制造難點(diǎn)及優(yōu)化方法、高壓SiC器件面臨挑戰(zhàn)和SiC基石墨烯氣體傳感器,并對(duì)短路特性、工作時(shí)長(zhǎng)、柵氧特性、串聯(lián)電阻,遷移率等技術(shù)點(diǎn)的最新進(jìn)展做了介紹。SiC器件封裝方向,重點(diǎn)探討了高溫高壓SiC器件封裝和高溫高功率的IGBT SiC模塊封裝的技術(shù)挑戰(zhàn)。SiC器件模擬方面,從芯片內(nèi)部到封裝一體化的仿真方案和基于量子物理的精確模擬解決方案引起關(guān)注。碳化硅功率電子技術(shù)領(lǐng)域?qū)ζ骷?yīng)用的覆蓋有所欠缺。
全球功率半導(dǎo)體的國(guó)際龍頭企業(yè)紛紛擴(kuò)產(chǎn),國(guó)內(nèi)企業(yè)12寸硅基生產(chǎn)線不斷投產(chǎn)。中國(guó)化合物半導(dǎo)體引來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展小高峰。中國(guó)功率半導(dǎo)體經(jīng)過(guò)多年的積累具備非常好的條件。市場(chǎng)方面,中國(guó)是全球制造中心,中國(guó)品牌在家電、電動(dòng)工具、新能源汽車等領(lǐng)域有很大影響力;各國(guó)政府對(duì)能效的要求越來(lái)越高,MOSFET/IGBT等高能效功率半導(dǎo)體需求增多;中國(guó)市場(chǎng)占全球功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的40%左右。
人才方面來(lái)看,外企、海龜人才多(如英飛凌、IR等);代工廠和國(guó)內(nèi)企業(yè)培養(yǎng)(華虹宏力、比亞迪、科達(dá)、中車等企業(yè)培養(yǎng)了很多專業(yè)人士);國(guó)內(nèi)高校培養(yǎng)了眾多人才。
技術(shù)方面,基于Si的功率器件技術(shù)部分專利已經(jīng)失效,同時(shí)技術(shù)創(chuàng)新接近天花板;國(guó)內(nèi)企業(yè)和院校正在聯(lián)合研發(fā)化合物半導(dǎo)體,取得了不少成果;國(guó)內(nèi)從事研發(fā)、制造、封測(cè)三大環(huán)節(jié)基本就緒,等待國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)力。
企業(yè)方面,國(guó)內(nèi)除少數(shù)幾種材料外,其他基本的材料、工藝、加工等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化;部分材料開(kāi)始供應(yīng)國(guó)際大廠;大量資金進(jìn)入半導(dǎo)體行業(yè)(如投資涉及、fab、封裝等公司)。
微波射頻器件:5G促使終端射頻前端模塊量?jī)r(jià)齊升
論壇關(guān)注氮化鎵微波器件及其單片集成電路材料外延、建模、設(shè)計(jì)與制造、可靠性技術(shù)及HEMT器件在移動(dòng)通信中的應(yīng)用等各方面,呈現(xiàn)第三代半導(dǎo)體微波器件及其應(yīng)用的最新進(jìn)展。5G促使終端射頻前端模塊量?jī)r(jià)齊升。
5G基站包括中低頻段(sub6G)的宏基站和高頻段(6G以上)的小站,5G應(yīng)用中,由于5G宏站需要提供連續(xù)性覆蓋,覆蓋范圍在100m以上,如實(shí)現(xiàn)與4G相同的覆蓋率,5G宏站數(shù)量約為4G基站的1.2-1.4倍;小基站應(yīng)用于熱點(diǎn)區(qū)域或更高容量的業(yè)務(wù)場(chǎng)景,覆蓋范圍在100m以內(nèi),數(shù)量保守估計(jì)是宏基站的2倍,預(yù)計(jì)未來(lái)5G小基站將達(dá)到700萬(wàn)個(gè)。
早期主要是宏基站,中后期小基站將會(huì)成迅速發(fā)展,預(yù)計(jì)2020年以后將會(huì)快速增長(zhǎng)。2019-2022年,國(guó)內(nèi)基站預(yù)計(jì)需求 4inch GaN RF wafer 60-80萬(wàn)片。
固態(tài)紫外器件技術(shù):提高紫外效率是重點(diǎn)
