一、國產(chǎn)存儲芯片發(fā)展現(xiàn)狀

存儲芯片又稱半導(dǎo)體存儲器，是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)應(yīng)用最廣的核心零部件之一，可存儲程序代碼以處理各類數(shù)據(jù)，并存儲數(shù)據(jù)處理過程中的中間數(shù)據(jù)和最終結(jié)果，廣泛應(yīng)用于內(nèi)存、U盤、消費電子、智能終端、固態(tài)存儲硬盤等領(lǐng)域，是基礎(chǔ)性通用集成電路產(chǎn)品。

在國家政策大力支持下，我國存儲芯片行業(yè)發(fā)展迅速。國家在2022年1月發(fā)布的《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃的通知》，對半導(dǎo)體存儲器行業(yè)發(fā)展有促進(jìn)作用，刺激企業(yè)提升自主研發(fā)能力、提高國內(nèi)半導(dǎo)體存儲器企業(yè)的整體競爭力。

從產(chǎn)業(yè)鏈來看，上游主要是硅片、光刻膠、靶材和拋光材料等原材料和光刻機、刻蝕設(shè)備等半導(dǎo)體設(shè)備相關(guān)企業(yè)；中游為各類存儲芯片產(chǎn)品；下游應(yīng)用場景廣闊，涵蓋消費電子、信息通信、汽車電子和高新科技等領(lǐng)域。

目前，以長江存儲和長鑫存儲為代表的本土存儲器廠商在產(chǎn)品技術(shù)和市場拓展方面持續(xù)突破和大力投入，推動著國產(chǎn)存儲器市場加速發(fā)展。例如長江存儲的128層NAND閃存已經(jīng)量產(chǎn)，并且已向少數(shù)客戶交付了其內(nèi)部開發(fā)的192層3D NAND閃存樣品；長鑫存儲在DRAM方面雖然與國際大廠仍有差距，但也在不斷發(fā)展，目前處于1Xnm（16nm - 19nm）階段。

然而，與國際領(lǐng)先水平相比，國產(chǎn)存儲芯片仍存在一定差距。在全球存儲芯片市場中，像DRAM市場被三星、SK海力士、美光占據(jù)絕大部分份額；NAND Flash市場由三星、鎧俠、西部數(shù)據(jù)、美光、SK海力士、英特爾六大原廠主導(dǎo)，中國大陸企業(yè)市場份額較低。

二、國產(chǎn)存儲芯片市場規(guī)模

在國內(nèi)市場，存儲芯片一直是集成電路市場份額占比最大的產(chǎn)品類別。2021年我國存儲芯片市場規(guī)模達(dá)5494億元，受存儲芯片價格上漲影響，規(guī)模進(jìn)一步提升。據(jù)預(yù)計國內(nèi)存儲芯片市場規(guī)模2023年有望達(dá)5400億元。2024年，由于全球存儲渠道行情整體向上，市場需求大幅提升，DRAM市場規(guī)模將增至780億美元，這也會對國產(chǎn)存儲芯片市場規(guī)模產(chǎn)生積極影響。

從投融資方面看，我國存儲芯片投融資較為活躍，2022年存儲芯片投融資事件16起，投融資金額58.23億元。預(yù)計2023年存儲芯片投融資事件18起，投融資金額75億元，這表明市場對國產(chǎn)存儲芯片行業(yè)發(fā)展的看好，也為行業(yè)發(fā)展提供了資金支持，有助于進(jìn)一步擴大市場規(guī)模。

三、國產(chǎn)存儲芯片技術(shù)特點

• 技術(shù)追趕與突破

• 在NAND閃存技術(shù)方面，國內(nèi)的長江存儲取得了顯著成果。國外先進(jìn)廠商如三星等在NAND閃存技術(shù)上不斷發(fā)展，已經(jīng)實現(xiàn)了較高層數(shù)的堆疊量產(chǎn)，如176層閃存，美光甚至宣布了232層3D NAND存儲解決方案。而長江存儲128層NAND閃存已經(jīng)量產(chǎn)，并且已向少數(shù)客戶交付192層3D NAND閃存樣品，體現(xiàn)了國產(chǎn)存儲芯片在技術(shù)上的追趕態(tài)勢，不斷縮小與國際領(lǐng)先水平的差距。

