集成电路设计的一种运作模式介绍

众所周知，在集成电路设计中其中的一种重要的运行模式Fabless，它是Fabrication（制造）和less（无、没有）的组合，是指“没有制造业务、只专注于设计”的集成电路设计的一种运作模式，也用来指代未拥有芯片制造工厂的IC设计公司，经常被简称为“无晶圆厂”（晶圆是芯片\硅集成电路的基础，无晶圆即代表无芯片制造）;通常说的IC design house（IC设计公司）即为Fabless。本文首先详解半导体芯片行业的三种运作模式，分别有IDM、Fabless和Foundry模式。其次介绍了半导体芯片及半导体芯片产业链重要环节，具体的跟随小编一起来了解一下。

半导体芯片行业的运作模式

1、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）。

2、IDM（Integrated Device Manufacture）模式

主要的特点如下：集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节于一身;早期多数集成电路企业采用的模式;目前仅有极少数企业能够维持。

主要的优势如下：设计、制造等环节协同优化，有助于充分发掘技术潜力;能有条件率先实验并推行新的半导体技术（如FinFet）。

主要的劣势如下：公司规模庞大，管理成本较高;运营费用较高，资本回报率偏低。

这类企业主要有：三星、德州仪器（TI）。

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。

半导体芯片是什么

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。

半导体芯片产业链重要环节

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。