半导体芯片的日益复杂化,使得原本自我设计、自我生产一条龙的IDM逐渐走向分工细化,改变过去设计、制造混和的作战方针,集中精力专攻研发。在IDM忙于拆分晶圆厂、扩大晶圆代工的同时,晶圆厂则向着上下游延伸。例如,台积电联手其转投资的精材公司设立12英寸晶圆封装厂—新竹3厂已经于2008年第二季度正式量产,全面支持晶圆级封装;联电则没有扩展封装测试的后段工厂,而是另辟蹊径转而投资扶持上游设计公司,其旗下的联发科、联咏已经成长为知名IC设计公司。
面对近来晶圆代工业呈现向前端设计服务、后端封装测试延伸的趋势,中芯国际市场行销中心副总裁陈秋峰表示:“我们的核心业务还是芯片代工,其他配套服务都是为了更好满足客户的需求。”他进一步解释说,芯片产业非常强调产业链的完整,由于大陆还没有高端的封装测试厂,以前不得不把这块业务转到海外,这样就增加了成本,延长了交货时间。中芯国际成立封装测试厂,可以为客户提供从制造到后端封装和最终测试的一条龙服务,有利于吸引客户下单。
设计公司也乐见其成,可以将晶圆制造、芯片封装二合一打包给一个供应商,简化沟通、认证以及物流过程,省时省力并且节省开支。富瀚微电子总经理何辉表示,晶圆厂已经从原先单一的晶圆加工制造转变为可为客户提供一站式服务,可使IC设计公司从繁琐的芯片加工、封装、测试和相关物流流程中解放出来,从而将更多精力投入到研发工作中。
芯片尺寸不仅依托线宽的缩小,封装工艺也十分关键,随着芯片微型化加剧,要求晶圆制造封装流程愈加紧凑。有迹象显示封装厂日月光、矽品正购入曝光、显影等前端晶圆制造机台,向前端工艺进军的野心昭然若揭。因而,纳米时代芯片加工产业链的分界线呈现模糊化趋势。
Fab增值服务成制胜关键
曾经有人用出版社和印刷厂形容fabless和fab间的关系,但实际上他们之间的合作关系更为复杂。随着工艺跨入65纳米以下,芯片设计的复杂程度、成本开支均呈几何增长,要求晶圆厂和设计公司间更紧密地合作,共同改进芯片设计,降低制造成本,维持五成以上的毛利。现在的芯片设计必须是基于可制造性的设计,若设计公司只追求功能先进多样,不遵从晶圆制造的规格,恐怕下了单也造不出来。
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何辉:选择晶圆代工的标准是较低的资金门槛、较快的交货期、工艺成熟、高良率、提供大量IP以及良品率设计和可制造性设计方法 论。1gwesmc |
迫于终端市场的价格压力,芯片设计者极力在有限的尺寸中集成各种功能。芯片设计仅仅是在纸上谈兵,要想真正实现设计构想则需送交晶圆代工厂流片,因此晶圆代工厂对于一款芯片的成功起着举足轻重的作用。何辉表示,晶圆代工业者已经想到为设计公司分忧的方法—Scale down工艺,它可以在同代线宽下提供缩小的工艺,例如在0.18μm节点上衍生0.162μm;在保证芯片功能的前提下,通过等比例缩小芯片的方式,帮助设计公司减轻成本的压力。
除价格外,低功耗、高速、高压等要求越来越高,晶圆代工厂针对常见的特殊设计要求提供可选择的工艺类型,协助芯片设计公司加快设计进度,尽快实现产品量产。“在同样的工艺上,晶圆代工厂会推出可供选择的工艺类型,如普通型、低功耗型、高性能型等,满足设计公司不同的产品需要。”何辉举例说。
相比上游设计企业,晶圆代工厂并没有实际产品产出,其输出的代工服务就是代工业获利的渠道。因此晶圆代工业的价格竞争已经异常激烈,并且订单主要集中在四大晶圆厂手中,服务的优劣直接成为争取客户的主要手段。
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2008年秋季,中芯国际、宏力半导体先后和Cadence合作,面向使用混合信号芯片的芯片设计公司提供混合信号参考流程与工艺设计工具包(PDK),为设计团队提供一种参考设计环境、基线流程,指导设计团队创建SoC或开发自己的流程。
“进入90纳米工艺后,晶圆代工厂开始和一些第三方公司,在IP服务和EDA工具方面进行大量的协同合作,提供大量廉价或免费的IP和EDA工具,以降低设计公司的资金门槛,从而争取更多的订单。”领导设计团队多年、长期与晶圆厂打交道的何辉深刻感受到晶圆厂凌厉的服务攻势。除了免费EDA工具,很多代工厂还提供门对门的一站式服务,和设计公司共同完成后端设计,减缓导入设计的坡度。
“现在很多中小型的数字电路设计公司都没有设计的后端,也就是流片设计的部分,原因是后端的投入和EDA工具都比较昂贵,尤其是工艺越来越先进的情况下,而且要求相关设计人员必须对晶圆厂的工艺有相当的了解,至少要对设计规则有比较透彻的了解。所以一般设计企业都会选择外包给第三方的公司来做后端的设计。”何辉认为,如果晶圆厂能够帮设计公司来完成后端设计是最理想的选择。
关注国内电子产业,09年Q2市场企稳
在当前全球电子产业出现衰退之际,芯片设计企业受到不同程度的影响,晶圆代工厂的产能利用率最为直接地反映出芯片行业的冷暖。陈秋峰表示,根据第三季度财报公布的数据,中芯国际2008年第四季产能利用率为60~70%。“2008年第三季度,中芯国际对中国客户的代工比例已达到了31%。”陈秋峰说,“中芯国际一直关注国内集成电路设计业的发展,全力支持国内设计企业的快速成长,这也是中芯国际的重要市场之所在。”据他介绍2008年中芯国际与中国多个数字电视领域的客户合作,生产了多款数字电视芯片产品;移动多媒体芯片开始批量生产;支持多种通信协议包括闪联标准的通信芯片也已经量产成功。另外,中芯国际还正与国内客户一起研发生产TD-SCDMA芯片。这些产品都基于中国的标准,极具市场潜力,内需十分旺盛。
陈秋峰估计2009年第一季半导体行业会比较艰难,但是产能利用率将从第二季开始逐渐好转。中芯国际对2009年半导体的前景预期比台湾地区的同行更为乐观,这和中芯国际立足中国大陆市场的战略密不可分。
责编:Quentin