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半导体发展趋势报告范文1
关键词:节能;电源管理;功率半导体;智能电网
随着环保问题日益引起重视,低碳、环保之词充斥于各大媒体,引发了一系列关于环保问题的讨论。其实。在我们讨论环保问题之时,必须明确的一个前提是不影响现阶段的生活状态。试想,如果让人们强调环保以至于回到过去“钻木取火”“日出而作日落而息”的状态,估计没多少人会继续坚持将环保的口号喊下去。因此,所谓环保,就是在现有生活水准基础上尽可能减少对地球环境的破坏,直观点就是尽可能减少不可再生能源的应用,以缓解二氧化碳给气候带来的压力。然而人类现代化生活所需要的正常能源又是不可或缺的,因此必须在解决必要能源需求的基础上实现环保的要求。
开源节流,从来都是相辅相成的两个方面,对于环保而言同样如此。开源,就是充分开发如太阳能、风能、水利等可再生资源,而节流则是在相同生活需求的前提下,尽量降低能源损耗。对于半导体产业而言,环保的责任就是通过尽可能降低半导体产品的电力消耗以及由半导体产品带来的电力节省来实现能源消耗的节流。
BP世界能源报告指出,2007年全球能源消耗的三分之一来自于电子系统,累计耗电量超过17:IM Gwh(17.1兆千瓦时),这个数字还将以3%左右的速度不断攀升。2007年,中国电子系统的能源消耗超过2.8兆千瓦时,仅次于美国,如果通过半导体技术将现有电能消耗节约5%,就相当于每年节省出5个三峡水电站的发电总量。
半导体的节能趋势
无论从半导体厂商还是电源制造商的观点来看(往往两者有很多共同点),今后的主体发展趋势仍将集中在进一步提高转换效率,提升功率密度,高可靠性及更低成本。电源的效率几乎是电源技术与应用中永恒的主题,随着全球经济的一体化和对节能环保的关注,更高的转换效率意味着对能源的有效利用和减少能耗开支。以马达驱动为例,近年来逐渐得到普及和应用的电力电子变频调速技术就变革性地改变了全世界工业和家庭用的交流电动机的使用,并极大程度地节约能源。配合液晶显示技术而来的背光源电力电子应用完全改变了传统彩色电视机的市场、产品和消费。
Microsemi功率产品部应用工程经理钱昶认为,随着电源系统功率处理能力的不断上升和对系统体积不断减小的要求,功率密度变成未来发展的重要课题:不同于早期的体积重量要求主要集中在航天军工等特殊领域,功率密度现在大量的民用产品和应用中也占据了举足轻重的地位。便携式电脑和手持移动通信设备就要求有极高的功率密度,使得设备本身变得更小超薄。另外,在中等功率范围的应用中。例如集中式的太阳能逆变器和工业电焊机,设备体积和重量也是重要的考虑因素。
高可靠性和成本常常是一对矛盾:在提高可靠性的同时,将会牵涉到使用更昂贵的材料或更多的元器件与电路。如何在此二者之间找到最佳的平衡和折衷也是未来电源技术与市场发展的主题之一。在通信电源领域,器件工作的可靠性历来受到制造商和终端客户的重视。半导体和系统的可靠性越高,生产厂商所承担的产品保证所带来的费用就越低,而且同时降低了用户在设备维护方面的人工与成本。在可靠性与成本方面突破性的发展将依赖于半导体器件的新工艺技术,以及无源元件,特别是磁元件和电容的材料,设计和制造的进展。
直面设计挑战
帮助工程师提升电源设计效率,一直是半导体厂商与电源系统工程师最关注的问题。进一步提高能效依赖于半导体器件,电路拓扑结构和封装技术的新发展或优化选取。
首先,从器件方面,功率型金属氧化物场效应管(MOSFET)一直以来在小功率应用方面占主导地位。沟道栅极技术已普遍于低压MOSFET以减小通态电阻从而降低损耗。而在未来几年里,淘道栅极技术有向较高电压MOSFET推广的趋势。所以这对于300V以上的功率型MOSFBT管是一个新变化。近些年来超结(SuperJunction)MOSFET发展也很快,对应于传统的500V以上的平面MOSFET在通态电阻和电流密度方面具有竞争力,但是它的动态开关特性还是弱于平面MOSFET,从而使高频高电压应用仍然偏向传统型的MOSFET。另外宽禁带MOSFET器件。例如氮化镓(GaN)和碳化硅(sic)MOSFET在研发中不断取得的成就也表明这些新型的复合半导体器件会逐步走向商用化,极大提升系统能效,改变硅半导体目前在市场上的一统局面。
其次,工程师可以灵活运用各种各样的拓扑结构以提高系统效率。像现在通信电源和服务器电源设备中常用的零电压开关相移式全桥结构就是新拓扑加新控制的典范。在太阳能功率变换中,三电平二极管钳位逆变器具有低成本、高效率的特点,作为一种新兴的电路拓扑结构能在特定应用场合下提高能效。
最后,优化半导体器件或电路的封装也是提高系统能效的一种积极手段。关于这点常常被人们忽视。优化的封装可以直接改善电路中的杂散参数,例如寄生电感,从而优化电特性。实践表明紧凑的封装不仅减小电路体积,更重要的是能减小开关过程中的电压电流尖峰。使用相对低电压等级的器件将有利于减少损耗。另外,优化的封装可改善系统散热,以减低电路或器件的工作温度,从而进一步降低损耗。
概括地说,从系统角度出发,认真选择与优化器件,电路与封装配合优化的控制方法就一定能最大限度地降低损耗,提升系统能效。
凌力尔特公司电源产品市场总监Tony Armstrong介绍,任何系统中的功耗都必须以两种方式解决,首先,跨整个负载电流范围最大限度地提高转换效率,其次,降低DC/De转换器在所有工作模式时的静态电流。因此,为了在降低系统功耗方面发挥积极作用,电源转换和管理Ic必须提高效率,也就是降低功耗,并在轻负载和休眠模式具有非常低的功耗水平。特别是很多大功率系统都采用多种单阶转换或两阶转换方法的组合来应对有关的热量问题。然而,系统设计师面临着一个以哪种方式来满足特定系统需求的难题。电压不断下降的同时提高电流的需求日益增加,这持续促进了很多这类大功率系统的开发。在这一领域取得的大多数进步都可以追溯到电源转换技术领域的改进,尤其是电源Ic和电源半导体的改进。总之,这些组件允许在对电源转换效率影响最小的情况下提高开关效率,对提高电源性能做出了贡献。这是通过降低开关和接通状态的损耗、同时允许高效率去除热量而得以实现的。不过,向较低输出电压迁移给这些参数施加了更大的压力,这反 过来又导致了极大的设计挑战。
节能方法大家谈
当能效标准逐渐成为电子产品新的紧箍咒,各大电源半导体厂商不得不面对电源管理技术的全新挑战。
节能减耗是电源技术发展的主要趋势和方向。目前的国际国内标准对待机功耗,负载效率提出严格要求,比如EnergyStar、EPA等,对于半导体厂家来说要求提供更为有效方案来节能减耗。数字电源是另外一个发展趋势,其具有传统模拟所不具备的许多优势,在通信电源,新能源等将会得到更多应用。德州仪器高级技术市场开拓工程师刘学超认为,对于电源半导体供应商来讲,主要是通过新的控制方式和模式转换来帮助提高效率降低功耗,在电源领域未来比较重要的发程热点包括谐振控制技术、低待机功耗、超薄电源、LED驱动电源和数字电源。