• 在DRAM技術(shù)上，國際大廠三星、SK海力士、美光制程工藝較為先進(jìn)，已進(jìn)入1anm（10nm）的研發(fā)階段，而國內(nèi)的長鑫存儲目前處于1Xnm（16nm - 19nm）階段。雖然存在差距，但也在努力發(fā)展，從無到有逐步提升技術(shù)水平。

• 創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用

• 一些國產(chǎn)存儲芯片企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新上有所突破。例如新存科技發(fā)布的NM101芯片采用了創(chuàng)新的三維堆疊技術(shù)，基于新型材料電阻變化的原理，利用先進(jìn)工藝制程，在單顆芯片上集成了百億數(shù)量的非易失性存儲器件，實現(xiàn)了存儲架構(gòu)上的重大突破。該芯片與市場上大容量非易失性產(chǎn)品相比，單顆芯片容量達(dá)64Gb，支持隨機讀寫，較市面已有大容量非易失性產(chǎn)品讀寫均提速10倍以上的同時壽命也增加了5倍，展現(xiàn)出了獨特的技術(shù)優(yōu)勢。

四、國產(chǎn)存儲芯片主要廠商

• 長江存儲

• 長江存儲以武漢為基地，主要生產(chǎn)3D NAND閃存。在技術(shù)研發(fā)上成果顯著，如128層NAND閃存已經(jīng)量產(chǎn)，并且在向更先進(jìn)的技術(shù)層級探索，已向少數(shù)客戶交付192層3D NAND閃存樣品，這使其在國內(nèi)NAND閃存領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，也提升了國產(chǎn)存儲芯片在全球市場的競爭力。

• 長鑫存儲

• 在DRAM領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。長鑫存儲的產(chǎn)能不斷提升，2020年、2021年分別實現(xiàn)了4.5萬片晶圓/月、6萬片晶圓/月的目標(biāo)，2022年的產(chǎn)能目標(biāo)是12萬片晶圓/月，未來的產(chǎn)能目標(biāo)是30萬片晶圓/月。雖然與國際DRAM大廠在制程工藝上存在差距，但長鑫存儲的發(fā)展為國內(nèi)DRAM產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，減少了對國外產(chǎn)品的依賴。

• 得一微電子

• 成立于2017年，是全球重要的閃存控制芯片供應(yīng)商。總部設(shè)在深圳，主要為行業(yè)客戶提供存儲控制芯片、工業(yè)用存儲模組、IP及設(shè)計服務(wù)在內(nèi)的一站式存儲解決方案，產(chǎn)品覆蓋消費級、企業(yè)級、工業(yè)級、汽車級應(yīng)用。其建立了通用存儲(USB/SD)、嵌入式存儲(UFS/eMMC/SPI - NAND)和SSD存儲(SATA/PCIe)的完整存儲產(chǎn)品線，累計出貨超10億套，并且其存儲控制芯片已全面支持長江存儲歷代NAND Flash顆粒。

除了上述廠商外，根據(jù)2022年的調(diào)研分析報告，國內(nèi)還有眾多存儲器IDM和fabless廠商、存儲主控芯片廠商以及存儲產(chǎn)品相關(guān)廠商，共梳理出30家國產(chǎn)存儲器及主控芯片廠商，這些廠商在存儲芯片行業(yè)的不同領(lǐng)域發(fā)揮著各自的作用。

五、國產(chǎn)存儲芯片未來趨勢

• 市場份額提升空間大

• 從各細(xì)分產(chǎn)品的市場競爭格局來看，全球存儲芯片市場集中度較高。2021年，全球DRAM市場中三星、SK海力士、美光市場份額合計達(dá)到94%；NAND Flash市場由三星、鎧俠、西部數(shù)據(jù)、美光、SK海力士、英特爾六大原廠占據(jù)超過95%的份額，而中國大陸企業(yè)市場份額較低，這意味著國產(chǎn)存儲芯片廠商有著巨大的替代空間。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國產(chǎn)存儲芯片有望逐步搶占更多的市場份額。

