战后日本发展半导体产业的经验分析

周千荷 吕尧

摘   要：20世纪40年代至50年代，日本半导体产业仍处于初级阶段，深受美国半导体管制的影响。为了摆脱对美国的依赖，解决卡脖子问题，日本政府下决心大力发展本国半导体产业，并在政策措施、组织模式、体制机制等方面提出了一系列措施。通过实施各项举措，日本半导体产业得到长足发展，一举超越美国，成为半导体产业全球领先者，极大地促进了日本经济发展。文章对日本推动半导体产业发展举措进行了总结分析，并為我国促进半导体产业发展、关键技术突破，提供了参考和借鉴。

关键词：半导体;政策措施;组织模式;体制机制

中图分类号： TP309          文献标识码：A

Abstract： In the 1940s and 1950s， Japan's semiconductor industry was still in its infancy and was deeply influenced by American semiconductor regulation. In order to get rid of the dependence on the United States and solve the neck sticking problem， the Japanese government is determined to vigorously develop its semiconductor industry， and puts forward a series of measures in policy measures， organizational models， institutional mechanisms， etc. Through the implementation of various measures， Japan's semiconductor industry has made great progress， surpassing the United States， becoming a global leader in the semiconductor industry， and greatly promoting the economic development of Japan. This paper summarizes and analyzes the measures taken by Japan to promote the development of semiconductor industry， and provides references for China to promote the development of semiconductor industry and breakthrough in key technologies.

Key words： semiconductor; policy measures; organizational model; institutional mechanism

1 引言

在20世纪40年代至50年代，晶体管和集成电路（IC）先后在美国诞生，相关技术产品的研发极大地推动了美国电子工业发展以及经济增长。同期，日本半导体产业则十分薄弱，相关产品过分依赖从美国进口，缺少自主研发的技术及产品，半导体产业处于严重受制于人的境地。日本对美国管控半导体产品出口阻碍其他国家半导体产业发展的举措感到不满，为了摆脱对美国的依赖，走出受制于人的困境，日本政府下定决心，在吸收西方先进技术的基础上进行自主创新与研发，大力发展半导体产业。为推动产业发展，日本在政策措施、组织模式、体制机制等方面实施了一系列举措，一举使得日本成为半导体行业的领先者，实现了对美国的超越，成为全球最大的半导体供应者，极大地促进了日本经济的发展。

2 日本半导体产业发展成效

1970-1985年，日本电子产业产值增长5倍，内需增长3倍，出口增长了11倍之多。在DRAM市场中，日本企业从20世纪70年代后半期开始快速成长，凭借兼具高质量和成本优势的产品迅速渗透美国乃至全球市场。从64KB时代到1MB时代，全球最大供应商一直被日本企业占据。1985年的半导体销售量排行榜（包括动态随机存储器在内）中，日本企业首次位居第一。1986年，日本企业在世界市场所占的份额接近80%。在巅峰时期的1988年和1989年，日本在动态随机存储器（DRAM）、静态随机存储器（SRAM）、双极电路、通用逻辑电路、存储元件等技术上都开始领先于美国，半导体产业开始占据全球半壁江山，令欧美望尘莫及。在排名前十位的公司中，日本占有6家，NEC、东芝和日立囊括前三。1989年日本芯片全球市占率高达51%，远高于美国的36%，同期欧洲占11%，韩国仅占1%。

3 日本关于促进半导体产业发展的政策措施

3.1制定专门法律法规支持对先进技术的消化吸收

从20世纪50年代起，为全面扭转日本在半导体技术方面依附于欧美的弱势地位，日本政府相继出台了相关政策，以鼓励企业提高自身研发能力，促进半导体产业的发展。日本政府于1957年制定了《电子工业振兴临时措施法》，于1971年制定了《特定电子工业及特定机械工业振兴临时措施法》，于1978年制定了《特定机械情报产业振兴临时措施法》。三部法规均规定，必须特别强化对日本尚未掌握或远落后于国外的半导体相关生产技术的试验研究及试生产（例如大规模集成电路、创新芯片等），并推进相关课题的开展。通产省需要先依据技术的难度、先进性、重要性以及成熟度将需要推进的课题分为“促进研究开发”“促进批量生产”“促进品质提高”三类，并需分别列出试验的课题、扩大生产的目标、品质提高的要求，同时定出时间表、所需的设备及资金。在此基础上，由通产省指导有关企业以合作方式共同完成。该规定有效地促进了日本企业对国外半导体领域先进技术的学习、吸收与转化，推动了本国半导体产业的发展，也为后续推动超大规模集成电路的共同组合技术创新行动计划奠定了基础。