半导体制造商正在开发多种创新技术,如全新的控制方法,可以省去附加的外部组件,从而也可以降低功耗。同时,虽然效率主要由所选择的外部功率级设计和开关频率来决定,但是半导体组件能够减少I2R损耗。飞兆半导体亚太区市场行销及应用工程副总裁蓝建锎认为,主要发展趋势和市场需求将会集中在提高功率转换效率、组件集成度和降低待机功耗等方面。同步整流、交错式拓扑和数字通信等应用不断增多,未来数年,这三个方面将给电源和功率管理方式带来重大的影响。
美国国家半导体(Ns)亚太区资深市场经理吴志民介绍。NS一直在提高电源产品的易用性和功率密度方面进行不懈的努力:客户希望减少在电源设计方面的工作量,因此倾向于选择易于使用的电源技术。电子设计业的专业化分工日趋明显,许多客户并非电源管理技术的专家,他们希望电源厂商提供容易使用的电源模块,并且能够提供相应的设计指导来加快产品设计进程。另一方面,由于现在的电子越来越朝着“轻薄”方向发展,供电系统占用越来越少印制电路板的板面空间,因此电源管理解决方案的功率密度必须不断提高。美国国家半导体目前有多个办法可以解决这些问题,例如采用更高的开关频率、更先进的封装技术以及更精密的生产工艺。
安森美半导体电源及便携产品全球销售及营销高级总监郑兆雄认为,主体趋势将是以创新技术来帮助电子产品提高能效,进一步推动绿色节能趋势。举例来说,目前液晶电视市场快速发展,就其背光源而言,仍是传统的冷阴极荧光灯(ccFL)占主导地位;新兴的发光二极管(LED)背光源与之相比,色彩表现更优势,大幅降低能耗,且更加环保,但碍于成本因素,目前市场渗透率还相对较低,不过,LED背光源的液晶电视市场将在今后几年内赶上及超过CCPL背光源。除了液晶电视背光应用,LED通用照明市场也将快速发展,随着应用规模的扩大,将进一步从商业应用向主流消费及住宅市场渗透,让用户更广泛地享受到绿色节能的好处。
更高层面的机遇
半导体发展趋势报告范文2
针对今日电子杂志编辑和市场研究公司iSuppli的行业分析师王仁震先生提出的汽车电子行业的热点问题,本次论坛邀请到的来自电源管理,存储,传感器和微控制器等各类半导体器件的供应商都给出了精彩的回答。
■今日电子:汽车的安全,信息,动力和网络等系统有哪些新的需求和挑战?越来越多的汽车电子系统提高了一致性和安全控制的复杂度,贵公司如何应对这一挑战?
OmniVisiOilTechnologies公司汽车产品高级市场经理Inayat Khajasha:OVT汽车产品定位于满足辅助驾驶和安全视觉应用的规格需求。例如,图像传感器既可以用于车道偏离预警(LDW)或后视摄像头及雨量传感器,还可以用于驾驶员警示、乘员感测等。我们所面临的挑战是标准的缺乏。出现这种状况,部分原因是汽车行业中整个基于视觉的传感领域是一项新兴的技术。
汽车对一致性和安全控制的要求越来越高。例如,车道偏离预警系统会向偏离车道驾驶的驾驶员发出警告,哪怕他/她可能正在进行调节DVD/CD播放器等活动。这一点也同样适用于交通监测或自适应巡航控制。
飞思卡尔半导体亚太地区汽车电子部市场与系统应用总监Bernd Rucha:作为排名第一的汽车半导体供应商,Freescale有用于信息娱乐应用的广泛的微处理器产品线,如刚刚推出的S12HY系列16位MCU,它能有效降低入门级汽车仪表板的成本和复杂性。此外,Freescale还提供完整的系统级解决方案、实时软件和广泛的软件及工具第三方生态系统,以满足包括先进的安全、车身电子、驾驶信息和通信系统对智能和连接性的需求。
富士通市场部高级经理王钰:今天,在汽车应用系统,我们看到很多新的市场需求。很多消费类产品,如iPOD、USB、蓝牙、移动电话、GPS、游戏机和移动电视等,都已经开始进入到汽车系统。越来越多的电子系统替代了传统的机械系统。这就需要设计一个稳定可靠的车内网络系统来把不同的电子模块连接在一起。对汽车系统制造商来讲,如何集成一个更好的对用户友好的车内系统,是一个非常大的挑战。
富士通的产品在汽车领域有很丰富的应用经验,我们开发了不同的产品来很好地应对各种的车内应用要求,如车身应用、车内网络连接、汽车安全控制和车内多媒体系统,我们都可以为客户提供成熟的解决方案。对富士通来说,我们的挑战在于,不断的开发更低成本、符合汽车标准的产品,从而简化客户的开发和认证要求。
富士通早在几年前就已经预见到了一致性和安全控制日趋复杂这一趋势。我们已经开始和汽车厂家合作制定新一代的汽车系统级芯片来更好的简化汽车电子系统,从而提高其整体可靠性。
Ramtron International公司市场拓展经理Duncan Bennett:Ramtron认为汽车行业的发展趋势是更高的安全水平、更成熟的信息娱乐设备和更高效的动力传动系统,我们针对所有这些类别提供适合的解决方案。Ramtron的解决方案在多项安全应用中提升产品了的功能,并为工程师带来便利。
安森美半导体全球汽车部策略市场营销经理Richard White:汽车应用面临不少新的挑战,如节能、遥控开锁和通信、安全和安防、废气管理,以及降低线束成本,其中后者正在推动着更新、更高效引擎管理系统发展,以及融入燃气和柴油燃料注入等特性。业界被推动着朝向替代能源和混合动力汽车的方向发展。消费者也需要汽车提供更多的连接功能,并能够接入信息娱乐系统和电子紧急呼救(e-Call)系统。受消费者需求和政府规范推动的安全系统也在带动着汽车稳定控制、乘客安全和车道偏离系统领域的创新。车载网络(IVN)正在取代线束,从而降低成本,并减轻车辆重量;诸如启动一停止交流发电机这样富有创新的新系统也在继续推动减少废气排放,从而营造更加清洁的环境。安森美半导体为客户提供宽广范围的功能和产品,如定制ASIC和ASSP,帮助客户应对这些挑战性要求。我们开发出众多专门技术和产品,如信号调理(用于引擎管理系统中的多种传感器)、驱动器(用于燃气和柴油燃料注入)、多种通信收发器和电源(用于信息娱乐系统和电子紧急呼救系统),以及其他创新的解决方案(用于盲点探测和自适应前照灯等安全系统)。此外,安森美半导体还在开发先进的功能,用于支持高温设备,以及静电放电(ESD)保护和电磁兼容(EMC)功能,使得系统更为坚固。
随着信息娱乐等系统在车辆内拓展了接入的范畴,这些系统必须将它们对车辆内乘客安全的可能影响考虑在内。安森美半导体积极致力于并持续与客户协同工作,探寻既丰富乘客体验又能提供安全环境的解决方案。这些解决方案包括用于免提通信、语音激活信息娱乐系统和潜在危险预警系统的半导体器件。
MicrochipTechnology公司全球汽车市场总监Willie Fitzgerald:汽车电子产品的增长可以归功于在安全性、舒适性、保险装置以及驾驶信息等方面的更多应用不断增长的需求。美国微芯科技公司的业务主要集中于提供成本低廉的、可靠的增值系统,供嵌入式设计人员开发各种各样的系统,其中包括动力系统、车身控制、底盘控制、信息娱乐、安全以及驾驶信息系统。
■今日电子:汽车电子系统的设计周期较长,而消费者又都愿意尝试新技术。贵公司/部门如何进行创新并提高研发和技术支持的效率,以满足这一需求?