• 技術(shù)長期共存發(fā)展

• EEPROM、NOR Flash和NAND Flash三類技術(shù)已發(fā)展成為非易失性存儲芯片領(lǐng)域的成熟技術(shù)，在不同容量區(qū)間具備性能和成本的優(yōu)勢，滿足了不同應(yīng)用領(lǐng)域的存儲需求。EEPROM在1Mbit及以下容量區(qū)間性價比高，用于存儲小規(guī)模、經(jīng)常需要修改的數(shù)據(jù)；NOR Flash在512Kbit - 1Gbit容量區(qū)間性價比高，用于中低容量的代碼和數(shù)據(jù)存儲；NAND Flash主要用于1Gbit - 6Tbit的大容量數(shù)據(jù)存儲。這三類技術(shù)將在市場上長期共存，共同推動存儲芯片行業(yè)發(fā)展，國產(chǎn)存儲芯片也將在這一技術(shù)格局下不斷發(fā)展，針對不同需求進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品布局。

• 下游應(yīng)用驅(qū)動發(fā)展

• 隨著AI技術(shù)的爆發(fā)式發(fā)展、5G通信的普及、云計算的發(fā)展以及汽車電子等領(lǐng)域的不斷進(jìn)步，存儲芯片的市場需求呈現(xiàn)出顯著的增長態(tài)勢。例如汽車行業(yè)正在發(fā)生變化，電動化趨勢下行業(yè)進(jìn)入大模塊化、中央集成化時代，ADAS進(jìn)入質(zhì)變階段，汽車對存儲的性能和容量要求急劇加大，單車存儲容量將很快進(jìn)入TB時代，這將為國產(chǎn)存儲芯片帶來新的市場機遇，促使國產(chǎn)存儲芯片企業(yè)加大在這些領(lǐng)域的研發(fā)和市場拓展力度。

六、國產(chǎn)存儲芯片面臨的挑戰(zhàn)

• 技術(shù)瓶頸

• 當(dāng)半導(dǎo)體制程走到14nm以下，半導(dǎo)體工藝遷移到Fin - FET（鰭式場效應(yīng)晶體管）后，該技術(shù)無法直接套用在既有的一些嵌入式存儲元件上，這對存儲芯片的性能提升造成了技術(shù)障礙。而且，未來人工智能（AI）及邊緣計算（Edge Computing）等高計算能力的需求使得現(xiàn)存高容量存儲器，如DRAM、NAND閃存的高耗電及速度問題已無法跟上需求的腳步。隨著存儲器密度不斷提高，基本元件尺寸不斷縮小，CPU對存儲器容量需求不斷增加，這些問題在未來將會越來越嚴(yán)重，國產(chǎn)存儲芯片同樣面臨這些技術(shù)挑戰(zhàn)。

• 市場份額低

• 在全球存儲芯片市場中，國產(chǎn)存儲芯片企業(yè)的市場份額較低。如在DRAM和NAND Flash市場，國際大廠占據(jù)了絕大部分市場份額，這使得國產(chǎn)存儲芯片企業(yè)在市場競爭中面臨巨大壓力。盡管市場份額低意味著有較大的增長空間，但要從國際大廠手中搶奪份額并非易事，需要在技術(shù)、成本、市場等多方面具備強大的競爭力。

• 依賴進(jìn)口

• 中國在芯片進(jìn)口方面投入巨大，雖然2023年進(jìn)口金額有所減少，但存儲芯片仍然依賴進(jìn)口，國產(chǎn)存儲芯片自給率較低。這種依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀使得國產(chǎn)存儲芯片產(chǎn)業(yè)在國際貿(mào)易摩擦、供應(yīng)短缺等情況下容易受到?jīng)_擊，對產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展構(gòu)成威脅。

• 產(chǎn)能與需求差距

• 目前國產(chǎn)存儲芯片存在產(chǎn)能和需求之間的差距問題。例如三星等存儲芯片巨頭宣布業(yè)績增長背后是存儲芯片價格大幅上漲，而國產(chǎn)存儲芯片產(chǎn)能可能無法滿足市場需求的增長，這可能導(dǎo)致市場份額難以提升，并且在市場波動時難以靈活應(yīng)對，影響產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

七、芯片封裝清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點質(zhì)量降低、焊接時焊點拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

合明科技運用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強有力的支持。

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