3.2 实施市场换技术政策为国内半导体产业发展创造良好条件

在20世纪50年代至70年代，日本政府通过实施市场换技术政策，为国内半导体产业发展创造了空间。通产省规定，外国企业若想进入日本市场，需要把原始技术以许可证、专有技术形式等方式卖给日本企业，外国企业不能对转让对象有歧视行为。即若一家外国企业打算在日本转让技术，那么这种技术就必须允许向所有的日本企业转让。在这一规定下，獲得技术转让的日本企业可通过再转让协议，将先进技术传播给其他的日本企业，以推动先进的半导体产品和生产技术在日本的半导体行业中迅速传播。除了技术转让外，日本政府还对想进入日本市场的外国企业，设立了诸如合资办厂、公开专利的准入要求。例如，在20世纪60年代，日本政府对想进入本国市场的美国半导体企业德州仪器，设定了以合资形式进入、3年内限制生产以及公开芯片专利这三项限制条件。通过对外国企业限制准入要求，日本政府使外国企业不能借助技术优势长期占据日本市场，从而推动日本企业在受保护的国内市场中逐步提高生产能力。

3.3 实施重大攻关专项实现半导体关键核心技术的突破

20世纪50年代至80年代，为掌握半导体产业的关键核心技术，日本通产省组织大企业联合进行半导体开发计划。

3.3.1 超高性能电子计算机开发计划

1964年，美国IBM公司宣布使用了集成电路的第三代计算机360系统问世。为了保护和培育本国使用大规模集成电路的计算机产业，1966年，日本通产省启动了“超高性能电子计算机的开发”大型项目研究，为参与该项目的企业提供总额高达100亿日元的补助金，旨在开发出可同美国IBM公司360系统竞争的高性能第三代计算机。在通产省所属工业技术院电子技术综合研究所以及民间企业、高等院校的共同努力下，1972年预期目标得以实现。20世纪70年代，随着IBM又开发出了使用大规模集成电路（LSI）的370系列计算机，日本通产省又相继启动了数个与使用大规模集成电路的计算机相关的大型开发计划，如，1972年，通产省又创设了“电子计算机新机种开发促进费补助金制度”，在1972-1976年，提供570亿日元的补助金用于资助富士通和日立、日本电气（NEC）和东芝、三菱电机和冲电气三大企业联盟，分别从事IBM370系列对抗机型的开发。以上举措不仅使得日本使用大规模集成电路的计算机市场规模大幅增长，也带动了相关企业集成电路技术的进步，如东芝的IC自动设计系统、NEC的硅片工艺自动化技术能力、日立的装配工艺自动化技术能力均得到了显著的提升。

3.3.2 超大规模集成电路计划

1976年，日本通产省以富士通、日立、三菱、NEC、东芝5家最大的半导体制造企业为中心，联合官办的日本工业技术研究院、电子综合研究所和计算机综合研究所，成立“超大规模集成电路技术研究协会”，设立共同研究所，开展“超大规模集成电路”（VLSI）计划。整个计划耗资7370亿日元，政府出资41.6%，产业界出资58.4%，由政府以无息贷款给厂商，直到技术被商业化为止。由该计划所产生的知识产权虽归于政府，但可由所有参与的厂商所共享。VLSI计划进行研发所采用的方式：利用大部分预算购买美国制造的设备，以逆向工程方式将设备拆解并研究该设备如何运作，以协助具备能力的本国企业投入该产业。VLSI计划所买进的制程设备都是当时最先进的，即使是雏形机（Prototype），也全力以赴将其改善成为先进制程设备。在1976-1979年，VLSI研究协会共申请专利1210项，涉及精细加工工艺技术、半导体设备制造技术、原材料、器件、ASIC和MPU多基础技术。VLSI计划使日本半导体产业实现了跳跃式进步，并在1985年首次超过美国，成为世界头号半导体出口国，如表1所示。