王钰:产品进入市场的时间是赢得生意的关键因素。不仅对汽车厂家如此,对半导体供应商也是这样。通过建立本地的产品开发中心和技术支持中心来快速的响应本地的客户需求,富士通已经完全准备好了去应对这种挑战。在技术支持方面,富士通已经从简单的元器件级别的支持,升级到对客户整体系统设计的支持。
Duncan Bennett:Ramtron在设计工具方面进行了庞大的投资,从而显著缩短了开发项目的上市时间。过去几年来,我们增加了更多的工程技术资源以支持客户的汽车应用。我们亦大幅增强了团队的实力以解决汽车应用的特定问题,如产品认证和报告等。
Richard White:安森美半导体积极开发业界需要更短设计周期的创新解决方案。虽然汽车产业的设计周期较长,但我们在PC和消费市场的设计中开 发出了很多IP,能够利用这些IP,使其适合于汽车市场,从而缩短汽车解决方案的设计周期。安森美半导体充分理解汽车对严苛环境、可靠性和变更控制的要求,且通过复用IP库和系统构建模块,我们的工程师能够快速地为安森美半导体的汽车客户提供创新、可靠性获得验证的新解决方案。
安森美半导体为客户提供的价值主张涉及多个方面。首先便是先进的技术,由此拓展至具备增强强固性、系统构建模块和知识产权(IP)的能力,以及拥有训练优良且经验丰富的设计工程师、庞大的产品阵容、零缺陷的文化氛围,以及能够支援全球客户的世界级物流、质量和技术支援团队。为了进一步提升我们带给客户的价值,安森美半导体在世界各地投资建立了解决方案工程中心及派驻系统设计师,负责了解客户的整体系统要求,以及汽车产业的系统要求。
Inayat Khajasha:的确,为汽车生产产品和提供技术支持需要很多的时间和资源。不过,OVT的行政管理非常专注于支持和增长汽车业务。我们首次的传感器部署开始于2005年,从那时开始,我们很快就开始开发十多种的产品(图像传感器)。我们有专门的销售、市场、设计工程、产品工程、测试工程、质量及可靠性等多个团队,每天处理汽车的相关问题。我们的大量设备仅用于内部的AEC-Q100资格验证。我们在汽车方面积累了丰富的综合经验,也和各种硬件和软件开发合作伙伴以及系统方案供应商进行合作。所有这些成就结合起来可以帮助客户极大地缩短产品投放市场的时间。
Bernd Rucha:产品上市时间对每个领域都非常重要,汽车电子也如是。但是我们绝不会以牺牲质量为代价来缩短研发周期。作为半导体供应商,我们竭尽全力加速新产品和系统解决方案的推出。同时,也提供高效率的开发工具和其他支持资源以缩短整个设计周期。
Willie Fitzgerald:长久以来,无论半导体行业的研制周期有多长,Microchip公司都能够通过较短的研制周期交付可靠的产品。Microchip公司的质量体系通过了ISO/TS-16949:2002认证,以确保客户满意。
■今日电子:有些人认为中国的汽车电子公司只是将国外产品本地化。您是否同意这一观点?从技术发展水平的角度,您认为中国和全球市场的区别在哪里?
王钰:不是这样的。实际上,中国正在成为越来越独立的汽车市场。汽车工业的发展,已成为中国政府的国家战略。在不久的将来,我们将会看到本地汽车厂家开发出更多他们自己的汽车平台。同国外的汽车开发相比,我们认为,主要区别还是处在不同的技术开发阶段。中国市场处仍处在以成本驱动的阶段。所以,系统成本非常敏感。
Duncan Bennett:目前,中国的汽车企业仅仅关注以更低的成本实现产品本地化,这是规模小但快速发展的中国汽车行业所推动的。中国的制造商要在国际舞台竞争,便需要将质量进一步提升,中国供应商需要达到AEC-Q100、PPAP规范以及所有相关质量机构的要求,这些要求在世界其他地区的汽车行业已是一项标准。
Richard White:我们并不认同这种说法。安森美半导体在中国和亚洲地区都有着强大的业务覆盖。我们公司超过50%的销售收入来自亚洲和中国地区。中国对海外电子模块进行本地化是目前大多的设计现状,但同时呈现的趋势是,随着中国本地公司掌握更多专业设计技术,本地设计含量正在增加,而且质量水平也越来越高。我们已经看到许多本地电子设计,特别是针对中国本土市场的设计,我们相信这个趋势将持续下去。这就是为什么安森美半导体持续在中国投资、强化销售与技术支援以及制造和物流的原因。作为汽车解决方案供应商,我们致力于成为中国当前及未来汽车市场的重要供应商。
Inayat Khajasha:我深信中国有大量的人才。我访问过十多个有汽车供应商和OEM的城市。中国不仅可以对海外开发的产品进行本土化,而且也能够生产极好的汽车,比如FAW的豪华轿车(我曾经驾驶过140km!)这辆车几乎具备了美国或欧洲汽车所具有的一切。
■今日电子:安全和引擎控制等复杂系统的发展需要半导体厂商,终端电子产品厂商和汽车制造厂三方的合作。您是否觉得在这三方中汽车制造厂占主导地位?
王钰:今天,在半导体厂家和汽车厂家之间,会有越来越多的直接合作。很多新一代的产品都是在和汽车厂家合作之下开发出来的。所以,老的合作关系正在被改变,新的三方合作关系将会比原来沟通得更好。当然,有一点是不会改变的,在新的合作关系中,汽车厂家处在非常强势的地位,而且在将来会更加明显。
Richard White:我们预计OEM会继续将系统级设计工作外包给一流供应商,而一流供应商也会继续将系统级设计工作外包给半导体元件供应商。我们的客户要求我们更多地参与设计和开发系统电子产品,其中包括提供系统电源和完整信号通道的元件。
Inayat Khajasha:OVT实际上已经加入了这种三角形关系。事实上,还有另一个方案供应商――也就是与厂商和半导体供应商合作的系统集成商。通过协同合作,我们显著缩短了系统开发时间。此外,在实际中,OEM很少(除了生产半导体、系统和汽车的BYD)直接从半导体供应商采购,因此极少了解半导体或传感器领域的进展。因此,我们主动为OEM开设传感器开发和技术趋势的培训。这样做,他们在与直接供应商做生意时会更加自信。事实上,我们的举措非常受有关各方的推崇――其中包括半导体供应商、系统集成商、汽车供应商和OEM。
■今日电子:继CD/DVD、MP3和电视显示屏之后,越来越多的消费电子产品有望被移植到汽车之中。您认为什么将是下一个被大量移植入汽车的产品?