在固態(tài)紫外器件技術(shù)領(lǐng)域,主要的技術(shù)方向是石墨烯襯底、納米線技術(shù)。論壇呈現(xiàn)了深紫外LED封裝改進(jìn)的最新成果、紫外探測(cè)器及激光器的發(fā)展情況、通過(guò)調(diào)節(jié)化學(xué)式的方法來(lái)改進(jìn)紫外器件生長(zhǎng)情況的方法。此外,還探討了AlN材料與用于深紫外的MOCVD的設(shè)備。
紫外固態(tài)器件的潛在市場(chǎng)規(guī)模體量相較其他材料仍然偏小,但是紫外器件特別是紫外傳感器、紫外探測(cè)器、紫外光電器件在國(guó)防航天、消防報(bào)警、殺毒應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。從目前的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)報(bào)告來(lái)看,技術(shù)仍然處于研發(fā)階段,大部分報(bào)告的研究問(wèn)題實(shí)質(zhì)性都指向一個(gè)問(wèn)題,如何提高紫外的效率問(wèn)題。
從不同紫外器件進(jìn)展來(lái)看,UVA LED目前進(jìn)展稍微快,基本開(kāi)始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。UVC LED仍然處在解決研發(fā)問(wèn)題階段,探測(cè)器的進(jìn)展要稍微快于LED器件。
Micro-LED與新型顯示:需探討攜手發(fā)展
在Micro-LED、新型顯示和顯示工程應(yīng)用領(lǐng)域,有顯示行業(yè)企業(yè)認(rèn)為Mini LED背光+LCD技術(shù)路線是短期內(nèi)中國(guó)最適宜發(fā)展的,既能消解面板產(chǎn)能,又能提升LED用量,量產(chǎn)技術(shù)也相對(duì)成熟,通過(guò)芯片技術(shù)進(jìn)步、轉(zhuǎn)移技術(shù)發(fā)展、封裝形式多樣化、驅(qū)動(dòng)IC技術(shù)不斷成熟,驅(qū)使成本不斷下降可與國(guó)外OLED技術(shù)路線進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),因此要探討攜手發(fā)展。
直接顯示的Micro LED產(chǎn)品將是未來(lái)的方向,目前由于紅光技術(shù)仍存在瓶頸,加之成本問(wèn)題,企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)希望通過(guò)藍(lán)光LED+量子點(diǎn)材料進(jìn)行RGB色彩轉(zhuǎn)換,現(xiàn)在紛紛布局相關(guān)研究。
就當(dāng)前Mini LED顯示而言,COB及四合一兩條技術(shù)路線之爭(zhēng)關(guān)乎產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)。COB從芯片直接到顯示模組,不再有獨(dú)立的封裝環(huán)節(jié),對(duì)顯示模組廠的供應(yīng)鏈管理提出了超高的要求,但其可靠性高,散熱性好,有企業(yè)稱高端產(chǎn)品非COB莫屬。
四合一路線保留了封裝廠在產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵角色,同時(shí)可以沿用其原有設(shè)備,屬于在SMD技術(shù)基礎(chǔ)上的“技術(shù)改良”,顯著改善了SMD的不穩(wěn)定性、可靠性差問(wèn)題,同時(shí)保留了成本的優(yōu)勢(shì),最受封裝企業(yè)歡迎。但終端顯示廠商認(rèn)為其還是屬于過(guò)度性產(chǎn)品,最終還會(huì)走向COB。
智能照明:跨界與互聯(lián)互通的機(jī)遇
智能照明領(lǐng)域,智能家居照明行業(yè)面臨兩大機(jī)遇:一是智能照明單品的跨界合作。二是智能健康光環(huán)境的互聯(lián)互通。目前我國(guó)智能照明初期發(fā)展過(guò)程存在著功能單一、缺乏場(chǎng)景;智能單品、缺少互聯(lián)互通;經(jīng)銷渠道、服務(wù)配套等問(wèn)題。智能家居照明將向著新供應(yīng)鏈(供應(yīng)鏈的重新全面整合)、新生態(tài)(平臺(tái)巨頭的生態(tài)互聯(lián)共建)、新渠道(新渠道新場(chǎng)景新體驗(yàn))、新特點(diǎn)(巨頭商業(yè)照明布局)穩(wěn)步發(fā)展。
