芯片技术开创新天地

管理营销资源中心M&MResourcesCenter芯片技术开创新天地作者：ElliottGrant，PhilipNolan，DickonPinner来源：《麦肯锡高层管理论丛》2002.1塑料半导体替代硅半导体，给老牌公司提出战略性挑战。长期以来，消费者不断从功能越来越强大，价格越来越低的硅半导体中获益。硅是所有电子设备的基本材料。然而对于芯片制造商来说，情况并非一帆风顺。在其产品的市场价格不断下降的同时，为生产日益复杂的芯片而投资新建的工厂成本却飙升到20亿美元以上，导致资本效率下降（图表1）。现在，伴随高科技行业整体增长放缓，他们又面临着一个甚至更大的，来自新技术的战略性挑战。图表1管理营销资源中心M&MResourcesCenter塑料晶体管，也称作有机薄膜晶体管(OTFTs)就是这样一个挑战：这是一个年收入高达2260亿美元的成熟产业中革命性的技术。目前的半导体生产需要在类似真空的环境下进行数百个精确的工艺流程。半导体代工厂（OEM）一般都具有庞大的规模和高效的运作，但是整个生产过程仍然会产生大量的金属废料和有毒气体，消耗数十亿加仑的水。另外，传统的半导体芯片是批量生产，需要数天时间。与之相比，有机薄膜晶体管可以通过先进的喷墨或橡皮章印刷技术在几分钟之内完成生产。它们可以单个生产，估计成本低于每片十分之一美分。制造商可以通过小批量生产即收回成本。尽管在短期内有机薄膜晶体管的性能仍然无法和硅芯片相比，但是这两种技术之间的差距正在逐步缩小（图表2）。塑料半导体可以用于多种新产品，包括可取代行李运输和库存控制系统中条形码标签的一次性无线电射频标签，这一市场至2004年将增长至42亿美元。其它的应用包括数码纸张的驱动电子组件（用于电子书等灵活的手持显示器），这一市场至2003年管理营销资源中心M&MResourcesCenter亿美元。另外还有用于蜂窝电话、便携式电脑和个人数字助理(PDAs)等产品的平面显示器，这类应用的整体市场已经达到240亿美元。图表2一般来说，老牌企业对于那些改变游戏规则的新技术的反应都比较迟钝。因此，他们会先从边缘市场输给那些非传统的竞争对手，再逐渐失去大块的市场。东芝、日立和Rohm等公司生产世界上大多数商品化的芯片，他们的市场昀容易遭到进攻。而且，随着有机薄膜晶体管的应用领域不断扩大，对台基电(TSMC)这样的资本密集型的半导体代工厂的需求也将下降。同时，由于电子设计和自动化公司（如MentorGraphics和Synopsys）的产品主要用于模拟和测试复杂的硅芯片原型产品，对它们的市场需求也将下降。同样，价值数百万美元的芯片制造设备厂商（例如AppliedMaterials公司）也会受到这种更便宜的“桌面”技术的冲击。塑料和化学企业，例如陶氏化学(DowChemical)和杜邦(DuPont)等，以及打印机厂商，例如佳能(Canon)、惠普(HewlettPackard)和精工爱普生公司(SeikoEpson)等，也将分享这个市场的利润。听起来好象很遥远，是吗？请想想有机薄膜晶体管的近亲产品——有机发光二极管（OLEDs），或者称为塑料彩色显示器。它于1999年出现在移动电话（摩托罗拉公司）和汽车音响显示器（先锋公司）的市场上。虽然以硅为原材料的液晶显示器还在这个市场上占主导地位，但是有机发光二极管更加明亮、清晰，即使在强光下也显得非常清楚，而且制造成本也将很快降低。尽管这些早期的产品尺寸较小，使用寿命也只有10000小时（液晶产品的寿命是60000小时），但是很快一定会出现尺寸更大、更耐用的产品。高级的塑料彩色显示器将取代移动电管理营销资源中心M&MResourcesCenter话、PDA、笔记本电脑、台式电脑上传统的彩色液晶屏幕，甚至可能取代电视机。事实上，有机发光二极管甚至可能取代日光灯。实现有机发光二极管商业化的技术已经开始出现：屏幕发光控制、防水和防氧化的包装，以及配合其灵活性的可弯曲背板等。当这些技术成熟的时候，有机发光二极管肯定会应用在消费产品、指示牌、电灯、光纤通信使用的激光二极管中，甚至出现在饮料罐上的动画图像上。