王钰:汽车的信息系统,包括车上的监视和传感器系统,告知车主汽车的各种状态;以及车内的多媒体娱乐系统,包括游戏和因特网连接等。
Duncan Bennett:目前的增长领域是现有消费电子产品的接口,iPOD、蓝牙和USB接口正在迅速成为汽车的必备功能。人们了解到汽车行业无法跟上消费电子行业的发展步伐,因此正在推动消费电子产品进入汽车应用。
Richard White:汽车在增强连接和接入功能方面的趋势将持续下去,因为消费者在推动着电子紧急呼救系统(e-Call)、卫星广播、视频以及互联网接入等系统领域的持续创新。新的服务将包括实时交通报告、道路关闭警示、邻近购物中心、加油站和餐厅位置数据、天气和其他导航信息,以及MP3播放器和其他消费设备的方便连接等。
Inayat Khajasha:有许多提供便利的设施会用到摄像传感器――比如后视摄像头、360。视野(或顶部视野)、盲点监测、停车辅助、自动雨刷、车头灯弯曲和亮度调节等。
Bernd Rucha:在中国,导航系统越来越多的被用到汽车信息系统中,我们期望未来几年能有更快的增长。汽车电子的创新步伐最终将受到环保、健康和安全,以及网络这几大趋势的影响。
■今日电子:贵公司未来三年将哪些技术或产品?
王钰:富士通将会投资开发更多车内网络和娱乐系统的技术和产品。
Duncan Bennett:Ramtron将陆续推出能够改善速度、密度和提高性能的新产品,并且继续致力于开发新的技术和改进现有的技术。
半导体发展趋势报告范文3
关键词:电子材料与元器件;教学内容;教学方法
中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2016)41-0090-02
一、电子材料与元器件课程简介
电子材料与元器件课程是电子科学与技术专业的基础性课程,是后续专业课的学习基础。进入21世纪后,随着以集成电路技术为基石的电子信息技术的加速发展,各类电子器件及系统都在朝着小型化、集成化的方向发展,而其中的集成化不仅意味着要尽可能地实现系统中电路的单芯片集成,而且要实现将包括声、光、电、磁等物理量感知的传感器集成在系统中,实现多功能集成[1]。
处于电子科学与技术产业链前端的电子材料与元器件是众多核心基础产业的重要组成部分,是计算机网络、通讯、数字音频等系统和相关产品发展的基础[2]。
二、电信学院电子材料与元器件课程参考教材内容的选取
我院电子科学与技术本科专业,采用科学出版社出版、王巍主编的,普通高等教育电子科学与技术类特色专业系列规划教材《现代电子材料与元器件》作为“电子材料与元器件”课程的主要参考教材,其内容涵盖了电子信息技术中的主要电子材料与器件类型。笔者结合国内外研究动态、应用前景及发展趋势,并考虑我院微电子教研室及教师的研究特长以及电子科学与技术专业毕业生就业需求等多方面因素,对授课内容进行了适当的增减。
1.增强半导体材料内容。半导体材料是集成电路的基础,在信息的存储、传输、加工处理和显示方面都有重要的应用[1]。笔者授课过程中除了介绍半导体材料结构、性质、制备工艺方法外,还增加了有机半导体材料、液晶材料等相关内容,为集成电路的设计与制造、发光显示储备了扎实的半导体材料基础知识。
2.增强光电子材料与器件内容。授课时,详细介绍了光纤材料、激光材料与器件,还增加了半导体中光吸收及光电效应基础知识、光电导效应型与光伏效应型光敏器件相关内容。
3.增强敏感陶瓷材料与器件内容。除了讲解常见敏感陶瓷器件特性及应用外,增加了各种敏感器件结构、制作工艺和ZnO、SnO2等无机敏感陶瓷材料和有机敏感材料的制备方法、工艺等内容,为信息技术中传感器的设计与制作奠定扎实的基础。
4.增加了化合物晶体缺陷化学内容。鉴于我校电子科学与技术相关教师在传感器、光电、太阳能电池等方面的研究,以及国内外对于高性能敏感陶瓷材料与器件和太阳能电池等涉及到新能源材料与器件方面的迫切需求,结合笔者在纳米半导体材料与器件方面的研究,授课中增加了缺陷化学表示方法、晶体中缺陷平衡、杂质对晶体中缺陷平衡影响、晶体中点缺陷扩散与分布等相关内容。为敏感陶瓷材料制备,太阳能电池材料制备奠定良好的基础。
5.弱化磁性材料与器件内容。考虑到磁性材料的独特性,授课时只讲述磁性材料特性、应用,对于磁性元器件内容采用学生自学的方式。
三、课程教学方法改进
1.课堂讲授与研讨并行。该课程采取课堂讲授与研讨并行,学习与研讨相结合的教学方法,提倡教师与学生、学生与学生研讨问题,从而提高学生对于汲取、创造知识的兴趣。通过研讨启发学生的创新思维,使整个课堂教学成为教师为辅、学生为主,教师与学生、学生与学生互动的网状结构[3]。
研讨的内容可以为教师拟题,学生自选。采取分组讨论,并且每一组派代表到讲台上进行相应内容的讲解,所有学生进行讨论。从而促使学生主动出击去学习、解决相关问题,最终实现教师传授、学生自学研究、教师与学生相互解惑的教学模式。
2.与实验中心“联动教学”机制。我院传统课程讲授往往局限于普通的多媒体教室,学生无论是听取教师传授还是互动研讨都是凭空进行学习和理解。笔者讲授该课程是采取与实验中心“联动教学”模式,使传统的课堂讲授与研讨“搬入”实验中心相关实验室进行,学生在真实接触电子材料的制备和元器件制作的过程中,更加深入地理解所学的知识,并能够更好地启发并锻炼学生提出问题、分析研讨问题、解决问题的能力。该课程的讲授采取二分之一学时分配机制,即:一半学时在普通多媒体教室进行;一半学时在相应电子材料与元器件实验室“联动教学”进行。
3.多媒体教学与实验教学相辅相成。多媒体教学是指采用计算机和视频技术相结合的一种教学方式,与传统的教学方式不同,它有其自身鲜明的特色,如信息量输入紧凑、量多、质高,文字图像清晰直观、风格多样,内容丰富等等[4]。电子材料与元器件课程教学中,采用多媒体教学能丰富多彩地演示各种元器件结构、半导体材料的制备工艺等相应的教学内容。并且在教学过程中辅以相关的视频,让学生更加清楚地了解电子材料制备、元器件制作相关设备,更清楚地理解相应的原理。并且安排相应的配套实验,让学生真正能动手接触实物,不但可增强学生学习本课程的兴趣,而且可以提高学生对电子材料及元器件实体的感性认识,达到理论与实践相结合的目的。
4.理论考试与科学研究相结合。素质教育的电子材料与元器件课程学生评价机制应该区别于传统的仅考试评价方式,教师应将学生的平时表现、理论基础知识掌握、实践动手能力、科学研究(综合训练项目)等纳入对学生的评价体系中。课程考核除了前面提到的配套实验外,还包括平时表现、考试和综合训练情况。考试是检验学生对电子材料与元器件课程基础知识掌握程度的手段,但不宜开发学生自身科学研究的潜力,有时更无法判别学生对所学知识是死记硬背还是融会贯通。我院本课程实施过程中要进行综合训练项目,即通过分组开展综合训练题目(题目可以是教师提出,也可根据自身知识储备自拟),进行电子材料或元器件相关设计,最终形成综合训练报告,并且所做设计要分组在课堂上进行展示讲解和讨论。
5.学生对该课程授课的评价。虽然教师在进行课程设计过程中可提出一些创新性的方式方法,但毕竟只是从教师的角度去设计课程。我院在面向每一届电子科学与技术专业学生开设电子材料与元器件课程后,开展学生对本课程讲授内容、授课方式方法等的意见和建议的活动,并形成书面意见书存档。从学生角度了解学生各方面的需求,集思广益发挥学生对于本课程创新性的教学方式方法。
四、结语
本文通过对电子科学与技术专业特点以及电子材料与元器件课程性质及内容的分析,结合国内外研究动态、应用前景及发展趋势,并考虑教学单位及教师的研究特长以及电子科学与技术专业毕业生就业需求等多方面因素,对电子材料与元器件教学内容的选取、教学方式方法的改进等方面进行了改革。教学过程中增强了半导体材料、光电子材料与器件、敏感陶瓷材料与器件内容,增加了化合物晶体的缺陷化学的教学内容。对电子材料与元器件课程的教学方式方法提出了课堂讲授与研讨并行、与实验中心“联动教学”机制、多媒体教学与实验教学相辅相成、理论考试与科学研究相结合、学生对课程授课评价的改进,以便提高本课程的教学质量,提升本专业学生的专业素养。
参考文献:
[1]王巍,冯世娟,罗元.现代电子材料与元器件(第1版)[M].北京:科学出版社,2012.
