MRSI (Mycronic集团)周利民博士谈化合物半导体产业的发展与机遇

3/15/2022，光纤在线讯，近日，MRSI (Mycronic集团)周利民博士接受《化合物半导体》的采访，谈化合物半导体行业的发展趋势，机遇与挑战。

2022年已经到来，你如何看待在新的一年中， 化合物半导体行业的发展趋势？哪些事情可能会发生？哪些进展可以预期？过去的2021年，有人称之为“第三代化合物半导体的发展元年”，请例举出一些已经发生的你认为对行业有重要影响的事件或者进展， 可以有哪些总结和感悟？

MRSI周利民博士：化合物半导体市场在新的一年依然会持续2021年的增长势头。我们的这个判断是基于化合物半导体广阔的应用市场前景和其需求的持续快速增长，同时MRSI是化合物半导体封装设备的领先供应商，也是基于我们封装设备在化合物半导体应用领域近年业务发展的实践和展望。随着新能源、5G、IoT物联网时代的来临，以砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）为代表的化合物半导体市场正在快速崛起。另外，射频功率在航空航天、国防和军事应用中的使用显著增加，进一步推动了化合物半导体市场的增长。化合物半导体行业在下游需求及产业政策推动下，大量资金涌入化合物半导体行业，从上游衬底、外延生产，中游制造、封装到下游产品应用。进入2022年，化合物半导体在政府的产业政策导向和大量资本涌入的环境下，仍然会是资本投资的一个热点领域。可以预期的是在新的一年，一些掌握了核心技术和专注于核心技术研发的企业会在某些技术与应用上会有突破，在打破国外的技术封锁和垄断方面取得较大的进展，同时，也可以预测的是全球化合物半导体产业的产能扩张与并购会持续发生。

2021年第三代化合物半导体行业在全球的确发生了很多重要事件。例如，在中国总投资160亿元的湖南三安半导体基地一期项目正式点亮投产，是国内首条、全球第三条碳化硅垂直整合产业链，可月产3万片6英寸碳化硅晶圆。另外，苏州纳维科技第三代半导体产业基地奠基，深圳青铜剑第三代半导体产业基地奠基，中电科半导体材料有限公司南京外延材料产业基地项目签约， 晶湛半导体总部大楼正式奠基等等大手笔的投资计划正在实施中。在国际上，英飞凌科技公司和松下公司协议共同开发和生产第二代GaN 技术，提供更高的效率和功率密度水平；博世开启碳化硅芯片大规模量产计划；ST与CREE扩大SiC长期供应协议，超51.9亿元；安森美半导体(Onsemi)宣布收购碳化硅(SiC)供应商GT Advanced Technologies；昭和电工（SDK）斥巨资扩产SiC，并与东芝、罗姆、英飞凌签订长期合同；SK集团宣布将继续投资7000亿韩元扩大碳化硅晶圆业务等等国际上的扩产并购。

总结来说，以SiC和GaN为代表的第三代半导体材料，已经成为化合物半导体行业发展的重要关注对象。特别是在新能源汽车与PD快充领域，第三代半导体材料SiC和GaN的使用极大地推动了产品革新与迭代，化合物半导体行业迎来了前所未有大发展的好机遇。中国第三代半导体专利申请量已占全球第三代半导体专利总申请量的56.79%，全球第三代半导体行业市场价值最高TOP10专利的申请人中却无一来自中国。从这个数据可以看到第三代化合物半导体产业在中国的热度，但是也可以看出中国在技术方面还是不够强大，还需要更多实干的科学家与企业家去做强这个行业。

随着电动汽车、5G通信、智慧物联网（AIoT）、新能源、氢能源、元宇宙等技术领域的快速发展，将会为化合物半导体带来诸多机遇，你认为化合物半导体行业将面临哪些挑战与机遇？ 有人说第三代半导体提供了一个弯道超车的机遇, 你是否赞同？认为还存在有风险？风险在那里？如何避免？

