
集成电路产业链由上游的EDA工具、半导体IP、材料和设备,中游的集成电路设计、晶圆制造、封装测试以及下游的系统厂商组成。其中,集成电路设计产业是典型的技术密集型行业,是集成电路产业各环节中对科研水平、研发实力要求较高的部分。芯片设计水平对芯片产品的功能、性能和成本影响较大,因此芯片设计的能力是一个国家或地区在芯片领域能力、地位的集中体现之一。
1)集成电路设计环节是根据芯片规格要求,通过架构设计、电路设计和物理设计,最终形成设计版图。其上游为EDA等工具供应商和半导体IP供应商,分别提供芯片设计所需的自动化软件工具和搭建系统级芯片所需的功能模块。2)晶圆制造环节是将设计版图制成光罩,将光罩上的电路图形信息蚀刻至硅片上,在晶圆上形成电路的过程。3)芯片封装环节是将晶圆切割、焊线、封装,使芯片电路与外部器件实现电气连接,并为芯片提供机械物理保护的工艺过程。芯片测试环节是对封装完毕的芯片进行功能和性能测试,测试合格后,芯片成品即可使用。其上游为原材料和设备供应商,主要提供所需的核心生产资料。
①IDM模式即垂直整合制造模式,是指企业除了进行集成电路设计之外,还拥有自己的晶圆厂、封装厂和测试厂,其业务范围涵盖集成电路设计、晶圆制造、封装及测试等环节。相较于Fabless模式,IDM模式兼备了设计研发能力和加工制造能力,拥有完整的产业链条。但由于该模式对企业的资金实力、研发力量、工艺水平、组织管理等要求较高,因此采用IDM模式的企业均为技术、资金实力雄厚的全球芯片行业巨头,如Skyworks(思佳讯)、Avago(安华高)、Murata(村田)等。
②Fabless模式即为无晶圆厂模式,是指企业只负责集成电路的设计与销售,将生产、封装、测试等环节外包的一种模式,近年来Fabless模式市场占比逐年提高。随着集成电路技术演进,摩尔定律逼近极限,各环节技术、资金壁垒日渐提高,传统IDM模式弊端凸显,因此新锐厂商多选择Fabless模式,轻装追赶。
相较于IDM模式,Fabless模式初始投资规模小,创业难度相对较小,企业运行费用较低,转型相对灵活。采取Fabless模式的代表企业有海思、联发科(MTK)、高通(Qualcomm)等。