Благодаря превосходной тепло- и электропроводности, а также надежности получаемого соединения, низкотемпературное спекание серебра все шире используется в промышленности. В данной статье описываются некоторые особенности данной технологии и возможности ее применения в будущем для изготовления серийной продукции.
Интерес к низкотемпературному спеканию серебра (Ag), или низкотемпературной технологии диффузной сварки, постоянно возрастает главным образом благодаря тому, что серебро обладает лучшей электро- и теплопроводностью по сравнению с другими металлами. Особенности технологии послужили причиной ее широкого распространения при изготовлении оптических устройств, силовой и печатной электроники и оптических биосенсоров.
В настоящее время популярность технологии низкотемпературного спекания серебра обусловлена в основном заменой содержащих свинец материалов для пайки (из соображений безопасности для окружающей среды или обеспечения прочности соединений) либо требованиями силовой электроники, в частности в производстве изделий, которые из-за ограниченной мощности чувствительны к эффективности использования энергетических ресурсов. К таким изделиям можно отнести, например, электрические автомобили. При переходе от традиционных материалов для пайки к спеканию серебра основные сомнения вызывает стоимость и надежность новой технологии. Однако, по мере того как технология получает распространение и увеличивается область ее применения — стоимость снижается, и мы вправе ожидать, что вскоре она будет сопоставима со стоимостью более традиционных технологий пайки.
Светящиеся кристаллы: как устроены и работают светодиоды и полупроводниковые лазеры?
Что касается надежности, то сегодня появляется всё больше данных об успешном применении данной технологии в производстве.
О технологии
На современном этапе многие разработки в области технологий пайки обусловлены требованиями международного законодательства к применению бессвинцовых паяльных материалов и повышению надежности соединений. В последнее время внедрение электрических и гибридных автомобилей стимулировало спрос на эффективную мощную электронику, позволяющую увеличить дальность пробега (наиболее важная отличительная черта в сравнении с традиционными автомобилями).
Также внедрено несколько технологий для создания высокопроизводительных силовых модулей, отличающихся высокой надежностью. В качестве примеров подобных технологий можно назвать применение дорогостоящих припоев, в состав которых входит золото (сплавы AuGe, AuSn, SnSb), а также технологию спекания серебра. Несколько лет назад технология спекания серебра была впервые предложена сразу несколькими компаниями, занимающимися паяльными материалами. Благодаря разработкам APC и Boschman Technologies, в особенности созданию методики динамических вставок (dynamic insert technology), спекание серебра все чаще используется в разных областях промышленности.
Обзор на провода. Подозрение на серебро ? Так ли ?
Процесс спекания серебра основан на диффузии в твердой фазе, когда металлизация между кристаллом и подложкой происходит за счет сплавленных частиц этого металла. Одним из основных факторов данного процесса является изменение свободной энергии в продукте спекания.
Меньшие частицы будут иметь больше свободной энергии, и соответственно, им понадобится меньше внешней энергии, чтобы инициировать процесс плавления. Группа продуктов Argomax, разработанная Alpha Assembly Solutions (рис. 1), содержит агломераты частиц размером около 20 нм, что позволяет проводить процесс спекания при температурах, сравнимых или меньших, чем температура плавления бессвинцового припоя. Столь низкая температура вместе с относительно низким давлением, не превышающим 10 МПа, предоставляет возможность выполнять спекание широкого спектра продуктов. Уникальный ингибитор Argomax позволяет поставлять материалы для спекания в виде пасты или ленты, что также расширяет диапазон применения данного процесса в развитых областях промышленности.
Рис. 1. Alpha Assembly Solutions может предложить множество материалов для процесса спекания серебра в различных форматах и для разных областей применения
Плавление серебра проходит успешно только в том случае, если на контактной поверхности нанесен чистый металл. Металлизация кристаллов и подложек должна содержать как можно меньше окисей. Лучше всего плавление происходит, если контактная площадка также покрыта серебром.
Если серебро не может быть использовано, металлизацию следует выполнять благородными металлами, такими как золото, палладий или платина. Толщина металлизации не должна превышать 1 мкм, поскольку при диффузии серебро не проникает более чем на 25–75 нм. При использовании определенных материалов Argomax процесс спекания также может осуществляться в окружающей атмосфере на площадке с металлизацией медью. Однако, с поверхностями, на которых образуются плотные оксидные структуры, такими как никель и алюминий, а также на поверхности кремния без металлизации процесс спекания протекать не будет.