MRSI周利民博士：化合物半导体市场前景广阔，在下游需求持续向好以及国内产业政策大力支持的背景下，为化合物半导体企业带来了许多实现快速崛起和发展的机遇。MRSI也是看好化合物半导体产业在中国的发展前景，在中国成立了迈锐斯自动化（深圳）有限公司。我们认为：机遇之一是化合物半导体材料优越的特性，在新兴的应用领域可极大提升产品的性能以促进新兴领域的发展。同时，新兴领域的发展又为化合物半导体产业带来更广阔的应用需求机遇；机遇之二是中国是全球瞩目的大市场，无论是在5G通信，物联网和新能源等热点领域均占有着全球最大的市场份额，这为产业的发展奠定了一个庞大的需求市场机遇；机遇之三是中国具有非常好的人才优势，而且近年国家的人才政策吸引了大量海外人才回国创业，而且国内大学和研究机构也培养了大量的人才，为化合物半导体产业的发展奠定了人才基础；机遇之四是国家的产业政策的支持，从国家到许多地方都把化合物半导体产业的发展列为了重点支持领域，吸引了海量的资金投入。在这样一个百年难遇的机遇下，挑战也是并存的。挑战之一是中美贸易战带来很多的限制，无论从材料，工艺和设备方面都面临着技术的封锁，为产业的发展带来很大的挑战；挑战之二是在大机遇的背景之下，出现了一些盲目投资，一些项目仓促上马重复建设，发展前景令人担忧；挑战之三是一些地方政府和投资人对化合物半导体产业缺乏专业知识和产业化经验，对市场定位把握不准和产业化发展困难认识不足，想挣快钱的思想与化合物半导体产业发展的不适应；挑战之四是市场化的竞争，化合物半导体的头部企业基本上是国际大企业，他们已与很多下游企业有深度合作关系，要想在这样激烈竞争的环境中占有一席之地，在技术和管理方面都面临着较大的挑战。

所谓第三代半导体提供了一个“弯道超车”的机遇, 我是不认同这个说法。MRSI近四十年的发展只做一个产品，我们一直服务于化合物半导体产业的发展，从来没有想过要“弯道超车”去超越别人，几十年扎扎实实做好我们的产品，服务好我们的客户，我们逐步成为了国际行业领先的企业。而且我本人非常反感“弯道超车”这个词语。难道别人都是傻瓜不会弯道超车吗？这是典型的投机取巧，忽悠领导的说法。这个说法对化合物半导体产业的发展会带来引入歧途的风险。个别人不是扎实的去搞研发和去做市场，总想着如何“弯道超车”。换个名词说法就忽悠出一个创新，以国产化的名义来骗取政府补贴和市场保护，用廉价低质的产品来抢夺市场，最终只会是造成行业的低劣币驱逐良币，不利于行业的健康发展。这里还有一个更大的风险就是行业的过热和这种“弯道超车”的思维会盲目投资造成产能过剩，让行业大而不强缺乏竞争力。要避免这些现象的发生，我们一是要鼓励那些埋头苦干，扎实创新的企业和创业者，用真正创新的技术来获得市场和客户的长期认可。另外，国家和投资人在这个行业中要摒弃赚快钱的思维，行业的发展没有一蹴而就，需要大家有一定耐心共同努力。可喜的是我们国家和投资人已经开始意识到这些风险，企业家和创业者也在开始更加务实，在化合物半导体行业正在涌现出越来越多创新型快速成长的企业。

采访一下砷化镓和磷化铟作为第二代半导体的“老兵”，在可见光及红外光电及微波射频领域一直默默贡献重要力量，随着高速光通讯、智能感知等新兴应用的推广及普及，“老材料”又被再次引发诸多关注，请谈谈砷化镓和磷化铟相关技术和未来产业化的发展？

MRSI周利民博士：MRSI是以高精度，高可靠的灵活贴片解决方案广泛服务于第二代化合物半导体的领先企业，在二代化合物半导体领域有着庞大的客户群。砷化镓（GaAs）是二代半导体的代表材料之一。随着5G通信和人工智能等新兴应用的发展，砷化镓已成为手机射频PA和Switch的主流材料，在5G时代占有重要地位。以VCSEL为代表的光电器件可用于3D感知、LiDAR等新的应用场景，其将成为GaAs增长新的驱动力。此外MicroLED和miniLED显示的应用也将是一个海量的应用市场。砷化镓在大功率半导体光纤激光器和LED光源应用率的不断提高，预计其将在未来几年也会创造更多的需求机会。磷化铟（InP）是二代半导体的另外一个重要的代表材料。随着5G通信和数据中心的快速发展和建设，高速光收发器件需求越来越大，磷化铟是5G传输与数据中心收发核心器件的关键材料。随着高速光通信和人工智能的发展，行业普遍认为高速光收发器件的需求将会维持一个至少十年的高速增长趋势。此外磷化铟在医疗、高端激光雷达（LiDAR）、传感等领域也有广泛的应用，其应用市场的前景非常广阔。

