自新冠肺炎疫情暴发以来，国内半导体企业多采取延迟复工或线上办公。除此之外，疫情将对半导体行业产生哪些影响？

疫情对我国半导体产业影响很大？

行业人士普遍认为，疫情对我国半导体行业的影响有限。目前疫情的发展对半导体产业主要有延迟复工和招工难、产业链上下游供需风险显现两方面的影响，且各环节所受影响程度有所不同。

首先，由于疫情防控限制全国各地的人员流动，导致部分半导体企业复工延迟，节后员工招聘也受到影响，企业2月开工率下滑，影响企业订单完成，封测环节的劳动密集型企业面临的缺工问题尤为突出。

其次，半导体产业的产业链条长、结构复杂，受疫情影响，复工延后导致的合同违约损失、部分企业现金流紧张、短期订单采购量减少等都加剧了全产业链上下游的供需风险。

目前，智能手机、消费电子等仍是半导体行业的主要需求，疫情虽对下游市场需求有所影响，但主要是市场需求延期，虽然第一季度的市场需求将会下降，但一旦疫情结束，前期被抑制的市场需求将会释放，将时间跨度放长到几个季度，疫情对需求的短期冲击基本可以忽略。

抗疫需要用到哪些芯片？

在抗击新型冠状病毒疫情的过程当中，半导体芯片发挥了重要作用。

▋传感器

以红外体温检测仪为代表的医疗设备成为打赢疫情防控战的重要装备。此外，呼吸机、监护仪、制氧机、负压救护车等医疗产品也都在危重病人抢救以及抑制病毒扩散中发挥了重大作用。在这些仪器设备中都有着传感器的身影。

以市场上一直缺货的耳温枪和额温枪为例，其核心元件是MEMS技术的热电堆探测器，体温筛查用的红外热像仪里面要用到非制冷焦平面红外探测器。此外，在病理检测、人员生理参数监测、生命维持系统、环境控制等方面，传感器也发挥着不可替代的重要作用。

病理检测主要需要化学传感器和生物传感器。化学和生物传感器是用生物活性材料（酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜）等获得信息（主要是体液），这对病情确诊和排除非常有意义。人员生理参数监测主要有非接触点、面体温监测传感器，接触式体温监测（热敏电阻原理），呼吸监测（硅压阻原理，压电薄膜原理），心电、脑电、肌电监测用生物电极传感器，家用或医用血压计（表压传感器）、脉搏血氧监测（近红外传感器）等传感器。

生命维持系统主要有呼吸机用压力传感器（硅压阻原理、热式微流量原理）、供养系统氧气传感器（固体电解质氧气）、二氧化碳传感器（红外原理）等。环境控制主要指医院和负压转运车的环境控制，需要控制病区负压来保证外部安全，污染源不扩散，要用到高精度气压压力、压差测量(硅电容、硅谐振传感器)，这是控制系统的关键，同时还有通风流量（硅压阻式）、温度（铂薄膜热敏电阻原理）、湿度（高分子湿敏电容原理）等常规环境参数测量。

医疗仪器设备是一个万亿元级的大市场，必然会给国内的传感器企业带来大的机遇。大到人体核磁共振设备，小到一个额温枪，里面都会用到医疗级别的传感器。全国大小医院大约5万家，所用的各种医疗器械和仪器数以十万计、百万计。而且医疗行业对价格并不敏感，要求的是质量可靠、寿命长。

不过现阶段国内传感器行业仍以中低端产品为主，技术相对落后，中高端传感器依赖进口，数字化、智能化、微型化产品严重欠缺，这些问题在医疗设备领域也同样存在。而原始性创新的产品少、产品的成本高、研发投入少则是导致上述问题出现的原因。

▋紫外光LED

相比于其他杀菌方式，紫外线杀菌有一个好处就是照完之后，关掉紫外线就没有了，没有化学过程的参与和污染。新型紫外光源，主要是基于宽禁带半导体材料，相比传统光源，是一种冷光源，也是紫外光源一种未来发展趋势。通过调节AlGaN材料中的AI组分，可以实现LED发光波长在200-365nm之间任意可调，覆盖了UV-A至UV-C的广阔波段。相比传统汞灯的紫外光源，这是AlGaN半导体材料做紫外LED光源的优势。紫外LED还具有小巧便携、环保安全、易于设计等优点。可以实现各种各样的一些光源设计。此外，紫外LED最重要的优点是不采用汞材料，无汞环保。

紫外LED材料跟衬底密切相关。目前蓝宝石衬底材料是最常用的，如何把位错密度降下来，是做材料或者是做外延的一个核心问题。目前国内外都在研究和探讨各种各样的方法，希望能有效的降低材料里的缺陷和位错密度。

