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2021
04-19

一颗LED芯片的“奇幻漂流”

近几年,国际关系的不确定性让原本基于高度协作的全球芯片产业链备受冲击,即使造芯不像造原子弹可以关起门来“另起炉灶”,在封闭的体系中获取胜利的果实,但警惕“无芯可用”的危机,我们不得不重新审视自己真正的造芯实力。

为此,雷锋网推出《十城造芯记》系列文章,以产业深度视角,追溯中国十座芯片城市,帮读者还原中国半导体产业的发展之路,剖析“国产芯”的真正实力。

这是雷锋网《十城造芯记》系列文章第四篇。

在中国半导体芯片产业地图中,除了有北京、上海等靠历史沉淀和产业经验引领产业的龙头城市,也有合肥、南京等通过大规模“风险投资”发展的新星。

还有想在半导体产业有一席之地的城市,前期主要靠某一类芯片厂商扎堆打下基础,后期主要靠政策与资金扶持不断完善产业链。厦门,就是其中之一。

今年3月,芯思想研究院发布了一份中国大陆城市集成电路竞争力排行榜,依据产业规模、产业支撑、市场需求、政策支持、创新能力和产业活力等六个指标对各座城市打分,其中厦门2020年半导体和集成电路产业完成产值436.2亿元,排名第15。

抛开电子工业时期厦门无线电的发展以及电子厂商集体崛起的经历,对厦门半导体产业早期发展有较大促进作用的,与一个叫林秀成的商人有关。

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LED“点亮”厦门半导体产业

半导体行业作为技术密集型的行业,入局者往往需要有一定的行业积累,在学界浸淫多年拥有若干专利或在业界有多年的经验积累才能拿到一张进入半导体行业市场、创办半导体公司的入场券。不过这一逻辑有时候并不奏效,比如对于三安集团的创始人林秀成而言亦是如此。

林秀全出生在泉州安溪,他既不是典型的半导体行业开拓者,也不是典型的福建商人。最初决定创业时,林秀全没有选择大多数人都选择的服饰贸易,而是靠卖废钢铁的边角料起步。在卖钢铁的过程中,林秀成结识了三明钢铁厂的老板,顺应计划经济的时代背景,林秀成在高利润的钢铁贸易行业赚到了人生中的第一个100万。

1998年,林秀成与三明钢铁厂一起在安溪老家注册了福建泉州三安集团有限公司,生产五金和钢铁。虽然当时的钢铁行业利润不错,但林秀成并不想仅仅局限在钢铁行业,他想让三安集团拥有一些技术含量的东西。

1999年,第一届中国国际高新技术成果交易会(简称:高交会)在深圳举办,林秀成参加了这次会议,并留意到展会上展出的LED照明比传统照明节能90%,且LED项目能够以较少的投资换来还不错的回报,林秀成便决定带领三安集团转向LED行业,成为了国内最早做LED的企业之一。

向LED转型之后,三安集团于2004年将总部搬到了厦门,正式转型电子行业,主营光电和LED。厦门半导体产业的种子,也正是在这一时期开始深根发芽。

非典型的半导体企业创始人带领非典型的半导体公司,在2003至2008年的五年时间里,研发出有完全自主知识产权的LED芯片,产品在中国航天科技集团得到应用,其LED芯片制造技术更是被列入国家“863计划”项目,填补了国内有关LED芯片的空白。

也正是在2008年,三安光电在A股上市,上市当年年收入为2.13亿元,经历7年发展,年收入达到48.58亿元,一跃成为国内LED芯片领域的龙头,带领厦门甚至是全国的LED行业前进。

在三安集团迁移到厦门之后,乾照光电、晶宇光电等LED芯片公司陆续在厦门扎根。相关数据显示,到2015年,厦门LED照明全产业链已形成700亿元的产业规模,LED外延芯片总产量占国产总量的60%以上,连续多年位居世界第一。

一颗小小的LED芯片,点亮了厦门的半导体产业。

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从荒原到高地

如果说LED产业从无到有是厦门半导体行业发展的前奏,那么厦门真正集中火力大力发展其半导体产业,大概在2016年前后。

2016年6月,厦门市发布《厦门集成电路产业发展规划纲要》,目标到2025年全市集成电路产业产值达到1500亿元,以集成电路产业支撑的信息技术产业和相关产业规模超4500亿元,构建完整产业生态,成为我国集成电路产业发展的重点集聚地区之一。