硅基光子学的一大制约因素是硅材料本身不支持发光，为了实现集成的硅基激光器，目前有效的解决方案是使用三五族材料磷化铟与硅基材料贴合生成异质外延，也就是异质集成芯片。另外一种方案就是通过芯片封装工艺，将三五材料芯片与硅基芯片贴合来实现集成。英特尔（Intel）公司经过了十多年的发展，目前基于英特尔异质集成硅光子技术的光电收发器已经批量出货，产品也从100G快速迭代到400G甚至更高速率。异质集成硅光技术的优势是封装工艺流程可以不依赖光纤连接以及昂贵的光学对准封装，这一技术应该具有较好的应用前景。但是这种异质集成芯片工艺非常复杂和昂贵，而且由于异质集成不得不做一些性能方面的折中与取舍，目前学术的研究比较多，但是真正可以做到工业应用的也只有Intel。MRSI一直关注光子集成的进展，并提供封装技术解决方案，我们也积极参与国际光子集成封装路线图的制定工作。我们认为利用相应的硅基材料实现不同的光和电的功能，与三五族材料工艺制成的激光分别制造，有利于低芯片工艺成本，且有利于实现最优的芯片性能，然后采用先进封装工艺实现的硅光子功能器件，应该是硅光集成发展的主流方向，而且目前多数的硅光企业采用此方案，典型的代表是Cisco。当然，异质集成的硅光芯片在尺寸和体积要求苛刻的应用中，会有一定优势。我认为在一个相当长的时期内两种方案将会并存发展，两种方案均具有非常大的应用前景。

对于中国化合物半导体行业应该如何学习国际经验，加速产业发展，请谈谈你的看法。在这个过程中，不可避免地会遇到了知识产权的矛盾、纠纷和保护的问题，包括今后国内的企业之间日益增多的知识产权的问题。也请展开谈谈。

MRSI周利民博士：化合物半导体行业在中国近几年已有了突飞猛进的发展。就目前来看，在化合物半导体领域，中国厂商和国际厂商相比仍有技术差距，随着国家大基金的大力支持以及相关厂商的不断布局，相信差距将会不断缩小。但是目前头部企业都是国外大厂，而且这些企业也在积极布局扩产和并购，市场非常活跃。我觉得国内应该在以下几个方面学习国外经验：首先，企业要定位好产品或技术的方向，根据自身优势专注做好某个新兴应用市场，提升产品技术的核心竞争力。而不能什么都做，做大做强是目标，但是首先要做强才能活下去，先进的企业都是有技术和应用特色的企业。在化合物半导体行业整个供应链中任何一个环节的创新与优势都是一个企业的核心竞争力。其次，企业要定位好企业的发展模式，每个企业都去做芯片的发展模式是不现实的，化合物半导体器件的封装和复杂设计也是影响产品性能的关键因素。企业要根据自身技术和管理的情况和能力选择适合自身的发展模式，量力而行来选择企业的发展。一个企业是做全产业链，还是产业链中的某个环节，或者为产业做代工生产都是需要有非常强的专业知识与运营能力的。只有结合自身优势选对经营模式，企业才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。再次，要避免盲目重复建设，化合物半导体所有工艺都是新的、复杂的，需要昂贵的最先进的设备，并采用先进技术和管理，项目建设成本高昂。同质化建设必将浪费大量社会资源，而且不利于行业长期稳定的发展。国家和投资人已开始认识到盲目投资的风险，用大规模圈钱圈地搞建设和快速上市发财的思维来发展化合物半导体，后果将会抑制化合物半导体市场和削弱市场的增长动力。

一个热门行业的快速爆发式发展总会遇到一些问题。当前国内化合物半导体行业很多初创企业是留学归国人员创立的，他们带回来了先进的技术和先进的管理理念，对行业的发展起到了积极的推动与促进作用。但有时也会引起一些与原工作单位的知识产权方面的矛盾和纠纷，加之国内一些人对知识产权保护意识的淡薄，个别企业公开照抄别人的设计或知识产权。知识产权维权事件在新兴的热门行业有日益增多的趋势。MRSI做为化合物半导体封装设备的领导者，我们专利的设计也有遭遇到国内个别企业的抄袭。我们的做法是将自己的知识产权采用专利的形式进行保护并加以宣传，提醒竞争对手不要违法违规。随着中国政府对知识产权保护决心的加强和处罚力度的加大，知识产权侵权的问题会随着知识产权保护宣传力度的加大而逐步减少的，这必须在全社会和行业从业者中营造一种侵权可耻的意识才行。

更多详情，请联系：
周利民 博士
迈锐斯自动化（深圳）有限公司 总经理
MRSI (Mycronic集团)战略营销高级总监
电话：+86 135 0289 9401
邮件：limin.zhou@mycronic.com