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半导体制造:晶圆代工(Foundry)模式及厂商梳理
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(来源:伏白的交易笔记)

一 . 半导体产业模式

半导体行业围绕芯片设计、晶圆制造、封装测试三大环节,可分为垂直整合(IDM)、专业化分工(Fabless+Foundry+OSAT)两大类。

1.1 IDM(垂直整合制造)

(1)定义:传统全产业链模式,覆盖设计、制造、封测、销售全环节,不依赖外部代工。

(2)特点:全流程协同性强、供应链自主可控,但需极致重资产投入,行业周期波动与技术迭代风险高。

(3)代表厂商:英特尔、三星、SK 海力士、美光、德州仪器(TI)。

1.2 Fabless(无晶圆厂)

(1)定义:IC 设计厂商主流模式,仅负责芯片研发设计、终端销售,将制造、封测环节外包。

(2)特点:轻资产运营、灵活性高、迭代速度快,但依赖 Foundry 产能与工艺。

(3)代表厂商:英伟达、AMD、高通、博通、海思。

1.3 Foundry(晶圆代工)

(1)定义:仅聚焦晶圆制造,为 Fabless 和 IDM 外溢订单提供代工服务。

(2)特点:规模效应强,工艺跑通后稳定性高,客户粘性高;但需极致重资产投入、工艺壁垒高。

(3)代表厂商:台积电、联电、格芯、中芯。

1.4 OSAT(封测代工)

(1)定义:仅聚焦芯片封装与测试环节。

(2)特点:资本开支低于晶圆厂,传统封装产品附加值不高,先进封装成为新增长极。

(3)代表厂商:日月光(ASE)、安靠(Amkor)、长电、通富。

1.5. Fab-lite(轻晶圆厂)

(1)定义:IDM 与 Fabless 之间的混合模式,企业保留成熟制程、特色工艺的自有晶圆产线,将先进制程需求外包给 Foundry。

(2)特点:兼具 IDM 的协同优势与 Fabless 的灵活性,同时规避先进制程的巨额资本开支风险。

(3)代表厂商:恩智浦、瑞萨电子、意法半导体、安森美。

产业链流程:Fabless(出图纸)→ Foundry(前道制造)→ OSAT(后道封测)。

(1)需求对接:与 Fabless 客户对接芯片设计方案,匹配对应的工艺节点与平台。

(2)掩模版制作:根据客户 GDSII 设计文件,制作(或外包)对应工艺的掩模版(电路图形母版)。

(3)晶圆制造:包括光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入、清洗、掺杂等数百道工序,完成晶体管、互连线路构建。

(4)晶圆中测(CP):制造完成后,对晶圆上的每颗芯片进行电性测试,筛选标记出合格裸芯片。

(5)成品交付:交付给客户指定的 OSAT 厂商,完成封测服务。

2.2 发展趋势:跨界先进封装

随着 2nm 工艺突破,晶体管制程已接近物理极限,先进封装成为了提升芯片性能提升的新路径。

为了配合先进制程客户,台积电等头部代工厂已不再局限于传统前道制造,而是将业务边界向后道延伸,大力发展 2.5D/3D 等先进封装。

2.3 核心分类及代表厂商

(1)先进制程(≤ 14nm,高端 CPU/GPU/ASIC):台积电、格芯、中芯国际。

(2)成熟制程(≥ 28nm):联电、高塔、力积电、华虹公司(功率 /MCU/ 模拟 / 射频)、晶合集成(显示驱动芯片)、芯联集成(功率 /SiC)、华润微(功率 /SiC/GaN)、燕东微(功率 / 模拟)。

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