[2]杨锋.浅谈电子材料与器件课程教学[J].北京:文理导航,2015,(4).
[3]王春雨,王春青,张威,温广武.“电子材料”课程教学实践与提高措施探讨[J].石家庄:价值工程,(2010),14.
[4]于英霞,刘小敏,张益华,谢镭.多媒体教学在土木工程施工教学中的应用和实践[J].廊坊:廊坊师范学院学报(自然科学版),(2011),11(4).
The Reform in Teaching of Electronic Materials and Component Course
ZHONG Tie-gang,JIANG Fang,ZHAO Wang
(College of Electronics and Information Engineering,Liaoning Technical University,Huludao,Liaoning 125105,China)
半导体发展趋势报告范文4
为庆祝即将到来的40周年纪念日,韩国三星电子公司董事长李润雨在近日举行的筹备大会上作了报告,提出了到2020年的远景计划。到那时,公司的营收将达4000亿美元,在全球IT行业中具有统治地位,成为世界十大公司之一,在品牌价值上成为第五大公司,10年内将成为最受尊敬的世界十大公司之一。
为达此伟大目标,三星公司将作结构性重整,从把经营重点从整机和元器件逐渐调整为以软件和解决方案为核心。与此同时,未来10年内公司将投资210亿美元,新建再生能源和医疗电子设备业务,具体包括太阳能电池,混合动力汽车用充电电池、LED、生物电子和电子医疗设备五大业务以跟上时代的发展,并使其原先以存储芯片、液晶屏、液晶电视和手机四大业务为主的经营更趋多元化。
今年世界半导体市场再度辉煌
市场调研公司iSuppli日前发表报告称,今年的世界半导体市场将比去年惊人成长30.6%,达到3003亿美元,是自2000年因IT泡沫飚升36.7%以来,增长率首次超越30%,销售额也超过了历史最高的2740亿美元(2007年),市场表现奇佳,大出人们意外(WSTS去年儿月预测,今年将增长12.2%)。当然,增长率达到如此之高。也有2008年、2009年连续负增长的原因,相比2008年则是增长了15.4%。
报告特别指出,这次增长是货真价实,最大的驱动力来自世界宏观经济的改善,人们已把今年3%的增长率,乐观地调高到了4.2%。电子产品需求殷切,PC、移动电话、液晶电视以及半导体含量较高的电子产品增长都超过预期,预计2010年世界电子工业销售额将达1.55万亿美元,比2008年的1.4万亿美元上升了10.4%。
半导体厂商吸取了以往的教训,正严格管理库存水平,控制产能,达到供小于求的效果,以促产品价格上扬。今年各类半导体产品都持增长态势,DRAM发展最为惹人,可望窜升77%,重要产品包括NAND闪存、模拟电路、分立器件、LED和PLD等的增长都将跨过30%,其余有关产品也都将增长20%以上。
一季度世界存储器市场货俏价涨
据海外有关市场调查公司统计,今年一季度世界DRAM市场环比增长10%,超过95亿美元,同比更狂窜165%,为近3年来之最。由于价格上扬,PC存储容量有减,biti环比增长5.9%,低于上季度的17.5%,价格上调4%,也不如上季度的20%。但总的来看,DRAM因连续两年削减投资,产量减少,供货有短缺之忧,加上PC需求殷切,价格呈上扬之势,经营环境良好。预计今年DRAM业投资将比上年激增80%,达78.5亿美元。在世界10大DRAM公司中。一季度扩大了市场份额的公司有三星、Micron、力晶、茂德等,丢失了份额的公司则包括Hynix、Elpida、南亚、华邦等。
NAND闪存市场表现则相形见绌。今年一季度环比仅微增0.6%,达43.6亿美元。该季度表现最好的是日本东芝公司,其在世界NAND闪存市场上的份额增加2.9个百分点,拉近了与龙头企业――韩国三星的差距。此外,只有Micron的市场份额微增0.2%,其余公司都略有下降,幅度在0.2~1.4%之间。为重振雄风,三星于5月宣布,将对其半导体和显示器事业的投资翻番,并宣称采用先进的“20nm级”工艺生产闪存,但有公司透露,它的生产工艺或为27nm,尚不及Hynix 26nm,IM Flash的25nm,Sandisk/Toshiba的24nm。
世界太阳能电池市场热风劲吹
在各国政府政策变动和太阳能系统价格下降的推动下,今年世界太阳能电池系统的安装量将大幅上扬。市场调研公司iSuppli今年2月份曾预测,今年世界太阳能系统安装量将比去年增长64%,达8.3GW,但日前将这一数字进一步调升为增长93%,达13.6GW。
主要原因之一是世界最大的太阳能电池市场――德国政府的太阳能电池安装补助费即将下调,用户将抢在之前安装,导致需求激增,加之其他国家的补助费也将相继于年底前取消,这无疑推进了用户的加速安装和市场的大发展。其次,由于太阳能电池板使用的硅材料市场出现供过于求。价格急落,太阳能系统的成本随之下降,投资回报率提升,可维持在1096以上。明年市场被继续看好,预计将续增49%,达到20.3GW。
第二届“时代民芯”杯电子设计大赛启航
日前,由北京时代民芯科技有限公司主办,《电子产品世界》杂志社协办的第二届“时代民芯”杯电子设计大赛正式开锣,本次大赛将以该公司自主研发的32位SPARC V8架构MCU为核心,以“智能中国”为口号,继承第一届大赛提倡创新、拓展自主产品应用领域、激励应用开发人才、促进行业发展的宗旨,鼓励国内电子工程设计人员专注于嵌入式设计技术应用,推动他们不断发挥创意,设计出智能、新颖、实用又可靠的应用产品。
据北京时代民芯科技有限公司总经理赵元富介绍,在成功举办了第一届大赛基础上,大赛组委会对第二届大赛做了更加精心的准备和安排。相比第一届,本届大赛有以下三大特色:
一、从第一届大赛的8位MCU到第二届的32往MCU,随着嵌入式应用处理越来越复杂,对处理器的要求越来越高,从技术发展方向上,32位MCU将成为发展趋势。
二、基于第二届大赛所选用产品32位MCU的复杂性,大赛分方案设计和方案实现两个阶段进行,整个大赛历时近一年半时间,将对两个阶段分别进行奖励。
三、总奖金高达25.4万元,超过第一届的总奖金24万元。
四、加强对高校的宣传,以吸引更多的在校大学生来参加比赛。
半导体发展趋势报告范文5
现在,当人们买车时,新车配置单上类似倒车影像的功能已经不算新鲜,一些高端产品甚至还会装备360度全景停车辅助系统,在停车的时候传统的反光镜已然成为摆设,驾驶员只需盯着车内屏幕就能看到车辆周围的情况。