Спекание серебра представляет собой новую технологию беспустотного монтажа кристаллов, в процессе которой образуются прочные соединения с очень высокой тепло- и электропроводимостью (до 200–300 Вт/мК и 2–2,5 мкОм·см). Результат процесса спекания определяется температурой и временем или температурой, временем и давлением.
В то время как процесс, определяемый температурой и временем (без давления), относительно легко может быть реализован в промышленных масштабах (в печах оплавления или на подобном оборудовании), процесс, определяемый температурой, временем и давлением, требует точного и независимого контроля всех трех переменных. Именно для такого процесса компания Boschman смогла спроектировать и создать как полуавтоматическое (рис.
2), так и полностью автоматическое оборудование (рис. 5), которое использует уникальную высокоточную технологию динамической вставки с регулировкой давления в сочетании со сложным и точным контролем температуры.
К основным особенностям данных систем относятся автоматическое управление процессом спекания с возможностью программирования температуры до +320 °C, динамическое изменение давления в пределах как минимум 10–30 МПа и большая рабочая зона 350×270 мм. Также компания Boschman предлагает специальные решения в соответствии с пожеланиями заказчиков и для выполнения определенных задач. Для защиты устройства во время процесса спекания и поддержания кристалла в чистоте предусмотрена специальная пленка. В случае если необходимо выполнить прямое твердотельное спекание, система может работать и без пленки.
Рис. 2. Sinterstar Innovate-F-XL — универсальная система спекания серебра с использованием технологии динамичных вставок и защитных пленок для пресс-форм. Система работает с различными выводными рамками, подложками, керамическими и кремниевыми пластинами
Применение и надежность технологии
Хотя методика спекания серебра вызвала немалый интерес, представление о принципах этой технологии все еще ограничено. За последнее время опубликовано несколько исследований, способствующих лучшему восприятию физики материалов и процессов, связанных со спеканием серебра, поскольку знание фундаментальных принципов ведет к более точному пониманию механизмов надежности и отказа. И хотя данная работа еще не закончена, уже сейчас получено достаточно информации, позволяющей предположить, что при различных применениях спекание серебра чаще всего обеспечивает хорошие характеристики прочности на сдвиг и термомеханическую надежность. Системы с возможностью контроля давления имеют лучшую производительность и лучший контроль процесса по сравнению с системами без такой опции.
Рис. 3. Пример силового устройства на основе выводной рамки, изготовленного по технологии спекания серебра
Спекание серебра может применяться во многих областях промышленности, требующих высокой мощности и концентрации энергии. В том числе в производстве светодиодных светильников, мощных (полупроводниковых) лазеров, солнечных установок (например, фотогальванических электрогенерирующих установок, использующих концентрированный солнечный свет), силовой электроники для ветровых установок.
Пример силового устройства показан на рис. 3. Проектные исследования в области светодиодных сборок показали, что спекание серебра обеспечивает устройствам отличную производительность и высокую устойчивость к дальнейшим процессам сборки и суровым условиям эксплуатации (рис. 4). Спекание серебра также распространено в производстве изделий, чувствительных к потерям энергии, например для аккумулирования энергии в термоэлектрических устройствах (пьезоэлектриках) или печатной электронике.
Рис. 4. Сравнение различных технологий монтажа кристалла, подходящих для сборки светодиодов
Применение этой технологии особо выгодно при производстве силовых устройств (биполярных транзисторов с изолированным затвором, приборов, использующих РЧ-мощность, полевых транзисторов с МОП-структурой, тиристоров и т. д.). В частности, технология спекания серебра более чем оправданна в тех областях, в которых эффективность конечного продукта ставится выше, нежели стартовые затраты на его изготовление. Это, к примеру, выпуск электрических и гибридных автомобилей, где эффективная силовая электроника должна конкурировать с традиционными двигателями внутреннего сгорания для достижения достаточной дальности пробега. Исследования показали, что применение данной технологии в автомобильной промышленности обеспечивает высокую производительность в сочетании с высокой надежностью.
Еще одним несомненным преимуществом применения процесса спекания серебра в производстве является то, что после обработки температура плавления полученного соединения равна температуре плавления серебра (+962 °C). Вследствие чего максимальная температура на фактическом пятне контакта полученного устройства может быть значительно выше по сравнению с обычными материалами, предназначенными для монтажа кристалла.
