广电计量：全方位打造一流的半导体产业检测服务平台

在刚刚结束的2021年，全球半导体行业经历了很多故事。一方面，持续蔓延的芯片短缺给整个半导体行业带来很大困扰，也给全球半导体生态系统带来了巨大挑战。另一方面，受疫情影响，远程办公相关的半导体产品需求大增，数据中心、人工智能、5G通信，以及新能源汽车等领域加速发展，促进了半导体产业繁荣。

2022年，中国半导体产业将如何发展？全球供应链短缺何时可以缓解？各国政府会如何推动支持半导体产业发展？这些都是行业非常关心的。近日，广电计量技术专家李汝冠接受中国半导体行业专业媒体《半导体芯科技》杂志的专访，分享对于这些问题的分析和看法。

广州广电计量检测股份有限公司半导体技术副总监

李汝冠

采访嘉宾

电子科技大学博士，高级工程师，半导体相关领域近10年工作经验，曾获工信部“国防科技进步二等奖”，广东省人社厅“2020年度广东省百名博士博士后创新人物”，主持省部级科研项目三项、参与重大课题研究六项，授权国家发明专利7件、实用新型专利1件，发表学术论文二十余篇，其中SCI收录15篇。

SiSC：请展望一下2022年全球半导体行业的发展前景。

2020年下半年以来，芯片短缺问题一直困扰着全球市场，但全球半导体厂商也在纷纷扩产。美国半导体行业协会(SIA)发布的数据显示，2021年前11个月全球半导体年度累计销售量达1.05万亿，创下了历史最高纪录。这表明全球的芯片制造商已经大幅提高了产量，以满足日益高涨的高需求。我们认为，虽然伴随着全球建厂产能逐步释放，但由于前期芯片短缺严重，芯片缺口市场依然存在。如果国内外疫情形势不出现大的波动，供应紧张的部分，预计在2022年会有所缓和，在 2年左右会趋于平稳。

SiSC：您认为中国半导体行业即将面对怎样的挑战？

在市场规模方面，在全球半导体厂商扩产的情况下，供需缺口将逐渐缩小。中国市场也处于全球市场之下，在国家产业政策支持下，近年来中国半导体行业出现了显著增长态势，涌现出许多新的国产半导体企业，原有半导体企业也纷纷增加产能。但从产业自身发展规律来看，过去数十年半导体行业呈现出明显的周期性规律，当前投资、扩产火热，长期来看，当产能快速增长造成产品价格下降、或者需求不景气，逐渐出现供过于求的情况时，有可能出现半导体产能过剩情况。

在质量技术方面，当前国内半导体市场需求量大，但国产自给率还比较低。近几年中国市场在IC设计、材料、晶圆制造、封装测试、设备制造等多个领域都加大投资、扩产力度，国家集成电路产业投资基金也不断加快投半导体项目的步伐。但国产化是一项长期工程，国内半导体企业整体发展时间较短，在规模、技术、性能、品质、制程迭代更新等多个方面较海外龙头企业仍有一定差距。同时，就广电计量服务的半导体企业情况来看，产品质量仍然是厂商打入市场的关键。因此，如何提升国产半导体产品质量，成为摆在一众国产厂商面前的难题，特别是新成立的厂商。如汽车行业，虽然目前国内出现了很多新的元器件厂商，但真正能获得主机厂信任、成功装车的国内元器件仍然屈指可数。其背后的原因就在于车规电子对可靠性要求极高，芯片厂家需要长时间的技术积累，而国产新晋元器件供应商没有足够的验证数据来证明其可靠性，难以得到汽车厂商的信任。因此，即使是在“缺芯”的背景下，车厂对国产芯片仍然持谨慎观望态度。因此，提升车用电子元器件可靠性和产品质量，成为各大芯片厂家突破市场的重中之重。

SiSC：结合贵司所经营的业务，您认为2022年产品供应链将面临什么问题？

我们认为，2022年半导体产品供应链将持续面临加速国产化进程带来的挑战，以及可能出现的产品质量问题。

广电计量在半导体产品质量管控上拥有多年技术积累和项目经验，形成了全寿命周期可靠性设计、分析、评估及试验技术服务，可提供半导体可靠性验证与评价解决方案。广电计量拥有30多名博士，400多名硕士，并设有技术研究院，牵头承担了国家工信部“面向集成电路、芯片产业的公共服务平台建设项目”，该项目将围绕关键实施目标，开展集成电路应用验证平台建设，推动芯片在重点行业领域规模化应用，建立覆盖医疗器械、手机、新能源汽车等领域的芯片测评认证体系，建立芯片测试参数数据库和芯片应用信息数据库，为行业企业提供综合服务，推进知识产权申请，以解决国产集成电路“不敢用、不会用、不想用”的难题，为国产集成电路保驾护航。