这项功能虽然使用方便,但却给工程师们带来了不小的难题。首先,为了实现全景影像,需要在车身外部装载至少四个摄像头,而且每个摄像头分别布置在车身四个侧面的最远端。和其他车内电子装置一样,传输信号的线缆密布车内,就像人体内的神经系统,为了避免出现错乱,在布置走线的时候不仅要十分小心地避开发动机等其他热源和电磁干扰的部分,还要在外面加上各种保护层。
把复杂变简单
为了解决以上问题,曾经一向专注于有线及无线通讯半导体业的美国博通公司决定进军汽车行业,推出了BroadR-Reach汽车以太网产品系列,根据博通汽车网络产品高级产品线经理Timothy Lau的介绍,凭借单对双绞线在结构上的优势,与传统LVDS屏蔽线缆相比,不但可以降低80%的互连成本和的线缆重量,还能实现车内100Mbps的传输速率。
“博通过去是以以太网基础设施、手持式设备和家庭宽带为主要业务,汽车是我们的下一个细分市场!” Timothy Lau对汽车行业的发展前景十分看好。他拿出了一份分析数据,上面对2005年~2014年的汽车半导体需求进行了统计和预测,不难发现,在经历2009年的下滑探底之后,2010年开始已经进入到快速上升通道,并且随着时间的推移需求量的增速也在加快。
Strategy Analytics公司汽车行业分析师Kevin Mak对此有着更高的期待,他说:“汽车视觉和传感系统的性价比在持续提高,现在已经使得在种类繁多的汽车中采用多摄像机全景系统成为可能。尽管经济衰退、新车型推出缓慢,但是很多研究报告仍预计,到2018年,所采用的停车及驾驶员辅助系统将多达9000万部。”
与其他网络技术相比,因为成本和技术成熟度等方面的限制,光纤和一些其他的网络技术都遇到了不小的困难,而以外网既是最早出现的网络技术,发展步伐也是最长远的。而BroadR-Reach系列产品最大的优势就是通过简单的线缆结构降低成本,同时支持更大的传输速率。
联盟覆盖
那么,现在真的到了把这项技术搬到汽车里面的时候了么?通常来说,由于涉及技术专利等费用,各大主机厂往往更愿意对此持保守态度。为了打破这样的局面,2011年11月9日,博通公司、恩智浦半导体公司、飞思卡尔半导体公司和哈曼国际公司宣布,成立一个特别兴趣小组:OPEN联盟,目的就是要共同促进以太网技术在汽车互连中的广泛采用。
目前已经吸引宝马、现代等整车厂也加入到了OPEN联盟当中,这对于以太网技术在整车上的应用起到了推动作用。Timothy Lau还特别透漏了一个正在准备投入使用的车型。他说:“在年的新款宝马X5车型上,我们将看到使用这项技术在360度全景停车辅助系统中得到应用。”
Broadcom公司副总裁兼PHY业务部总经理Kevin Brown表示:“为了定义未来的汽车网络,我们正在与业界领导者紧密合作。通过成立OPEN联盟,我们将能够获得宝贵的深度信息和强大支持,进而促进BroadR-Reach以太网技术作为开放的行业标准而得到快速采用。向业界开放BroadR-Reach以太网技术,有助于制造商实现更大的带宽、极大地降低互连成本并为众多车辆提供更多的新鲜功能及应用。”
未知的科技体验
从发展趋势上看,在过去的10年里,车内电子产品的数量几乎翻了一番。在数量增加的同时,复杂程度也在上升。摄像头、车内诊断系统、信息娱乐系统等遍布车内,仪表板显示控制系统也正在向计算机化神经中枢演变。这些都导致现有带宽需要面对极为庞大数据流量的挑战。
半导体发展趋势报告范文6
国外学术界对在研发环节进行合作的产业联盟(国外称为研发联盟,即R&DConsortium)进行了大量研究(如VinodKumar&SunderMargun,1995;Hagedoorn&[BFB]Narula,1996;Chatterji,1996;Dutta&Weiss,1997;Sakakibara,1997,Odagirietal,1997等等),这与发达国家产业联盟的实践特点有密切关系。个别学者对发展中国家(地区)的产业联盟进行了研究(如JohnAMathews,2001),研究的视角也是技术研发合作。最近几年,信息产业的快速发展催生了大量的在技术标准环节进行合作的产业联盟,国外对此类产业联盟(国外称为StandardConsortium,或Standard-SettingOrganization)的研究也大量出现(如CarlShapiro,2000,2001;MarkALemley,2002;AndrewUpdegrove,2006等等)。国内一些学者介绍了国外研发联盟的理论(如李东红,2002;钟书华,2004等),但是未见到对国内产业联盟实践的调查研究报告。
本课题组对中关村二十余家产业联盟进行了调查研究,同时收集了部分国外的典型案例。本报告在综合国内外实践形式的基础上,对产业联盟的内涵进行了界定,并归纳出产业联盟的五类实践形式。
一、产业联盟的概念、特征和理论
(一)产业联盟的概念
根据国内外产业联盟的实践,我们认为产业联盟是市场经济中的企业间组织,为解决特定的产业共性问题而设立。产业联盟具有四个基本特征:
产业联盟是企业间组织。在产业联盟中,企业仍然保持独立性,产业联盟是在独立企业之上的组织形式。产业联盟可以吸收学校和研究机构参与,政府也可以发挥重要作用,但是企业应当是产业联盟的主体。
产业联盟具有正式的法律形式。产业联盟的法律形式可以是书面的合作协议,也可以是正式或非正式的社会组织,如公司、各类非盈利组织。
产业联盟有特定的产业目标,为产业发展创造条件或环境。产业联盟是为特定产业目标设立的组织。产业联盟的目标通常是解决具体的产业共性问题,如研究某些共性技术,设立某项技术标准,打造某一创新产品的产业链等。产业共性问题可以是某一区域或国家内产业共性问题,也可是全球产业共性问题。
产业联盟具有明确的存续时间。由于产业联盟的目标是特定的,一旦设定的产业目标完成,产业联盟就要解散或转型。
(二)相关组织比较
产业联盟与行业协会是两类不同的组织。首先,二者的目标不同。产业联盟为特定目标而设立,如共同研发某项技术。行业协会成立时一般不设特定目标,只设定“促进行业发展”等一般性目标。第二,成员组成不同。行业协会受到地域的限制,一个地域层级的一个行业设立一个协会。产业联盟不受地域限制,成员可以跨地区甚至跨国,同一地区的同一行业也可能产生多个产业联盟。多数产业联盟需要挑选成员。第三,法律形式和治理方式不同。行业协会一般为正式注册的非盈利社团组织,治理机制明确规范。产业联盟的法律形式多种多样,如合资企业、正式或非正式的非盈利组织等,且各类组织的治理机制差异很大。第四,存续时间不同。产业联盟在完成特定的目标后就要解散或转型,行业协会则长期存在。