智慧照明也在催生新的城市管理和治理模式,正在與5G、自動(dòng)駕駛、人工智能、“城市大腦”等最新技術(shù)相結(jié)合。但智慧照明尚有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、用戶認(rèn)知、運(yùn)營(yíng)模式等瓶頸需要突破,處于大規(guī)模應(yīng)用的前夜。
智慧照明是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),要考慮其互換性及用戶的可接受性,包括各種協(xié)議間的相互協(xié)調(diào)及與現(xiàn)有系統(tǒng)的協(xié)調(diào);IOT解決了數(shù)據(jù)的傳輸問(wèn)題,而數(shù)據(jù)的分析及機(jī)器解讀、讀取需要發(fā)揮人工智能的作用;ICT業(yè)界的同仁對(duì)智慧照明具有很高的積極性,推動(dòng)速度快,正在取得成功;智慧照明集眾多功能于一體,涉及節(jié)能、隱私性、功能性及多樣性的問(wèn)題,如攝像頭,各國(guó)的政策及現(xiàn)狀大相徑庭,而智慧燈桿更具多樣性,不同的人、不同的地方有不同的需求。這些都值得更多的探討、實(shí)踐與合作。
汽車照明:迎接智能駕駛時(shí)代
智能駕駛時(shí)代的車輛交通信號(hào)燈具的功能和發(fā)展方向是主要探討方向。除汽車照明之外,還聚焦車輛傳感、控制等領(lǐng)域的內(nèi)容。2019年汽車行業(yè)整體不景氣,國(guó)產(chǎn)車銷量疲軟,國(guó)內(nèi)LED企業(yè)車用器件銷量不高,雖然內(nèi)飾燈成長(zhǎng)較快,但由于器件體積小,對(duì)散熱、一致性、可靠性要求高,國(guó)內(nèi)器件使用仍面臨障礙。
對(duì)于國(guó)內(nèi)企業(yè)來(lái)說(shuō),競(jìng)爭(zhēng)策略或許應(yīng)該從尾燈、信號(hào)燈切入,布局相關(guān)研究,而不是在前照燈等國(guó)內(nèi)外技術(shù)差距較大的領(lǐng)域硬碰硬。未來(lái)智能駕駛時(shí)代,汽車燈具和顯示器將成為各種傳感器的載體,其軟件和通信方面的占比會(huì)越來(lái)越高,傳統(tǒng)車燈龍頭已經(jīng)轉(zhuǎn)向軟件和通信。
生物農(nóng)業(yè)光照: 科學(xué)用光需長(zhǎng)期深入研究
光是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最重要的環(huán)境因子之一,在調(diào)控動(dòng)植物及微生物生長(zhǎng)發(fā)育、實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效等方面具有不可替代的重要作用。在生物農(nóng)業(yè)光照領(lǐng)域,論壇著力探討了光照截獲率、光效提升、植物生長(zhǎng)光照系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水生生物生長(zhǎng)發(fā)育與光強(qiáng)、光譜成分和光周期的相關(guān)性等議題。針對(duì)一些特定生物群體的機(jī)理研究從未停止,尤其對(duì)如何科學(xué)用光和科學(xué)補(bǔ)光仍需要長(zhǎng)期深入研究的課題。
光品質(zhì)和光健康:從研究到應(yīng)用
近年來(lái),光照對(duì)人體健康的影響機(jī)制得到深入的研究,新型LED器件也發(fā)展迅猛,LED技術(shù)在生活和醫(yī)療中的應(yīng)用日益增多,這些領(lǐng)域成為L(zhǎng)ED技術(shù)應(yīng)用的新藍(lán)海。論壇著力探討了光品質(zhì)的評(píng)估,在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的主觀評(píng)價(jià),近視光生物機(jī)理,以及光的非視覺(jué)效應(yīng),包括對(duì)視覺(jué)舒適度、晝夜節(jié)律、作業(yè)效率等的影響。如何針對(duì)室內(nèi)外不同的應(yīng)用場(chǎng)合、人的個(gè)性化需求,通過(guò)優(yōu)化LED光源及照明方式,提供健康而舒適的照明環(huán)境和符合醫(yī)療要求的光品質(zhì),是當(dāng)前面臨的重要挑戰(zhàn)。