В соответствии с правилом, проверенным временем, изделия могут эксплуатироваться без отказов при температуре материала, из которого выполнено соединение, до 0,8 × температура плавления (°C). Это означает, что, если соединение в конечном продукте образовано из содержащих свинец паяльных материалов, такое устройство будет работать при температуре до +180 °C, тогда как, если соединение сформировано по технологии спекания серебра, устройство теоретически может работать при температуре до +760 °C. На практике устройство, изготовленное с использованием технологии спекания серебра, было успешно протестировано при температурах до +500 °C. Проведенные исследования технологии спекания серебра в комбинации с широкозонными полупроводниковыми материалами (SiC, GaN), работающими при гораздо более высоких температурах по сравнению с материалами на основе кремния, способствовали распространению данной технологии в промышленности.
Между тем изучаются и другие области применения технологии спекания серебра — это и поверхностный монтаж, изготовление межсоединений, сращивание подложек, производство печатной электроники и т. д. В настоящее время опубликованы обзоры, посвященные вопросам развития технологии спекания серебра в патентных заявках, процессах, материалах и отраслях и компаниях, которые извлекают прибыль от применения данной технологии.
Рис.5. Inline-F-XL-HC — полностью автоматическая система спекания
серебра со станцией предварительного нагрева и охлаждения
Выводы
Благодаря надежности и превосходной электро- и теплопроводности получаемого соединения (по сравнению с традиционными технологиями пайки) технология низкотемпературного спекания серебра довольно быстро зарекомендовала себя в области производства мощных и высокопроизводительных устройств. Она оптимальна для изготовления устройств высокой мощности, таких как биполярные транзисторы с изолированным затвором и полевые транзисторы с МОП-структурой, и для работ с широкозонными полупроводниковыми материалами (SiC, GaN), когда требуются бессвинцовые материалы для пайки или высокая производительность (особенно для высокомощной электроники в составе электрических и гибридных автомобилей). Технология спекания серебра используется в основном для герметизации и спекания без давления. Услуги, оборудование и материалы для производства электронных изделий с применением данной технологии предоставляют компании Alpha Assembly Solutions и Boschman Technologies.
Источник: power-e.ru
Способ кинетического определения серебра в полупроводниковых материалах
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоцналистическнкРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 181180 (21) 3230180/23-26 11 М. КЛ.З с присоединением заявки М 9 -С 01 6 5/00С 01 й 31/10 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(23) Приоритет -Опубликовано 15,10,82, Бюллетень Йо 38 Дата опубликования описания 15. 10, 82 33 УДК 546,57:(72) Авторыизобретения 71)Заявители нститут полупроводников АН Украинской ССРоллоидной химии и химии воды АН Украинской 5 4 ) СПОСОБ КИНЕТИЧЕСКОГО ОПРЕ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МА ЕНИЯ СЕРЕБРАРИАЛАХ йнемроКЦИ Изобретение относится к аналити= ческой химии, конкретно к кинети-: ческим способам определения серебра.Известен кинетический способ: определения серебра в полупроводниковых материалах, основанный на реакции окисления Ивф персульфатом при температуре кипящей водяной бани, Определение серебра проводится в сильнокислой среде беэ его предварительного отделения.
Предел обнару= жения серебра составляет 4 10 мкг/мл относительная ошибка составляет 7- 12 В 11,Однако высокий предел обнаружения и необходимость термостатирования при 80-100 С усложняют способ и увеличивают его продолжительность.Большинство из известных высоко- чувствительных способов.кинематического определения серебра с низким пределом его Обнаружения (порядка 10 4 » 10мкг/мп) протекают в нейтральной или щелочной среде (;в основном в обратном буферном раство)(2) Однако эта закбномерность затрудняет их использование для определения серебра в полупроводниковых ма.териалах на основе легкогидролизующихся элементов (Сд, Те и др.),так как требует предварительного отделения серебра.Известен способ кинетическогоопределения серебра в слабокислосреде (рН 1,8-4,О) с использовантрифенилметанового красителя (пикатехинового фиолетового) по реа иокисления персульфатом калия 1 3).Однако и этот способ имеет высокий предел обнаружения 5 10 мкг/мпАд и низкую избирательность. Определению серебра мешают эквивалентныеколичества Ге , Со, 3 , которыеявляются распространенными примесями — загрязнениями в полупроводниковых материалах.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является способ кинематического определения серебра на основе реакции окисления моноазореагента тропсолина 0 (резорциновогожелтого) персульфатом калия в присутствии активатора с, о -дипиридилаРпри рН 6,7-6,8 в среде обратного буфера.