产业联盟与企业联盟(或企业战略联盟)有联系也有区别。法国学者皮埃尔?杜尚哲(PierreDussauge)和贝尔纳?加雷特(BernardGarrette)提出了获得广泛认同的关于企业战略联盟的定义(《战略联盟》(CooperativeStrategy),皮埃尔?杜尚哲(PierreDussauge)、贝尔纳?加雷特(BernardGarrette)、李东红著,中国人民大学出版社,2006年。):企业战略联盟是独立企业间建立的长期合作关系,联盟以共享资源和能力为基础,以共同实施项目或活动为表征。企业战略联盟不包括企业单方面实施的项目或活动、单独承担风险和收益的活动,如许可生产等。产业联盟可以看作是企业战略联盟的一种特殊类型,其特殊之处主要体现在两个方面:一是以解决特定的产业共性问题为目标。企业战略联盟的目标既可能针对产业共性问题,也可能正对企业问题,但实践中绝大多数是针对企业问题。二是成员数量较多,常常由产业中众多企业组成。企业的战略联盟多数是两家企业间的合作,少数是企业间的多边合作。
(三)产业联盟的理论分析
在市场经济中,企业和市场是两种协调生产的主要资源配置方式。在企业内部,生产依靠行政管理来协调。在企业外部,市场价格调节生产,生产的协调通过市场交易完成。实践中,市场上存在大量的企业间组织,产业联盟是其中的一个重要类型。市场上为什么会出现产业联盟这种组织形式而不是通过企业或市场来解决问题呢?一些理论从不同角度分析了产业联盟形成的原因。
外部性理论认为产业联盟是产业共性问题内部化的组织。市场上存在大量的产业共性问题,产业联盟是外部性内部化的一种方式。在单个企业看来,产业共性问题是外部问题。随着企业对产业共性问题的重视,企业自觉建立产业联盟,产业共性问题就成为产业联盟的内部问题。当前一个重要的发展趋势是政府政策与产业联盟的结合。外部性问题是政府政策的重要目标,政府通过制定支持产业联盟的政策解决产业共性问题常常可以取得较好效果。产业联盟是企业主导、市场导向组织,政府通过支持产业联盟来解决外部性问题往往比直接干预生产活动更加有效。
交易费用理论认为产业联盟在一定条件下可以节省成本。科斯(RonaldHCoase)认为,企业和市场是两种可以互相替代的资源配置方式,两种方式的运行都是有成本的,市场方式需要支付市场交易费用,企业方式需要支付企业组织费用。合理的企业边界处于“边际组织费用=边际交易费用”的均衡点。威廉姆森认为交易费用主要由交易过程的不确定性、资产的专用性、交易的经常性三个因素形成。产业联盟是介于企业和市场之间的一种资源配置手段。在某些情况下,产业联盟可以减少市场的交易费用,也可以节省企业组织费用。例如,产业链合作产业联盟可以减少市场交易中专用性资产的不确定性,同时企业专业化分工可以避免公司内部投资带来的组织费用过大问题。
资源基础理论认为产业联盟是企业获取外部资源的重要手段。企业本质上是资源的集合体,企业的资源具有“异质性”和“非完全流动性”两个重要特性,因而企业拥有稀有、独特、难以模仿的资源和能力,这是企业持续竞争优势的来源。当企业遇到行业共性问题时,单个企业往往不具备解决问题的足够资源,包括:技术、市场、资本、知识产权、品牌、公共关系等等。产业联盟是企业共同投入资源解决产业共性问题的有效工具。
规模经济和范围经济理论认为产业联盟有助于实现规模经济和范围经济。企业在有些情况下特别是在成长过程中,难以单独依靠自身力量达到规模经济或范围经济。产业联盟可以帮助联盟内企业共同实现规模经济或范围经济,如联盟成员通过联合采购、联合销售、联合开发或者共同投资基础设备等达到规模经济。产业联盟形成的规模经济或范围经济还具有一些特殊优势:企业可以集中在核心业务上,可以避免规模扩张带来的大企业病,可以保持多方面的灵活性等。
组织学习理论认为产业联盟是企业共同学习的平台。由于企业外部环境的不确定性越来越高,企业必须不断学习,才能获得生存和发展的机会。企业通过学习掌握新的知识和技能以谋求竞争优势。在全球化背景下,国际竞争日益激烈。一国之内的企业在外部压力下开始寻求合作以提高竞争力。企业参加产业联盟的一个重要动因就是学习,包括联盟企业间的互相学习和联盟企业共同学习国外先进技术。
二、产业联盟的实践形式
根据产业联盟内企业间合作的环节,可以将产业联盟的实践形式分为五类:研发合作产业联盟、技术标准产业联盟、产业链合作产业联盟、市场合作产业联盟、社会规则合作产业联盟。
(一)研发合作产业联盟
研发合作产业联盟(简称研发联盟)是以合作研发产业共性技术为目标的产业联盟。由于技术进步的加快和全球竞争的加剧,各国企业和政府日益重视联合研发产业共性技术。企业共同投入资源组建研发联盟,政府对研发重要技术的联盟常常给予资金支持。研发联盟有利于集中研发资源、实现能力互补和分担研发投入的风险。
国内外存在大量的研发合作产业联盟的案例,其中一个典型的案例是日本和美国在半导体产业竞争中采用的研发合作产业联盟(范宝群:“在战略高科技产业建议加快建立同行业企业‘竞争前研发’联盟”,国务院发展研究中心《调查研究报告》,2006年。)。1976~1979年,日本政府出资支持富士通、日立、三菱机电、日本电气和东芝5家主要的日本半导体公司组成超大规模集成电路技术研发合作产业联盟(VLSIconsortium),合作研发超大规模集成电路的生产技术,帮助日本企业在20世纪80年代成功实现产业赶超。1987年,美国政府出资支持IBM、TI、Lucent(AT&T)、DigitalSemiconductor、Intel、Motorola、AMD、LSILogic、NationalSemiconductor、HarrisSemiconductor、Rockwell、MicronTechnology和HP等13个主要半导体公司组建半导体技术研发合作产业联盟(SEMATECH),合作研发半导体产业的先进制造技术,帮助美国半导体企业重新回到了世界第一的竞争地位。
(二)技术标准产业联盟
技术标准产业联盟(简称技术标准联盟)是以制定产业技术标准为目标的产业联盟。技术标准传统上是由政府或政府认可的权威机构来制定。由于技术进步的速度越来越快,技术标准对企业竞争的重要性越来越强,传统的技术标准制定机制难以满足市场竞争的需要,由产业界主导的技术标准产业联盟大量涌现,成为技术标准制定的重要力量。发达国家对技术标准产业联盟采取了积极的鼓励态度,如美国的有关法律要求政府积极采用产业联盟制定的技术标准。
1997年,国际上主要的电子制造巨头和美国内容提供商共同发起成立了DVD技术标准联盟,核心成员包括日立、松下、三菱、先锋、飞利浦、索尼、汤姆逊、时代华纳、东芝、JVC等10家国际巨头,共同制定DVD的技术标准(DVDForum网站。)。
(三)产业链合作产业联盟
产业链合作产业联盟(简称产业链联盟)是以完善产业链协作为目标的产业联盟。产业链合作联盟以产业企业纵向合作为主线,也不排除部分环节上竞争性企业的共同参与。产业链合作产业联盟的目标是要形成有竞争力的产业链,以与采用不同技术或不同技术标准的产业链开展竞争。