3.4 制定专项财税政策引导半导体产业发展

日本还通过资金支持、提供低息贷款及税收优惠等财政政策，给半导体企业有力的支持，对半导体产业发展起到了积极作用。

在资金支持方面，日本政府给予了半导体产业大力支持。《电子工业振兴临时措施法》《特定电子工业及特定机械工业振兴临时措施法》和《特定机械情报产业振兴临时措施法》均规定，为支持鼓励以半导体为代表的电子工业相关企业，学习西方先进技术并开展自主研发，政府需确保企业资金的供给，同时对于缺口资金，需进行斡旋。在直接资金支持上，日本政府主要向有关研究开发项目提供补助金。据统计，1966-1983年，日本政府对企业、政府研究机构在集成电路、计算机、软件等的开发方面投入了6.63亿美元的补助金。其中，在1971-1980年实施的总额达700亿日元的国家级“超大型集成电路硬件用软件项目”中，政府出资高达300亿日元。此外，在融资方面，日本政府出台相关政策，利用国家开发银行为有关半导体生产企业，提供低息、长期优惠贷款。

在贷款及税收优惠方面，日本政府通过对半导体企业提供低息贷款的方式鼓励其进行技术研发。在美国市场贷款利率为4%～5%的时期，日本发展银行（JDB）为半导体企业提供接近于零的低利率贷款，以支持半导体企业发展。此外，为鼓励半导体企业合并以做大做强，日本政府制定《特定机械情报产业振兴临时措施法》，对于合并企业的清算利润，予以减轻或减免法人税;对于出资所得的分红，在征收法人税时不列入征税对象;同时免收有关购买土地等的手续费。此外，日本政府还采取了加快折旧等方式支持半导体企业进行设备投资。

4 日本促进半导体产业发展的组织模式

4.1通过“研究组合”模式进行核心技术攻关

通过“研究组合”模式进行核心技术攻关，是“产官学”合作一体化的重要表现形式。“研究组合”模式是由日本政府牵头，将多个具有竞争关系的民间企业和国立科研院所结合在一起组建“研究组合”（又称“技术创新联盟”），并开展半导体发展计划，共同进行关键共性技术的研发。一个典型的例子就是日本“超大规模集成电路”（VLSI）计划。

VLSI计划的组织模式具有三个特点。

一是政府牵头成立，政企联合攻关，技术成果共享。VLSI计划由日本通产省组织，富士通、日立、三菱、日本电气（NEC）和东芝5家半导体制造企业与日本工业技术研究院等官办研究机构联合组成研究组合，成立共同研究所。研究组合的最高领导决策机构是理事会，由5家半导体制造企业的领导及通产省的官员构成。VLSI计划的成果所有权归政府，但参加实施规划的各个企业可以共享这些技术成果。

二是由业内专家总领技术研究，企业合作进行应用研究。共同研究所所長来自通产省电子技术综合研究所，由著名的半导体专家垂井康夫担任，负责研究的技术领导责任。VLSI计划中的基础研究由共同研究所承担，而在基础研究之上进行的应用研究，分别由富士通-日立–三菱系统的计算机组合研究所（CDL）和日电-东芝系统的日电东芝情报系统（NTIS）承担。

三是通过外包合作，带动相关企业共同发展。共同研究所还与民间研发机构合作，将不擅长的部分以“委托-代理”的模式外包，如具有光学设备加工技术优势的理光和佳能、具有平版印刷技术优势大日本印刷公司和凸版印刷公司等企业，均以“委托-代理”的模式参与了VLSI计划。

日本通过推进“研究组合”合作模式，集中三方优势进行项目攻关，有效地促进了半导体产业的迅速发展。以VLSI计划为例，VLSI计划对日本RAM在世界市场取得强劲的领先地位做出了巨大的贡献，其研究成果16K RAM（随机存取存储器）在1978-1981年间占到世界份额的40%。另一项研究成果—日本的第一代超大规模集成电路的64K RAM，在1982年底已经占到国际市场的66%。

VLSI开发协会组织架构如图1所示。

4.2 以大企业为主导的技术创新模式

在20世纪80年代，日本的国内市场竞争十分激烈，尤其在半导体产业方面，必须通过不断地推出新技术、新产品才能在竞争中得以生存和立足。由于大部分高新技术产业（如半导体产业）隶属于大型企业，且大型企业对于创新、研发的积极性高、R&D投入比重大、投入资金额增长快，因此大企业在新技术新产品的研发优势明显高于中小企业。除此之外，日本政府通过税收、信贷、加速折旧等方面的优惠（例如《特定机械情报产业振兴临时措施法》中规定对大型企业予以减轻或减免法人税），来鼓励大企业在竞争中持续创新，使得日本逐渐形成了以大企业为主导的技术创新模式。