同年12月,厦门半导体投资集团有限公司成立,专注半导体行业的投资、并购和资本运营,这对将要大力发展半导体产业的厦门而言,是产业市场化的助力剂。

有产业发展规划纲要和专业的投资监督和加持,厦门半导体产业稳步发展,既有云天半导体等本土企业扎根,也有通富微电、士兰微、紫光展锐等企业与厦门合作加持。在全国陆续有不少芯片烂尾项目见报时,厦门的半导体项目无一例中途夭折,依然稳步推进。

厦门同时凭借其与中国台湾隔海相望的地理位置优势,在2016年之前就吸引不少台湾企业与人才前来发展,其中最为典型的是台湾联华电子与厦门人民政府及福建省电子信息集团的合作。

2014年,台湾联华电子与厦门市人民政及福建省电子集团合资62亿美元建设厦门第一晶圆代工厂。相关报道显示,厦门联芯与2016年11月正式营运与投产,能够提供28nm POLYSION和HKMG工艺技术,且良率高达95%以上,是国内28纳米良率最高的12英寸晶圆厂。

此前,雷锋网曾分析过,台积电在南京成功落地建设晶圆厂,一举拉动了整个半导体上下游产业链迅速向南京聚拢,这一效应对厦门而言同样适用。厦门联芯建成后,发挥集聚效应,带动相关配条项目落户厦门火炬高新区,包括泛林半导体、KLA、ASML、应用材料等知名设备厂商配套项目,还包括星宸科技、优讯高速、智多晶电子、云知声等IC设计公司的落地。

目前,厦门市已经建设火炬高新区、沧海台商投资区、自贸区湖里片区三个集成电路重点聚集区,初步形成涵盖集成电路材料、设备、设计、制造、封测以及应用的完整产业链。此外,厦门还获批建设“芯火”双创基地、设立海峡两岸集成电路产业合作试验区。

厦门集成电路产业几乎是在集中的4年时间里从“荒原”到“高地”,且在全国集成电路产业发展排名中拥有不错的名次。那么,厦门的半导体产业接下来会向什么方向发展?

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第三代半导体蓄势待发

2019年8月,厦门市科技局发布《关于做大做强高科技高成长高附加值企业三年行动计划》,首次提出“集中资源培育柔性电子、新型显示、第三代半导体、高端装备、先进材料、新一代人工智能、集成电路设计、云服务、数字诊疗装备和新型药物、新兴海洋科技等十大科技密集型未来产业”。

其中,第三代半导体和集成电路设计属于半导体产业发展的重点,是厦门半导体产业未来的重要发展方向。

在集成电路设计产业方向上,中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长、清华大学教授魏少军在接受《厦门日报》采访时针对厦门发展集成电路设计产业提出两点建议,一是强链补链,通过加大对集成电路设计业的支持力度,拉动上游发展,满足下游需求,增强产业链配套;二是推动省内联动、区域合作,吸引台湾优质的集成电路设计企业来厦发展。

集成电路设计是产业链上的重要一环,其因轻资产的特点,对于那些想要发展集成电路产业且土地珍贵的一线城市来说,无疑是最好的选择,因此北京、上海等城市的芯片设计能力显著,其他城市难以与之竞争。

第三代半导体是比第一代、第二代半导体更具优势的半导体材料,在禁带宽度、电子迁移率以及导热率等方面具有优良的物理学性能,应用覆盖光电子、射频通信等领域,随着AI、5G通信的兴起,近几年成为我国发展的重点。

如果要打造更有特色的集成电路产业,第三代半导体更有可能成为厦门半导体的特色。

此前,国家第三代半导体产业技术创新战略联盟理事长吴玲在接受媒体采访时表示,厦门第三代半导体产业已具有一定基础,三安光电、乾照光电、士兰明稼等LED龙头企业正加速往第三代半导体转型升级。厦门市发展第三代半导体产业,一方面可以丰富半导体产业的内涵和外延,另外一方面可以构建具有厦门特色的未来产业和自主知识产权,前瞻思维和战略眼光必将让厦门跻身我国第三代半导体产业的第一方阵和排头兵。

事实上,厦门从2012年就已经抢先布局第三代半导体碳化硅产业链。

2012年,瀚天天成在厦门建成了我国第一家提供产业化量产3英寸和4英寸碳化硅半导体外延晶片的生厂商,2014年实现6英寸碳化硅外延晶片投产,成为国际上仅有的4家碳化硅外延晶片生产商之一。

之后有芯光润泽、士兰明镓等公司也在厦门建设碳化硅产线,前后项目投资将近100亿。

虽然国内不少地方都在布局第三代半导体,由于氮化镓外延原本就是LED的关键制程,原来的LED企业已经拥有完整且成熟的氮化硅平台,因此拥有完整LED产业链的厦门在发展第三代半导体上更具先天优势。

在LED企业转型的大潮下,厦门第三代半导体蓄势待发。

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