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這種元器件替代導(dǎo)致的結(jié)果是,短期內(nèi)不太的替代組件會(huì)使得中國的個(gè)人電腦、服務(wù)器和其他ICT基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備在國際市場(chǎng)上可能不再具有競(jìng)爭(zhēng)力。由于無法使用美國的軟件、內(nèi)容和應(yīng)用程序,特別是在高收入經(jīng)濟(jì)體,中國的智能手機(jī)和其它消費(fèi)電子產(chǎn)品可能也會(huì)失去市場(chǎng)份額,這進(jìn)而可能導(dǎo)致中國設(shè)備制造商的海外收入減少。
另一方面,即使產(chǎn)品缺乏的技術(shù),中國供應(yīng)商仍有可能擴(kuò)大其在中國國內(nèi)市場(chǎng)的份額,因?yàn)榕c之競(jìng)爭(zhēng)的美國產(chǎn)品將被禁止。事實(shí)上,我們估計(jì),通過擴(kuò)大國內(nèi)市場(chǎng)份額,中國設(shè)備制造商將能夠彌補(bǔ)高達(dá)75%的海外收入損失。
不過,技術(shù)脫鉤對(duì)中國的主要影響可能是,在向基于替代處理器架構(gòu)的國內(nèi)IT生態(tài)系統(tǒng)過渡的這幾年里,中國經(jīng)濟(jì)的整體生產(chǎn)力將受到影響。即使這種替代處理器的性能可以與美國成熟的設(shè)計(jì)媲美,中國也需要為消費(fèi)者和企業(yè)應(yīng)用創(chuàng)建并擴(kuò)大全新的硬件和軟件組合。中國企業(yè)要將所有系統(tǒng)和業(yè)務(wù)流程遷移到新的IT基礎(chǔ)設(shè)施,并在用戶功能和成本方面趕上世界上大多數(shù)企業(yè)和消費(fèi)者目前使用的以美國技術(shù)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品,需要投入資金和時(shí)間。
“脫鉤”對(duì)美國半導(dǎo)體企業(yè)的直接影響,將是失去所有來自中國科技客戶的營收,以及來自其他國家客戶的營收,這些客戶終也將與美國脫鉤。總體而言,如果考慮直接和間接影響,美國半導(dǎo)體收入將下降37%,相當(dāng)于2018年的830億美元。(見表10。)其中約四分之三的影響將是中國客戶因美國技術(shù)出口禁令而取代美國半導(dǎo)體的直接后果。因此,它幾乎會(huì)在美國限制措施生效后立即受到?jīng)_擊。

貼片機(jī)國產(chǎn)化的難點(diǎn)與瓶頸
貼片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域廣,技術(shù)含量高,并能帶動(dòng)精密機(jī)械制造、高精密傳感、高性能馬達(dá)制造、圖像處理、X-Y伺服控制系統(tǒng)、軟件等相關(guān)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。從上世紀(jì)90年代初開始,國內(nèi)先后有原電子部二所、715廠二所、43所、4506廠、熊貓電子、風(fēng)華高科、上海現(xiàn)代、上海微電子、羊城科技等數(shù)十家企事業(yè)單位嘗試過貼片機(jī)的國產(chǎn)化工作,但至今未有一款國產(chǎn)貼片機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)。
比如,1994年,上海無線電設(shè)備廠又與日本合資組裝過貼片機(jī),后因日方變更而終止;2002年上海微電子裝備公司與上海交大合作制成一臺(tái)貼片機(jī)樣機(jī),未有商品化的后續(xù)消息;近年,華南理工大學(xué)與肇慶新寶華電子有限公司也對(duì)貼片機(jī)進(jìn)行合作開發(fā)。
通過調(diào)研,NEPCON展會(huì)上SMT設(shè)備,主要原因歸納起來有以下幾點(diǎn):
一是貼片機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)含量高,國內(nèi)基礎(chǔ)工業(yè)積累不足。
貼片機(jī)是機(jī)電光等多學(xué)科一體化的高技術(shù)精密設(shè)備,僅元器件就有1到2萬個(gè),國外貼片機(jī)企業(yè)一般采購其中的70%,另外30%進(jìn)行公司定制,而恰恰是這30%元器件國內(nèi)企業(yè)由于缺乏基礎(chǔ)技術(shù)人才,無法進(jìn)行生產(chǎn)。
二是貼片機(jī)研制費(fèi)用高、投資風(fēng)險(xiǎn)大,民營企業(yè)無法保證持續(xù)的資金投入。
目前,貼片機(jī)生產(chǎn)并未得到的足夠重視。以往國有企業(yè)開發(fā)貼片機(jī),通常是撥??盍㈨?xiàng)攻關(guān),企業(yè)搞出樣機(jī)組織鑒定,然后項(xiàng)目隨之結(jié)束,缺乏持續(xù)創(chuàng)新的動(dòng)力。
