什么是半导体半导体的价格怎么定

T朱娇娇C 2024-05-28 09:24:06

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揭开半导体价格神秘的面纱作者：利尔达市场部刘丽红一、什么是半导体？中学的老师教过我们“介于导体和绝缘体之间的物质（或材料）就是半导体。通俗地讲，就是物体两端加上电压，如果中间有电流流过了就是导体，没有电流就是绝缘体。介于两者之间的就是半导体。我们知道介于高个和矮个之间的是中等个，介于热水和凉水之间的是温水。可是介于有电流和没电流是什么呢？好缥缈啊！有就是有，没有就是没有！现在来了个有无之间，立马觉得半导体很神秘啊。我曾试图询问过老师，可能老师觉得当时我们的基础知识还不够，还是别的什么原因，支支吾吾也没有给个解释。进了大学老师也没有提及，可能觉得这个问题太简单了，也不屑于教授。我曾想在课堂中提问，又害怕问题太幼稚被同学取笑，下了课老师又神龙不见首尾，所以，这个问题也就一直留了下来。工作以后若干年，有天脑子突然开窍了，这世界上其实根本没有什么“半”导体，其实所谓的“半”导体材料也是个导体，不信找根单晶硅或者多晶硅两端加个电压试试看，中间一样有电流流过，而绝对不是介于两者之间，若有若无的。半导体是个伪命题，它偷换了概念。只有把它们的表面做些处理：一个表面“抽掉”些电子而形成一些“空穴”以呈正极性（positive），另一个表面注入些电子以呈负极性(negative)，然后把处理过的这两个表面紧密地相接触，而形成一个“结”(junction)，这就是所谓的pn结(pn junction)。给这个结加正电压时，它的电阻很小，似乎是良导体；加负电压时，它的电阻很大，似乎是“绝缘体”。可能是这个原因，才有了“半导体”这一说。同时，无论在加正电压还是加负电压它们的iu特性已经不符合欧姆定律了，也就是这个结的电阻值随电流、电压的变化而变化。利用这个结做成了二极管、三极管，把这些二、三极管根据不同的需要组合起来就是集成电路(ic)。当初，发明半导体的美国科学家在实验室里确实是用的这个方法，一个做成平面，另一个做成探针状紧紧地压在另一个的表面上而形成pn结。而后的工业化后生产则完全不是采用这种方法。随便找块金属表面处理一下把他们连接在一起是不会产生这种现象的，同样，塑料也不行、其他的材料也不行。目前普遍认为世界上只有3种材料才有这种特性，硅、锗、还有种化合物**。这些就是所说的半导体材料。其中最常用的是硅，这时因为它的性能更符合普遍的要求，用它制作产品的工艺更简单、成本更低。所以到目前为止有“硅谷”而没有“锗谷”和“**谷”。硅又是从哪里来的？沙子！所以半导体工业是名副其实的点沙成金。二、半导体产品的成本形成 ic的成本主要由开发成本和材料成本组成。开发成本包括：工艺开发成本和产品开发成本。举个例子，ic的生产有些像做包子。有些师傅专门根据客户的口味（市场需求）采用不同的馅料、外形、大小、颜色来制作各种不同的包子。有些师傅却只管蒸包子，根据不同包子的要求，设计不同的温度、时间、蒸汽量来使蒸出的包子恰到好处。前面的师傅如同ic的产品开发，而后面的师傅就相当于ic的工艺开发。由于现在ic制造代工（foundry service）方兴未艾，工艺的开发常由这些代工工厂来承担，他们提供标准工艺流程，这样ic公司只要专注于产品开发即可。所以，通常的开发成本也就指产品开发成本。这部分的成本，投资风险极大，这些风险往往不是来自技术本身而是来自市场，即你开发的产品是否被市场接受。如果开发的产品被市场接受了。开发费用除以总销量往往是微不足道。但如果没被市场接受，那么这些投资都扔到了水里，颗粒无收。有个奇怪的现象，采用了众多新技术的产品未必受客户欢迎，而那些被市场接受的产品，在技术上还往往被一些专家诟病。近年来正反两方面的例子屡见不鲜。看看手机行业吧，做山寨机芯片的，从10几人的小公司，到如今如日中天；而两家做3g芯片的公司却从去年的下半年到今年的上半年分别倒下了。一将成名万骨枯啊！材料成本主要由加工费用和硅片成本、封装成本所组成。和蒸包子相同，如果容量是每次可以蒸50只包子，那么不管你一次蒸一只还是蒸50只，它们的耗费是相同的。所以ic的加工成本和数量的关系很大。同时，ic是做在硅片上的。在相同的硅片面积下，单只ic面积越小，可以切割的ic总数量就越多。这就像我们pcb的layout，如果线宽可以足够细，我们的pcb就可以排得足够小。这就是为什么ic的线宽在拼命下降，似乎远远没有尽头，降成本是其中最强大的驱动力。同样，如果硅片直径增加，它的面积就以平方增加，也就是硅片上的ic数量是以平方增加，这也是为什么这些年来硅片的面积5英寸、6英寸、8英寸12英寸….，不断增加，降成本也是最大的驱动力。还有，减小封装尺寸也是一招，既迎合了电子产品体积越来越小、重量越来越轻要求，同时也大大地降低了封装成本，特别是功率器件，由于封装体积大，封装成本占了整个产品成本的很大一部分，毕竟材料就是钱啊，况且这还不是一般的材料。减小线宽、缩小体积对数字ic来说具有正面意义的。在减轻电子产品的体积、重量的同时也提高了电路的工作频率、减低了功耗。但是对于功率ic来说却不尽然。是否发现现在的7805可靠性不如以前了？对，最初它的最大输出电路是1.5a，以后是1a，但内控的余量约是1.2a，现在的指标还是1a，但是厂家已经没有任何余量了（有时可能还达不到1a）。另外，它最初的封装是全金属的to-3，以后是塑料+金属的to-220，现在大部分成了全塑封的to-220f，重量减轻了、体积缩小了、成本降低了，可是如果你还是按照原来的习惯来设计产品肯定就比较容易出问题。其实，现在的功率器件都有这个问题。以前厂家给个指标，他同时自己还留些余量，现在给你的就是实打实的指标，没有余量，要余量你自己留！不然你就选xxxxa，或者更好的xxxxb。当然价格也水涨船高了。还好，比现在的月饼好，减量不加价。ic公司的最终的水平体现在什么地方呢？同样大小的芯片（面积），别人的卖$0.1，他的可以卖$1；同样的封装（如：sop16pin），别人的卖$0.1，他的可以卖$1；同样功能的芯片，别人的面积是1，他的面积可以是0.8甚至0.7。这就是为什么同样做ic，有的发了，有的关门了。三、产品的价格决定要素产品的价值是由产品的品质所决定的。如果我们来到了奥迪的4s展厅大喊一声“哇，大家都是4个轮子、1个车身，你的价格怎么比比亚迪贵那么多啊？他们的sales会理你吗？我们也明白：产品的价格是由市场决定的而不是所谓的成本(个别特殊产品例外)。我们知道产品的成本构成了，心中有数，但在讨论价格时是没有必要提及的。成本是对手的事，和你无关！市场价格是1块的产品，即使他的成本只有1毛，他也不会卖你9毛。反过来，他的成本是2块，你也不会傻呵呵地按2块给他下单。 20210311

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什么是半导体 半导体的价格怎么定

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