中国的TD-SCDMA产业联盟是典型的产业链合作产业联盟。2001年3月中国提出的TD-SCDMA成为第三代移动通信3个国际标准之一,但是起步较晚的TD-SCDMA技术标准在产业化上遇到巨大挑战:未建立成熟的产业链前,运营商和消费者不愿采用。2002年10月,在政府有关部门的推动下,大唐电信、南方高科、华立、华为、联想、中兴、中国普天等8家电子通信企业共同成立了TD-SCDMA产业联盟,促进产业链的协调发展。目前会员增至38家,覆盖了系统、终端、芯片、测试仪表、软件等产业链的各个环节(TD-SCDMA网站。)。
(四)市场合作产业联盟
市场合作产业联盟(简称市场联盟)是以共同开发利用市场为目标的产业联盟。市场合作产业联盟以产业中企业横向合作为特征,以共同开发利用产业上下游资源和市场为目标。市场合作产业联盟包括竞争性企业间的产业联盟和网络性企业间的互补合作的产业联盟。
我国台湾地区从20世纪80年代开始在信息产业出现了大量的由中小企业组成的市场合作产业联盟,共同学习境外的新技术,联合与上下游企业谈判,共同商定产品接口规范等。台湾中小企业组成的市场合作产业联盟对岛内电子信息产业集群的形成发挥了重要作用(JohnAMathews,TheOriginsandDynamicsofTaiwan’sR&DConsortia2000。)。
(五)社会规则合作产业联盟
社会规则合作产业联盟(简称社会规则联盟)是以改变或建立社会规则为目标的产业联盟。新兴产业在发展过程中常常面临社会规则问题,如有些社会规则制约了创新产业的发展,有些社会规则的改变可能带来巨大的市场机遇。产业内的主要企业联合起来共同推动社会规则的改变,形成社会规则合作产业联盟。
1988年,美国苹果电脑、戴尔、微软、惠普、思科、IBM、英特尔、Adobe等信息产业巨头发起成立了商业软件联盟(BusinessSoftwareAlliance,BSA)。该联盟为非盈利组织,目标是促进全球的软件版权保护和正版软件的自由贸易。该产业联盟与美国政府合作,直接或间接介入一些国家的知识产权保护政策和贸易政策(BSA网站。)。
三、全球产业联盟兴起的原因
从上世纪中期开始,全球产业联盟呈快速发展趋势。产业联盟快速发展有深刻的社会经济背景。
(一)技术进步和全球化推动全球经济结构变化
技术进步和全球化是推动全球经济结构变化的两大引擎。全球经济结构变化表现出如下趋势特点:
市场层面的变化趋势。随着全球化的深入和信息技术的发展,市场竞争出现两个重要特点。一是本地市场竞争的全球化,即本地市场上本土企业要和全球跨国公司直接竞争。二是企业市场的全球化,即原来只在本土市场生存的企业越来越重视国际化经营,以利用国内国外两种资源和两个市场,提高企业竞争力。
产业层面的变化趋势。区域产业集群现象日益突出,推动了产业的全球分工布局;产业链越来越长,产业分工越来越细,产业内部的合作越来越紧密;许多高新技术产业表现出技术和资本密集的特点,创新的投入大、风险高;技术的融合推动产业间的融合,即产业间出现技术共用、业务交叉、产品融合的趋势;技术标准对产业发展和企业竞争的影响越来越大。
企业层面的变化趋势。企业为应对全球化和产业结构的变化,在战略上越来越专注于核心竞争力,在业务上不断重组以提高公司的效率;企业的专业化发展趋势使得企业日益依赖整个产业的发展环境,企业在战略上表现出越来越强的外部化特征。
科技创新层面的变化趋势。基础研究、应用研究和产品研究之间的关系越来越密切,而且相互之间的转换周期越来越短,产、学、研之间的合作日益重要;发达国家推动建立全球知识产权保护制度,知识产权的竞争成为企业竞争乃至国家竞争的重要内容。
(二)经济结构变化导致产业共性问题日益突出
全球经济结构的变化导致产业共性问题日益突出,即单个企业的发展越来越依赖整个产业的发展水平和产业的发展环境。产业共性问题主要表现在五个方面:
共性技术的研发。全球化促使企业和政府重视联合研发共性技术。市场开放前,国内企业在共性技术上的竞争有利于产业技术进步。市场开放后,国内企业在共性技术上的重复投入可能降低产业的国际竞争力,国际竞争促使各国开始重视联合研发共性技术。一些国家将共性技术研发作为产业政策(技术政策)的重要内容。另外,技术进步的加快也促使企业重视联合研发共性技术以降低创新不确定性带来的风险。
技术标准的制定。根据国际化标准(ISO)的定义,技术标准指“一种或一系列具有强制性要求或指导,内容含有细节性技术要求和有关技术方案的文件,其目的是让相关的产品或者服务达到一定的安全标准或者进入市场的要求。”技术标准本身是公共产品,但是部分技术标准特别是信息产业的技术标准包含了大量知识产权,成为产业竞争的重要武器。技术标准涉及到复杂的利益关系,其形成过程中需要经过利益相关者的充分协商(依据国际标准化组织与国际电工委员会(IEC)在1991年联合的第二号指南(ISO/IECGuide21991)之《标准化和有关领域的通用术语及其定义》:“标准是为了所有有关方面的利益,特别是为了实现最佳的经济性,并适当考虑产品的使用条件与安全要求,在所有有关方面的协作下,进行有秩序的活动所制定并实施标准的过程”。)。
产业链配套。产业链配套指产业内企业通过产品上下游合作共同为用户提品或服务。由于产业分工越来越细,专业技术越来越深,技术投资越来越大,单个企业没有力量完成整个产业链投资。产业链配套是发展中国家产业追赶过程中的常见问题,因为发达国家已经主导了产业链的发展,发展中国家企业的创新产品必须与发达国家的成熟技术竞争,产品链相关企业投资的信心常常不足。
中小企业的市场门槛。中小企业的市场门槛指中小企业参与市场竞争获得生存的基本条件,包括企业是否达到必要的经济规模以完成规模采购或实现规模经济的生产或服务,企业是否具有必要的市场能力等等。本地市场竞争的全球化压缩了本地中小企业的生存空间,境外市场的潜力也为本土中小企业的发展提供了巨大机遇。应对挑战和机遇的关键是中小企业是否能跨越起码的市场门槛。
新技术产业相关的社会规则。产业发展的社会规则指新技术产业发展相关的社会规则,包括法律、法规和政府政策等。这些社会规则阻碍或促进产品的市场需求,是产业发展的基础条件。如一国只有制定了环境保护方面的法规或政策,社会组织和个人才会增加环境保护方面的投资,环境保护产业才能够发展起来。
产业共性问题对产业联盟产生了客观需求。由于单个企业缺乏解决产业共性问题的积极性或能力,产业共性问题只能由政府出面解决,或者由企业组成产业联盟来解决。政府政策与产业联盟相结合是重要发展趋势,即政府通过支持产业联盟的发展来促进产业创新。产业联盟是市场导向的组织,其效率比政府直接干预要高。
(三)政府政策的调整促进了产业联盟的
兴起