民營企業(yè)創(chuàng)新活力強(qiáng),是目前研制貼片機(jī)的主要力量(國內(nèi)從事SMT設(shè)備制造的廠家有幾百家,幾乎都是民營企業(yè)),但規(guī)模小、實(shí)力有限,缺乏生產(chǎn)樣機(jī)后進(jìn)一步研制與提升的資金投入。
同時(shí),國內(nèi)企業(yè)一旦新品研制成功,國外企業(yè)便立馬降價(jià)打壓國內(nèi)企業(yè),導(dǎo)致國內(nèi)企業(yè)研發(fā)資金鏈斷裂,無法在性能日新月異的貼片機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中存活。
三是SMT產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系不完善。
標(biāo)準(zhǔn)體系是整合供應(yīng)鏈的關(guān)鍵。SMT技術(shù)、新材料和新工藝的快速變化,以及成本和環(huán)保的雙重壓力,迫使產(chǎn)品規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)頻繁變化,對(duì)SMT標(biāo)準(zhǔn)制定提出新的要求。長(zhǎng)期以來,我國SMT產(chǎn)業(yè)過度依賴國外IPC標(biāo)準(zhǔn),未根據(jù)中國SMT產(chǎn)業(yè)實(shí)際情況制定完備的標(biāo)準(zhǔn)體系。國內(nèi)雖然制定了GB19247、GB3131、QJ165等標(biāo)準(zhǔn),但存在標(biāo)準(zhǔn)繁雜、不成體系等問題。
此外,國內(nèi)SMT積發(fā)起制定的國際標(biāo)準(zhǔn)也得不到強(qiáng)有力的支持和保護(hù)。比如,IPC-9853個(gè)由中國SMT企業(yè)發(fā)起,歷時(shí)4年制定的IPC標(biāo)準(zhǔn),但在2013年7月被IPC撤銷,并未作任何說明和解釋,傷害了中國SMT企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
四是SMT技能人才缺乏。
SMT設(shè)備涉及機(jī)械、電子、光學(xué)、材料、化工、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等多學(xué)科。目前,國內(nèi)僅有少數(shù)高校將重點(diǎn)放在工藝設(shè)備開發(fā)或微組裝/封裝領(lǐng)域,與SMT配套的學(xué)科、和教學(xué)體系建設(shè)剛起步,很難滿足SMT行業(yè)發(fā)展需求,同時(shí)行業(yè)對(duì)電子制造技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)的牽動(dòng)也不足,制約了SMT制造競(jìng)爭(zhēng)力的提升。

? 有成熟的非美國供應(yīng)商的半導(dǎo)體元件。
短期內(nèi),中國設(shè)備制造商將把采購轉(zhuǎn)向或歐洲其他地區(qū)的現(xiàn)有供應(yīng)商。當(dāng)然前提是假設(shè)這些海外供應(yīng)商繼續(xù)不受限制地使用美國開發(fā)的設(shè)計(jì)工具和制造設(shè)備,與中國客戶做生意也不受限制。中長(zhǎng)期看來,中國可能會(huì)尋求完全或部分地用國應(yīng)商取代第三國供應(yīng)商,以實(shí)現(xiàn)其半導(dǎo)體自給自足的既定目標(biāo)??傮w而言,12個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品類別(國需求的45%)屬于這一類。
? 沒有非美國供應(yīng)商可替代的半導(dǎo)體元件。
國需求27%的9個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品類別符合這一描述。中國將不得不加快本土替代供應(yīng)商的開發(fā)。在某些情況下,中國消費(fèi)者可以用其它芯片替代美國的處理器。例如,中國公司可以設(shè)計(jì)自己的集成電路,來代替美國的CPU、GPU和FPGA。事實(shí)上,一些的中國公司已經(jīng)在人工智能領(lǐng)域這樣做了。另一種選擇是開發(fā)基于不受美國出口管制的架構(gòu)的處理器,例如RISC-V開源架構(gòu)。這種高度復(fù)雜的半導(dǎo)體產(chǎn)品需要的設(shè)計(jì)工具,而目前只有美國的供應(yīng)商可以提供這些工具,因此中國必須自行開發(fā)一套設(shè)計(jì)工具,或者從第三國尋找能夠設(shè)計(jì)這些關(guān)鍵替代元件的新供應(yīng)商。
在技術(shù)脫鉤的情況下,中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈將呈現(xiàn)出截然不同的面貌。(見表9)中國可以繼續(xù)接觸和歐洲的半導(dǎo)體供應(yīng)商和代工廠,這些供應(yīng)商和代工廠將繼續(xù)使用美國供應(yīng)商的設(shè)計(jì)工具和制造設(shè)備,從某種程度上說,中國設(shè)備制造商預(yù)計(jì)受到的干擾,在中長(zhǎng)期內(nèi)將在一定程度上受到限制。