相信未来三到五年时间，紫外LED的电光转换效率应该会提升到超过15%，乃至达到20%以上。可以达到和汞灯相比拟的程度。要实现这个目标，不仅要材料提升，也需要包括芯片层面，比如透明电极、热管理、封装技术等各个方面技术的采用。

总体上，紫外LED的技术研发在过去两三年之内，因为受到越来越多的关注，研发进展比较快。随着更多的人加入紫外LED的研究或者产业当中，相信未来紫外LED技术将是加速进步的状态。

▋FPGA

传统的一对一测温防控，效率很低，还容易导致人群聚集。通过红外热成像仪，提高测温的准确性的同时又能极大提高人群通行量，是急需补充的关键设备。实时红外图像测温系统的设计方案需要用到FPGA。

红外传感器探测热量的辐射，并转换为电信号，该信号由高速ADC转换为数字信号，FPGA采集数字信号并合成为图像，可通过DAC将处理后的图像接到显示器上监视。MCU完成管理、告警处理等。

FPGA拥有强大的并行处理能力以及丰富的逻辑资源，可以逐点读入并处理图像，非常适用于各类图像处理应用。这里选用FPGA，主要是因为红外图像需要做实时处理，一般用到主要算法有非均匀校正、盲点插值、中值滤波、直方图均衡、伪色彩变换等。红外传感器的动态扫描范围比较大，需要把采集到的灰度量化，把温度变化范围转换为n阶的灰度范围，来提高人体测温范围的图像分辨度，这里需要对原始灰度进行拉伸和压缩，算法处理后可以有效地平衡图像的灰度分布，使视觉特征更真实，图像细节更详细。伪色彩变换也是一种增强技术，其实质就是把人眼难以分辨的灰度转换为伪色彩图像，这个变换过程需要一个映射函数，这个函数可以是线性或非线性的，一对三映射到R、G、B三种颜色数值。最后输出的伪色彩图像将大大提高检视人员的工作效率。

国内存储将面临哪些考验？

目前疫情采取的封城和延迟复工等措施对湖北省半导体产业影响有限，短期内长江存储和武汉新芯仍能克服当下的困难。

湖北省以存储器制造为核心，并布局发展了设计、封测、材料、设备等产业链各重要环节，形成以武汉为中心、以存储器为重点、以长江存储为龙头的产业格局，在我国的半导体产业中占据重要地位，且全省半导体产业主要集中在武汉。

由于湖北处于疫情中心，相对于全国其他地区而言，疫情的影响具备更多的不确定性，各项防控措施更为严格、持续时间可能更长，相比于半导体行业整体的情况，湖北地区半导体行业受疫情的影响将更大，形势更为严峻。

不过，据了解，长江存储和武汉新芯并未在春节假期停工，采取轮班制度以维持生产线的正常运转，自1月23日武汉宣布封城以来，长江存储和武汉新芯的工厂仍是正常运转，短期内受到的冲击不大。且长江存储生产的3D NAND芯片，以及武汉新芯生产的NOR Flash和CIS芯片已经顺利通过特殊申请渠道，持续正常出货。就目前来看，武汉封城对产业供给端的影响不大。

但若疫情持续下去，湖北省半导体产业将会面临两方面的重大挑战。

一是人员复工问题，部分员工因为封城暂时无法如期回到工作岗位，且在疫情彻底控制之前，恐慌情绪也会导致劳动力流失，限制产能利用率上升的弹性。

二是设备厂商的技术支援问题，一般大型晶圆厂都会有设备商派驻的工程师提供现场支援，以便随时解决生产线运行的问题，疫情已经导致日本等国撤侨，若设备厂商均撤回支援工程师，可能会影响企业的正常运营。

面对疫情的五点建议

为更好地应对疫情，抓住发展机遇，专家针对半导体行业发展提出五点建议。

1、防控疫情、打赢阻击战依然是当前的工作重点，作为半导体企业，必须肩负责任，采取有效措施，确保疫情不在工厂车间和研发机构中蔓延；
2、在各种防控疫情措施到位的基础上，半导体企业应根据自身情况协调物料供应和员工返工，争取尽快复工；
3、国家和各级政府近期出台的一系列支持产业发展的政策，应尽快落实到位；
4、有关经济分析咨询机构和产业研究机构应抓紧对疫情防控引发的半导体产业发展的新机遇进行研究分析；
5、政府主管部门、行业协会、产业投资机构应加强突发重大事件对半导体产业影响的研究。

我国经济已进入创新驱动发展的新阶段，半导体产业的发展是推动我国经济向高质量发展转型的关键，疫情虽给半导体产业带来短期负面影响，但产业快速发展、长期向好的局面不会改变，抓住新的发展机遇，可以实现更好更快的发展。

-------

新冠肺炎下，半导体行业面临巨大考验
来源：南方科技大学深港微电子学院

记者：这次疫情造成了芯片行业哪些影响？包括用工、供应链、成本等方面。