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超越摩尔器件:变革之风正劲
2018-07-21 09:35:54   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

麦姆斯咨询:超越摩尔器件(包括MEMS和传感器、CMOS图像传感器、电力电子以及RF器件)代表了新的多样化功能技术,将性能、集成和成本优势结合在一起,不再局限于CMOS工艺节点,因而将变得越来越重要。

移动终端产品中的电子元器件应用日益增长,受此驱动,半导体行业正面临着一个新的时代,在这个新时代,工艺节点缩小和成本降低将不再延续过去几十年来的摩尔定律发展。先进的工艺节点不再提供预期的成本效益,新光刻解决方案和10 nm以下节点器件的研发投入正在大幅增加。为了满足市场需求,业界正在寻求有效的技术解决方案来弥补差距,改善成本和性能,同时通过集成增加更多的功能。

超越摩尔器件(包括MEMS和传感器、CMOS图像传感器、电力电子以及RF器件)代表了新的多样化功能技术,将性能、集成和成本优势结合在一起,不再局限于CMOS工艺节点,因而将变得越来越重要。

据麦姆斯咨询报道,2017年,超越摩尔器件的晶圆需求达到了近4500万片(等效8英寸晶圆)。到2023年,这一数字预计将超过6600万片(等效8英寸晶圆),2017~2023年期间将增长近10%。

2017~2023年按超越摩尔器件细分的晶圆需求(等效8英寸晶圆)

2017~2023年按超越摩尔器件细分的晶圆需求(等效8英寸晶圆)

数据来源:《超越摩尔应用的晶圆市场-2018版》

Yole近期发布的《超越摩尔应用的晶圆市场-2018版》中分析的市场大趋势,支持了这一市场增长。与之相关的市场主要包括:与5G相关的无线基础设施和移动应用领域,包括附加功能的智能手机、语音处理、智能汽车和车辆电气化、AR / VR(增强现实/虚拟现实)以及AI(人工智能)。

2017~2023年超越摩尔器件晶圆需求(等效8英寸晶圆)

2017~2023年超越摩尔器件晶圆需求(等效8英寸晶圆)

数据来源:《超越摩尔应用的晶圆市场-2018版》

这是Yole首次发布的专注于超越摩尔器件整体晶圆需求的技术和市场分析报告。该报告旨在从晶圆尺寸到半导体材料基板类型(包括硅、玻璃、SOI、SiC、SiGe、GaN、InP、GaAs、蓝宝石和陶瓷),概述超越摩尔器件的晶圆出货量,从而给出了超越摩尔领域的市场机遇。

20多年来,Yole一直在分析半导体行业的发展,不断与市场领先企业探讨市场面临的挑战,以及技术突破。《超越摩尔应用的晶圆市场-2018版》报告便是其20多年研究成果的结晶。Yole的分析师结合了他们对技术和市场的专业研究,深入剖析了超越摩尔行业。其报告研究涵盖了市场规模(数量和价值)、基板尺寸和格式、价值链、技术工艺、市场驱动因素、商业机会和竞争格局。

Yole的各个研究团队(包括电力电子、成像和传感、RF和半导体制造),通力合作提供了对当前市场发展的深入理解,同时探讨了该领域的创新和新兴业务。这种研究方法使Yole尽可能地覆盖了整个行业的大趋势,阐明了晶圆基板、器件、模组、子系统、系统和高端产品之间的内在联系。

超越摩尔应用的晶圆需求按衬底材料和晶圆尺寸细分

超越摩尔应用的晶圆需求按衬底材料和晶圆尺寸细分

数据来源:《超越摩尔应用的晶圆市场-2018版》

在这个充满活力的生态系统中,可再生能源和工业电机驱动器的应用,以及汽车行业的电气化,是大趋势影响半导体产业发展的极好案例。它们直接影响了功率器件的晶圆市场,导致2017~2023年期间的复合年增长率(CAGR)预计达到13%。2017年,功率器件晶圆市场的占比达到了超越摩尔器件总体市场的60%以上,至今仍然占据主导地位。

5G是驱动晶圆需求增长的大趋势之一。5G引领了超越摩尔行业的发展,可为任意地点的任意用户提供所有服务。天线和滤波功能是该领域发展的两个重要创新点。

毫无疑问,5G的迫切需求正在推动射频器件(如RF滤波器、功率放大器PA和低噪声放大器LNA)的需求不断增长,以确保设备能够接入未来的无线电网络。

据麦姆斯咨询此前报道,今年6月,Corning Incorporated(康宁)和Menlo Micro联合宣布开发Menlo革命性的数字微开关(DMS)技术平台,Menlo将重塑电子系统最基本的构建模块——电子开关。两家公司共同发布展示了成功整合的玻璃通孔(TGV)封装技术,使Menlo的高性能RF和功率产品扩展至超小型晶圆级封装。据介绍,这种技术选择使他们能够覆盖50GHz以上的运行频率。

在众多市场大趋势中,移动应用的影响力紧随5G。先进移动应用对集成越来越多功能的需求正在增长。为了赢得竞争,厂商正在开发智能组合器件,例如指纹传感器、环境光传感器、3D传感、麦克风和惯性MEMS器件等。据麦姆斯咨询此前报道,电子产业半导体材料设计和制造领导者法国Soitec公司,宣布推出了突破性的新一代SOI(silicon-on-insulator,绝缘体上硅)衬底,该产品是其Imager-SOI产品线的最新一代产品,专为先进的3D图像传感器等前端近红外图像传感应用而设计。在不久的将来,这种技术演变将显著促进MEMS和传感器晶圆市场的强劲增长。

此外,随着智能汽车的发展,汽车行业的复杂度不断创新高,需要开发和集成新型传感器。 在这种背景下,许多公司的目标是扩展其在ADAS(先进驾驶辅助系统)和自动驾驶方面的能力。据麦姆斯咨询此前报道,今年5月,位于美国菲尼克斯的半导体巨头ON Semiconductor(安森美半导体)宣布收购了爱尔兰企业SensL,SensL是一家专业为汽车、医疗、工业和消费类市场提供硅光电倍增管(SiPM)、单光子雪崩二极管(SPAD)的创业公司,这些技术为经济型固态LiDAR(激光雷达)的开发开辟了道路。

Yole分析师预计智能汽车将在未来五年内推动CIS(CMOS图像传感器)和传感器晶圆需求的持续增长。随着RADAR(雷达)、成像、LiDAR等高价值传感模块的日益集成,推动了相关传感器晶圆的需求增长。虽然上述细分增长应用将成为汽车领域晶圆市场增长的主要驱动力,但已有一定应用历史的MEMS和传感器(如MEMS压力传感器和惯性MEMS器件)将继续以合理的速度增长,支持标准化的汽车市场增长。

延伸阅读:

《超越摩尔应用的晶圆市场-2018版》

《MEMS产业现状-2018版》

《自动驾驶汽车传感器-2018版》

《汽车和工业应用的激光雷达-2018版》

《砷化镓(GaAs)晶圆和外延片市场》

《5G对手机射频前端模组和连接性的影响》

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