除了轉(zhuǎn)換到需要快速提高產(chǎn)能以應(yīng)對(duì)需求激增的新供應(yīng)商的短期動(dòng)蕩之外,中國面臨的主要挑戰(zhàn)將是為計(jì)算密集型應(yīng)用開發(fā)可行的替代高性能處理器,與或歐洲其他地區(qū)的新供應(yīng)商密切合作,這些供應(yīng)商可以使用美國供應(yīng)商提供的設(shè)計(jì)工具。
中國已經(jīng)在這方面取得了進(jìn)展,使用了非美國的架構(gòu)來建造神威超級(jí)計(jì)算機(jī)處理器。歐洲的歐洲處理器計(jì)劃和富士通的K和Post-K超級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)劃表明,歐洲和國家自己也在積努力擺脫美國的CPU供應(yīng)商和架構(gòu)。

若營收大幅下降,美國企業(yè)的研發(fā)投資將大幅削減——如果它們保持目前的研發(fā)強(qiáng)度,至少會(huì)削減120億美元,即30%。如果美國半導(dǎo)體公司的目標(biāo)是獲得與該行業(yè)資本成本估計(jì)相等的股東總回報(bào)(盡管收入大幅縮水),那么研發(fā)支出的削減幅度可能必須達(dá)到60%。除了研發(fā)支出削減,資本支出還將減少130億美元,導(dǎo)致美國損失12.4萬個(gè)就業(yè)崗位,其中3.7萬個(gè)在半導(dǎo)體行業(yè)。
假以時(shí)日,美國半導(dǎo)體企業(yè)可能會(huì)失去相對(duì)于全球競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的技術(shù)和產(chǎn)品優(yōu)勢(shì),從而不可避免地導(dǎo)致市場(chǎng)份額進(jìn)一步下降。據(jù)估計(jì),從中長(zhǎng)期來看,美國半導(dǎo)體公司的全球份額將從48%下降到30%左右。美國還將失去其在該行業(yè)長(zhǎng)期以來的全球地位。
哪些競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手能從美國半導(dǎo)體公司放棄的中國客戶那里獲得收入,將取決于中國開發(fā)替代國應(yīng)商的能力。這種能力因產(chǎn)品和時(shí)間的不同而不同。
考慮到中國半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,短期內(nèi)大部分收入將流向第三國。中國的半導(dǎo)體公司將積發(fā)展,以滿足國內(nèi)40%的需求——幾乎是目前自給自足水平的3倍,并且達(dá)到分析師對(duì)2025年的預(yù)測(cè)上限。此外,我們的模型顯示,由于韓國在內(nèi)存、顯示器、圖像處理和移動(dòng)處理器等關(guān)鍵產(chǎn)品方面的強(qiáng)大能力,以及它擴(kuò)大生產(chǎn)能力的能力,韓國可能會(huì)取代美國,成為全球半導(dǎo)體行業(yè)的。
從中期到長(zhǎng)期來看,在第二種情景下,中國可能會(huì)成功地發(fā)展出一個(gè)有競(jìng)爭(zhēng)力的國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)行業(yè),能夠滿足大部分國內(nèi)需求。然而,這需要時(shí)間,也需要持續(xù)的高水平投資。盡管中國在太陽能電池板、液晶顯示器和智能手機(jī)等科技產(chǎn)品上僅用了5到7年的時(shí)間就迎頭趕上,但它是在獲得外國技術(shù)和零部件的情況下做到這一點(diǎn)的。就半導(dǎo)體而言,技術(shù)壁壘要高得多。舉例來說,韓國和閩臺(tái)分別花了大約15到20年的時(shí)間,才成為全球記憶體和晶圓制造的。
此外,正如我們先前所指出的,半導(dǎo)體的技術(shù)復(fù)雜性是如此之高,以至于沒有一個(gè)國家有一個(gè)完全自主的生產(chǎn)過程,并在整個(gè)價(jià)值鏈上完全自給自足。中國可能仍需要依賴外國設(shè)計(jì)公司來制造高度復(fù)雜的芯片,這些芯片需要美國供應(yīng)商提供的設(shè)計(jì)工具,同時(shí)還需要其它地區(qū)的芯片代工廠來制造一些本土設(shè)計(jì)的芯片,尤其是那些需要制造節(jié)點(diǎn)的芯片。
即使中國不得不進(jìn)口替代高性能處理器來取代基于美國技術(shù)的CPU、GPU和FPGA,隨著時(shí)間的推移,中國的半導(dǎo)體公司可能終能夠滿足國內(nèi)對(duì)幾乎所有其他半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求。這樣做將使中國的自給自足率達(dá)到約85%。在這種情況下,中國半導(dǎo)體行業(yè)的全球份額將從3%增長(zhǎng)到30%以上,取代美國成為全球者。
美國半導(dǎo)體行業(yè)下行風(fēng)險(xiǎn)不容小覷
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