SiSC：国家出台半导体行业扶持政策，您认为如何充分从中受益，这对贵司业务发展有何指导作用？

近年来，我国出台了一系列政策法规，从产业定位、战略目标、税收等各方面实施鼓励，来促进半导体行业的蓬勃发展。广电计量不仅是检测试验服务供应商，更是科研与咨询服务提供商，作为国有检测机构，我们将紧跟国家政策导向，在国内半导体产业发展过程中秉承国企担当，为半导体产业的高质量发展提供产品质量与可靠性的检测服务、检测技术研究、科研咨询等专业技术服务。国家对半导体行业的扶持，支持我国半导体全产业链的快速、健康发展，也必将爆发出大量检测、认证、科研及咨询等需求，公司也将从中受益。

在元器件筛选与国产化验证方面，公司构建了先进的国产化电子元器件的可靠性筛选及量产测试技术能力。元器件筛选是提升电子装备可靠性的关键手段，广电计量提供电子元器件测试、评估、质量保证的成套方案，帮助企业及时发现和剔除有缺陷易发生早期失效的元器件，提高电子元器件的使用可靠性，保障和支撑电子装备可靠性提升。在半导体集成电路国产化、小型化、高集成、高性能要求的趋势下，半导体行业引进了大量新材料、新工艺和新的器件结构，导致集成电路更高的缺陷密度，广电计量提供超大规模集成电路动态老炼与测试技术服务，协助客户保证及提高产品的可靠性和质量的一致性。同时，我们还可为应用于半导体制造、通信、智能网联的芯片和微波通讯生产企业提供高效、快速的原材料、元器件、PCB等半导体分立器件的微观结构、材料成分、电性能综合测试及破坏性物理分析、失效分析根因等技术咨询、测试及分析评价服务。

在半导体器件及模块的质量提升工程方面，广电计量擅长功率器件的可靠性验证和失效分析。针对这些器件在应用时功率密度大、且应用场景复杂导致的器件可靠性问题，广电计量可为5G通信、轨道交通、电动汽车、智能电网、家用电器等领域的IGBT和以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）为代表的第三代半导体器件提供可靠性验证服务，并对产品的设计和工艺改进提供分析和建议。

在车规级芯片AEC-Q认证方面，AEC-Q（Automotive Electronics Council-Qualification）作为国际通用的车规级电子元器件测试规范，目前已成为车用元器件质量与可靠性的标志。为了保证元器件质量与可靠性，汽车厂和零部件供应商通常会要求电子元器件生产商通过完整的AEC-Q认证。广电计量作为已完成AEC-Q100（针对集成电路）、AEC-Q101（针对分立半导体器件）、AEC-Q102（针对分立光电子器件）、AEC-Q104（针对多芯片组件）、AEC-Q200（针对无源元件）完整验证报告的第三方机构，具备丰富的验证经验和完整的试验能力，并可对AEC-Q验证过程的失效品展开分析，帮助企业根据失效机理指导产品改进升级。自开展车规验证以来，广电计量充分发挥汽车工业供应链串联优势，累计完成近200个型号的车规电子元器件验证试验。

SiSC：贵公司在2022年的技术或产品规划是什么？

广电计量将持续瞄准我国半导体行业发展机遇，持续加速业务布局及能力建设，全面提升我们在元器件筛选与国产化验证、半导体器件与模块质量提升工程，以及车规级芯片AEC-Q认证这三大板块的检测和科研咨询技术核心竞争力，并完善半导体材料分析技术及集成电路量产测试技术能力，加大人才引进力度，全方位打造一流的半导体产业检测服务平台。

SiSC：回顾2021年，整个半导体行业的发展如何？贵公司又取得了怎样的成绩？

回顾2021年，我国半导体行业持续快速发展，我司作为目前国内覆盖芯片种类最多、技术能力最全面的第三方检测机构之一，半导体检测相关服务订单也呈现爆发式增长。无论是集成电路芯片、激光芯片、还是第三代半导体SiC芯片，都涌现出一大批测试验证需求，以车规芯片测试验证为例，2021年我司承接了包括MCU、电源管理、安全芯片、运放芯片、SiC芯片、激光雷达芯片、LED芯片等在内的数十个型号的车规芯片验证订单，订单量实现快速增长。