Предел обнаружения составляет 410-4 мкг/мп, относительная З 0 ошибка определения 15-30 (,4 3,Недостатками способа являются высокая относительная ошибка, необходимость предварительного отделения серебра от основы, а также большая продолжительность анализа. Определению серебра мешают щелочно-земель ные элементы.Цель изобретения — повышение точности, избирательности и экспрессности анализа.Поставленная цель достигается 10 тем, что согласно способу кинематического определения серебра в полупроводниковых.материалах на основе реакции окисления моноазореагента персульфатом калия в присутствии 45 К , Ы -дипиридила в качестве моноазореагента используют антипиринаэо-оксихинолин и определение ведут при рН 2,8-3,5.Предлагаемый способ позволяет вес- ти определение серебра в полупровод- никовых материалах беэ предварительного отделения.Предел обнаружения серебра составляет 5 .10 мкг/мл, относительная ошибка определения 2-9.Определению серебра не мешают 1000-кратные количества кадмия, маг.ния, селена, теллура, 100-кратные меди (И), свинца (П), марганца (И), 10-кратные — цинка (И), кобальта (П) и эквивалентные — железа (И)и ртути (И).П р и м е р 1. В три отростка. ,кварцевого смесителя вносят реаги рующие компоненты: в первый 4,5 мл 0,1 М раствора персульфата калия, во второй — 0,2 мл 1,3 10 3 М раствора антипирин-аэо-оксихинолина и в третий — 2,3 мл 10М раствора 40 азотной кислоты, 2 мл 10М раствора с а-дипиридила 1 мл анализируемого раствора доводят рН до 2,8 и добавляют бидистиллят до общего объема 10 мл.
Содержимое смесителя 45 смешивают, одновременно включают секундомер и раствор переносят в кювету ( Й = 2 мм) для измерения оптической плотности. Измерения оптической плотности проводят через 1 мин на фотоколориметре ФЭКМ со светоФильтром Р 21 = 364 нм ) в течение 7.мин, рН анализируемого раствора контролируют на рН-метре ЛПУ.
Определение содержания серебра проводят способом тангенсов по градуировочному графику.П р и м е р 2. В три отростка кварцевого смесителя вносят реагирующие компоненты в следующем порядке: в первый — 45 мл 0,1 М раство ра,персульфата калия, во второй,2 мл 1310 Э М раствора антипирин-азо-оксихинолина и в третий 2,3 мл 10М раствора азотной кислоты, 2 мл 10 М раствора Ы., р-щ:т 65 пиридила, 1 мл анализируемого раст вора доводят рН до 3,1 и добавляют бидистиллят до общего объема 10 мл.Содержимое смесителя смешивают, од/новременно включают секундомер и раст вор переносят в кювету (1 2 см)Измерения оптической плотности проводят .через 1 мин в течение 7 мин.Определение содержания серебра проводят способом тангенсов по градуировочному графику.П р и м е р 3. В три отростка кварцевого смесителя вносят реагирующие компоненты в таком порядке: в первый — 4,5 мл 0,1 М раствора К 50 во второй — 0,2 мл 1,3-10 М-Ъ раствора антипирин-азо-оксихинолина и в третий — 2,3 мл 10М раст)вора азотной кислоты, 2 мл 10-д. М раствора ооС -дипиридила, 1 мл анализируемого раствора доводят до рН 3,5 и добавляют бидистиллят до общего объема 10 мл.
Содержимое смесителя перемешивают, одновременно включают секундомер и переносят в кювету ( Й2 см) для измерения оптичес(кой плотности на фотоколориметре.Определейие содержания серебра проводят способом тангенсов по градуировочному графику.ФПредлагаемый способ является перспективным для определения содержания серебра в полупроводниковых материалах типа Л В особенно пленочных матералах, широко применяемых в, электронной технике, Характерной особенностью химических методов анализа микропленочных объектов является то, что проводится обычно анализ единичных образцов и информация о содержании серебра в пробе получается, таким образом, из единичного определения. Поэтому при опреДелении концентрации легирующих и специальных добавок в этих объектах повышаются требования к точности результатов анализа.формула изобретенияСпособ кинетического «.определениясеребра в полупроводниковых материалах включающий реакцию окисления моноазореагента персульфатом калия вприсутствии оЫ -дипиридила, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности, избирательности и экспрессности анализа, в качестве моноазореагента используютантипирин-аэо-оксихинолин и определение. ведут при рН 2,8- 3,5,966011 Составитель А Р)ерТехред М.Рейвес Корректор О. Билак Редактор М. Келемеш ю Ю Ш Ш ей Заказ 7763/32 Тираж 509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатент»,г, Ужгород, ул.
