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半导体芯片行业的运作模式(IDM/无厂/铸造模式)是什么?

2022-12-05 14:41:08 来源:网络

本文详细阐述了半导体芯片工业的三种运作模式,即IDM、无厂和铸造。其次,介绍了半导体芯片和半导体芯片产业链的重要环节,并具体地根据编辑的要求对其进行了理解。

1.IDM(集成设备制造)模式

其主要特点是:芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等产业链环节融为一体;早期大多数集成电路企业采用这种模式;目前只有极少数企业能够维持。

主要优点如下:设计、制造和其他环节的协同优化有助于充分挖掘技术的潜力;它能够率先试验和实施新的半导体技术(如FinFET)。

主要缺点是:公司规模大,管理成本高,经营成本高,资本回报率低。

这类企业主要包括:三星、德州仪器(TI)。

  2、Fabless(无工厂芯片供应商)模式

  主要的特点如下:只负责芯片的电路设计与销售;将生产、测试、封装等环节外包。

  主要的优势如下:资产较轻,初始投资规模小,创业难度相对较小;企业运行费用较低,转型相对灵活。

  主要的劣势如下:与IDM相比无法与工艺协同优化,因此难以完成指标严苛的设计;与Foundry相比需要承担各种市场风险,一旦失误可能万劫不复。

  这类企业主要有:海思、联发科(MTK)、博通(Broadcom)。

  3、Foundry(代工厂)模式

  主要的特点如下:只负责制造、封装或测试的其中一个环节;不负责芯片设计;可以同时为多家设计公司提供服务,但受制于公司间的竞争关系。

  主要的优势如下:不承担由于市场调研不准、产品设计缺陷等决策风险。

  主要的劣势如下:投资规模较大,维持生产线正常运作费用较高;需要持续投入维持工艺水平,一旦落后追赶难度较大。

  这类企业主要有:SMIC、UMC、Global Foundry。

  

  一般情况下,半导体、集成电路、芯片这三个东东是可以划等号的,因为讲的其实是同一个事情。

  半导体是一种材料,分为表格中四类,由于集成电路的占比非常高,超过80%,行业习惯把半导体行业称为集成电路行业。

  

  而芯片就是集成电路的载体,广义上我们就将芯片等同于了集成电路。

  所以对于小白来说,只需要记住,当芯片、集成电路、半导体出现的时候,别慌,是同一码事儿。

  产业链简单来说分上、中、下游主要是三个环节:

  

  这些名词看着很复杂,那我就用大白话帮大家翻译一下(对照着下面这张图一起看):

  1、IC设计指的是集成电路设计。什么手机、电脑、智能设备玩意儿运行逻辑都要在这个时候定好;

  2、晶圆制造是啥意思呢?因为集成电路需要做到一个晶片上,晶片是从砂石里层层提炼出来的东西,中间有拉晶、切割的工艺,要用到熔炼炉、CVD设备、单晶炉和切片机这几样设备。

  3、晶圆加工就是在上一步做好的晶圆基础上,把集成电路做到上面去主要包含镀膜、光刻、刻蚀、离子注入这些工艺。这也需要多项设备来实现。

  4、封测就是封装+测试。目的是把上面做好的集成电路放到保护壳中,防止损坏、腐蚀。要用到切割减薄设备、引线机、键合机、分选测试机等设备。

  最后,芯片就成品了。

  

  重要:这里着重强调一下,晶圆制造及加工是芯片制造的核心工艺,要比后面的封测环节难得多,此处的设备投资非常庞大,能占到全部设备投资的70%以上。 封装、测试的设备投入大概分别为全部设备投资的15%、10%。

  还是做个表格看的更清楚一点:在建厂全部的投资中半导体设备投资占比67%,在这67%的投入中,晶圆制造设备占到了70%以上,可见重要性。

  

  那么,关键点来了同学们,当半导体芯片开始产业化之路时,一定是设备先行!逻辑很简单,国内产能不足,要建厂,那么这个时候设备的需求量是最大最急的。