以日立公司为例，作为一家大型企业，拥有自己的中央研究所、基础研究开发总部、知识产权总部、设计总部等共向研发成果的部门，并拥有近万人从事技术研发工作。为了提高R&D效率，通常发挥团队的智慧，引入竞争机制，以“团队方式”开展半导体相关技术攻关，并与富士通、东芝、夏普等大型企业参与了光半导体研发、VLSI器件研发等项目。大企业为主导的日本半导体主要研发计划如表2所示。

5 日本促进半导体产业发展的体制机制

5.1 推行“产官学”协同创新机制

1971年，日本科学技术会议明确指出应加强各部门间的联系，推行“产官学”协同创新机制。在该机制下，日本政府主要起桥梁与纽带的协调作用。例如，为了推动“产”“学”“官”三者间的联系，日本政府组建了一批专门的职能机构，包括新技术事业团、筑波研究联合体，日本学术振兴会、神奈川科学技术园、国际超导产业技术研究中心等，这些职能机构以推动技术开发与应用一体化、促进创新技术的普及为主要任务，并将半导体相关技术作为发展的重要领域。VLSI计划就是“产官学”协同创新机制在半导体研究创新领域的典型应用。

“产官学”协同创新机制下的课题研发有委托研究和共同研究两种合作模式。委托研究是指文部科学省20世纪70年代提出的合作研发制度。具体是由高校的科研人员按照企业或政府的委托要求，开展相关创新研发工作，研究课题、经费均由委托人承担，而科研成果所有权则归属于委托单位。委托单位每年向高校支付各种经费，一般情况下，经费的70%资助给R&D支配，剩余的30%则作为管理经费。共同研究是指文部科学省于20世纪80年代创立的一种企业和高校合作研发课题的制度。具体是由企业向高校拨付R&D资助经费以及提供科研设备，扶持高校与企业的科研人员依据企业的需求开展共同的课题攻关，研究创新成果由企业与高校双方共享。

“产官学”协同创新机制有效整合利用了高校及科研机构的智慧资源，并降低了企业的研发风险、减少了相关研发成本费用，促进了半导体技术成果的转化，对日本半导体产业逐步壮大、技术能力达到世界领先水平方面发挥了突出作用。

5.2 建立完善外资市场准入机制

日本政府通过建立完善外资市场准入机制，限制国外企业及产品向国内市场的渗透，为日本半导体企业发展创造良好的市场环境。1950年，日本颁布《外国投资法》，要求日本境内所有外来直接投资的申请必须经过日本政府的审核。借此，通产省拒绝了以美国为代表的外国半导体企业在日本建立全资子公司、建立美方可以获得多数股权的合资企业，以及购买日本半导体企业的股权的所有申请，有效地限制了外国企业占领日本市场。日本政府还通过高关税、限制性配额、排他性定制程序、“购买日货”等措施，限制外国半导体商品向本国市场渗透。例如，日本政府规定，只有得到通产省的批准后，日本公司才可以从外国公司购买先进的集成电路产品。1974年之前，若没有特别许可，日本不允许进口含有200个以上电路元件的集成电路。此外，对于外国企业在日本提出的芯片专利申请，日本政府也不予批准，从而使日本企业可以在国内从事芯片的生产时，无需太多地顾忌专利侵权问题。

6 结束语

半导体广泛运用于现在社会各个领域，半导体产业是国家基础产业，是国家命脉产业，发展壮大我国半导体产业已到了刻不容缓的地步。本文重点分析了日本从20世纪50年代到80年代，政策措施、组织模式、体制机制等各方面的举措和实际案例，以期对我国推动半导体产业发展、关键核心技术突破，提供参考和借鉴。

基金项目：

国家自然科学基金（项目编号：71941021）。

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作者简介：

周千荷（1995-），女，汉族，山东济南人，澳大利亚新南威尔士大学，硕士，赛迪智库网络安全研究所，助理研究员;主要研究方向和关注领域：数据安全、网络安全政策。

吕尧（1984-），男，汉族，陕西宝鸡人，西安电子科技大学，硕士，赛迪智库网络安全研究所，助理研究员;主要研究方向和关注领域：信息安全、网络安全、电子认证领、密码。