Проектная 4 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Мизацкая И.Б., Калашник Л.М.,Кулик О.П., Черныш И.Г, ИзвестияАкадемии наук молдавской ССР. Р 11,1964, с. 46-472. Пятницкий И.В., Сухан В.В.Аналитическая химия серебра. М.,
Заявка
ИНСТИТУТ ПОЛУПРОВОДНИКОВ АН УССР, ИНСТИТУТ КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ И ХИМИИ ВОДЫ АН УССР
МАТАТ ЛИДИЯ МИХАЙЛОВНА, МИЗЕЦКАЯ ИРИНА БОРИСОВНА, ПАВЛОВА ВЕРА КАРПОВНА, ПИЛИПЕНКО АНАТОЛИЙ ТЕРЕНТЬЕВИЧ
Источник: patents.su
Полупроводники — что это: типы, суть, промышленность и инвестиции
Здравствуйте, уважаемые читатели проекта Тюлягин! В сегодняшней статье поговорим о полупроводниках. Вы узнаете что такое полупроводники в чем их основное значение и суть в современной промышленности, технологиях и экономике. Разберем основные типы полупроводников и их особенности. Также поговорим о нюансах при инвестировании в полупроводники и полупроводниковую промышленность, включая риски полупроводников, такие как высокий и низкий спрос на полупроводники и их дефицит.
- Что такое полупроводник?
- Суть полупроводников
- Типы полупроводников
- Полупроводниковая промышленность
- Инвестиции в промышленность
- Особенности полпроводников
- Риски цикличности
- Популярные вопросы о полупроводниках
- Резюме
Что такое полупроводник?
Полупроводник — это материальный продукт, обычно состоящий из кремния, который проводит электричество больше, чем изолятор, такой как стекло, но меньше, чем чистый проводник, такой как медь или алюминий. Их проводимость и другие свойства могут быть изменены путем введения примесей, называемых легированием, для удовлетворения конкретных потребностей электронного компонента, в котором он находится.
Полупроводники, также известные как чипы, можно найти в тысячах продуктов, таких как компьютеры, смартфоны, бытовая техника, игровое оборудование и медицинское оборудование.
Суть полупроводников
Полупроводниковые устройства могут демонстрировать ряд полезных свойств, таких как показывать переменное сопротивление, легче пропускать ток в одном направлении, чем в другом, и реагировать на свет и тепло. Их фактическая функция включает усиление сигналов, переключение и преобразование энергии. Таким образом, они находят широкое применение почти во всех отраслях промышленности, а компании, производящие и тестирующие их, считаются отличными индикаторами состояния экономики в целом.
Типы полупроводников
Вообще говоря, полупроводники делятся на четыре основные категории продукции:
Память
Микросхемы памяти служат временным хранилищем данных и передают информацию в мозг компьютерных устройств и из него. Консолидация рынка памяти продолжается, в результате чего цены на память настолько низки, что лишь несколько гигантов, таких как Toshiba, Samsung и NEC, могут позволить себе остаться в игре.
Микропроцессоры
Это центральные процессоры, которые содержат базовую логику для выполнения задач. Доминирование Intel в сегменте микропроцессоров вытеснило почти всех конкурентов (за исключением Advanced Micro Devices — AMD) с основного рынка в более мелкие ниши или разные сегменты в целом.
Товарная интегральная схема
Иногда их называют «стандартными чипами», они производятся огромными партиями для повседневной обработки. Этот сегмент, в котором доминируют очень крупные азиатские производители микросхем, предлагает мизерную прибыль, с которой могут конкурировать только крупнейшие полупроводниковые компании.
Комплекс SOC
«Система на кристалле» («System on a Chip» — SOC) — это, по сути, создание микросхемы интегральной схемы с возможностью использования всей системы. Рынок вращается вокруг растущего спроса на потребительские товары, сочетающие в себе новые функции и более низкие цены. Поскольку двери на рынки памяти, микропроцессоров и товарных интегральных схем плотно закрыты, сегмент SOC, пожалуй, единственный, у кого осталось достаточно возможностей для привлечения широкого круга компаний.
Полупроводниковая промышленность
Успех в полупроводниковой промышленности зависит от создания более компактных, быстрых и дешевых продуктов. Преимущество малого размера заключается в том, что на один и тот же чип можно поместить больше энергии. Чем больше транзисторов на микросхеме, тем быстрее она выполняет свою работу. Это создает жесткую конкуренцию в отрасли, а новые технологии снижают стоимость производства одного чипа, так что в течение нескольких месяцев цена нового чипа может упасть на 50%.
Это привело к закономерности, названной законом Мура, который гласит, что количество транзисторов в плотной интегральной схеме удваивается примерно каждые два года. Это наблюдение названо в честь Гордона Мура, соучредителя Fairchild Semiconductor и Intel, который написал статью с описанием этого в 1965 году. В настоящее время период удвоения часто составляет 18 месяцев — цифру, которую приводит исполнительный директор Intel Дэвид Хаус.
В результате на производителей микросхем постоянно оказывается давление, чтобы они изобрели что-то лучше и даже дешевле, чем то, что определяло современное состояние всего несколько месяцев назад. Поэтому полупроводниковым компаниям необходимо поддерживать большие бюджеты на исследования и разработки. Ассоциация исследования рынка полупроводников IC Insights сообщила, что 10 крупнейших полупроводниковых компаний потратили в среднем 13,0% продаж на НИОКР в 2017 году, в диапазоне от 5,2% до 24,0% для отдельных компаний.
Традиционно полупроводниковые компании контролировали весь производственный процесс, от проектирования до производства. Тем не менее, многие производители микросхем теперь делегируют все больше и больше продукции другим представителям отрасли.
Литейные компании, единственной сферой деятельности которых является производство, в последнее время вышли на передний план, предлагая привлекательные варианты аутсорсинга. Помимо литейных заводов, ряды дизайнеров, специализирующихся на производстве, и тестировщиков микросхем начинают пополняться. Компании по производству микросхем становятся все более экономичными и эффективными. Производство чипов теперь напоминает кухню ресторана изысканной кухни, где повара выстраиваются в очередь, чтобы добавить в смесь нужные специи.
В 1980-е производители микросхем жили с доходностью (количество работающих устройств от всего произведенного) 10-30%. Сегодня некоторые производители микросхем стремятся к доходности 80–90%. Это требует очень дорогих производственных процессов. В результате многие компании, производящие полупроводники, занимаются проектированием и маркетингом, но предпочитают отдать часть или все производство на аутсорсинг. Известные как производители микросхем без фабрики, эти компании имеют высокий потенциал роста, поскольку они не обременены накладными расходами, связанными с производством или «изготовлением».
Инвестиции в полупроводниковую промышленность
Помимо инвестирования в отдельные компании, есть несколько способов контролировать инвестиционные показатели всего сектора. К ним относятся эталонный индекс PHLX Semiconductor Index, известный как SOX, а также его производные формы в биржевых фондах. Есть также индексы, которые делят сектор на производителей микросхем и производителей оборудования для микросхем. Последний разрабатывает и продает оборудование и другую продукцию, используемую для разработки и тестирования полупроводников.
Кроме того, некоторые зарубежные рынки, такие как Тайвань, Южная Корея и в меньшей степени Япония, сильно зависят от полупроводников, и поэтому их индексы также дают представление о состоянии мировой промышленности.
Особенности инвестирования в полупроводники
Если инвесторы в полупроводники должны помнить одну вещь, это должно быть то, что полупроводниковая промышленность очень циклична. Производители полупроводников часто сталкиваются с циклами «подъема и спада», основанными на базовом спросе на продукты на основе микросхем. В хорошие времена прибыль производителей микросхем может быть очень высокой, из-за высокого спроса и дефицита полупродников на рынке. Однако когда спрос падает, цены на микросхемы могут резко упасть и оказать серьезное влияние на цепочки поставок во многих отраслях.
Спрос обычно отслеживает спрос со стороны конечного рынка на персональные компьютеры, сотовые телефоны и другое электронное оборудование. В хорошие времена такие компании, как Intel и Toshiba, не могут производить микрочипы достаточно быстро, чтобы удовлетворить спрос, возникает дефицит полупроводников на рынке. Когда наступают тяжелые времена, они могут быть совершенно жестокими. Например, низкие продажи ПК могут поставить отрасль — и цены на ее акции — в штопор.
В то же время нет смысла говорить о «цикле чипа», как если бы это было событием особого характера. В то время как полупроводники по-прежнему являются сырьевым бизнесом, их конечные рынки настолько многочисленны — ПК, коммуникационная инфраструктура, автомобили, потребительские товары и т. д. — что маловероятно, что избыток производственных мощностей в одной области приведет к падению всей отрасли.
Риски цикличности
Удивительно, но цикличность отрасли может в определенной степени утешить инвесторов. В некоторых других технологических секторах, таких как телекоммуникационное оборудование, никогда нельзя быть полностью уверенным в том, является ли состояние циклическим или постоянным. Напротив, инвесторы могут быть почти уверены, что рынок в какой-то момент в не столь отдаленном будущем развернется.
Цикличность дает некоторое утешение, но также создает риск для инвесторов. Производители чипов должны регулярно участвовать в азартных играх с высокими ставками. Большой риск связан с тем, что после крупного проекта разработки компаниям может потребоваться много месяцев или даже лет, чтобы выяснить, сорвали ли они джекпот или все сорвали. Одной из причин задержки является переплетенная, но фрагментированная структура отрасли: различные секторы достигают пика и минимума в разное время.
Например, нижняя точка для литейных производств часто наступает намного раньше, чем для разработчиков микросхем. Другой причиной является длительное время выполнения заказа в отрасли: на разработку микросхемы или создание литейного цеха уходят годы, и еще больше времени, прежде чем продукты приносят прибыль.
Компании, производящие полупроводники, сталкиваются с классической загадкой: двигает ли рынок технология, или рынок движет технологией. Инвесторы должны признать, что оба случая применимы для полупроводниковой промышленности.
Поскольку компании тратят значительную часть доходов на исследования и разработки, окупаемость которых может занять несколько месяцев или даже лет — а иногда и никогда, если технология неисправна, — инвесторам следует с осторожностью относиться к заявлениям компаний, которые утверждают, что владеют новейшими и лучшими технологиями в полупроводниковой промышленности.
Популярные вопросы о полупроводниках
Чем полупроводник отличается от проводника или изолятора?
Полупроводник, по сути, функционирует как гибрид проводника и изолятора. В то время как проводники представляют собой материалы с высокой проводимостью, которые позволяют течь заряду при приложении напряжения, а изоляторы не допускают протекания тока, полупроводники поочередно действуют как изолятор и проводник там, где это необходимо.
Что такое полупроводник N-типа?
Полупроводник n-типа представляет собой полупроводник со смешанными примесями, в котором используются пятивалентные примесные атомы, такие как фосфор, мышьяк, сурьма, висмут.
Что такое полупроводник P-типа?
Полупроводник p-типа — это тип примесного полупроводника, который содержит трехвалентные примеси, такие как бор и алюминий, которые увеличивают уровень проводимости обычного полупроводника, сделанного исключительно из кремния.
Что такое собственный полупроводник?
Собственный или чистый (нелегированный) полупроводник — это полупроводник, в который не добавлены какие-либо примеси или легирующие примеси, как в случае полупроводников p-типа и n-типа. В собственных полупроводниках количество возбужденных электронов и количество дырок равны: n = p.
Резюме
- Полупроводник, который содержится в тысячах электронных продуктов, — это материал, который проводит электричество больше, чем изолятор, но меньше, чем чистый проводник.
- Есть четыре основных типа полупроводников.
- Полупроводниковая промышленность живет и умирает по простому кредо: меньше, быстрее и дешевле.
- Инвесторы должны помнить, что полупроводниковая промышленность очень циклична и подвержена периодическим подъемам и спадам.
- Помимо инвестиций в конкретные компании, производящие полупроводники, существуют также ETF, индексные фонды и индексы, которые разбивают сектор на производителей микросхем и производителей оборудования для микросхем.
А на этом сегодня все про полупроводники. Надеюсь статья оказалась для вас полезной. Делитесь статьей в социальных сетях и мессенджерах и добавляйте сайт в закладки. Успехов и до новых встреч на страницах проекта Тюлягин!
Источник: tyulyagin.ru