国内外半导体产业介绍。

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 08:03:50
半导体行业可以大概分为五个板块 1芯片设计 2代工厂 3材料供应商 4EDA软件供应商 5 后封装厂。

90年代以前 全世界芯片 半导体供应商都是具有上述五种能力的厂商。那个时代是半导体 芯片行业的黄金年代 Cree Fairchild ibm都是行业的领袖。目前我们用的最多的半导体元器件mosfet 肠效应管和三极管bjt就是那个年代的成果。

很遗憾几十年以后我们还在mosfet bjt两种元器件上转圈圈。不过这都是后话了。

90年代以后 随着台湾的半导体企业发展。出现了专门给客户代工的服务。代工厂只要向设计公司提供pdk 和design rule。设计公司把 pdk倒入设计仿真软件(EDA)就可以进行芯片设计了
设计完成后用专门的文件格式发给代工厂 直接进行生产。

大家可能有个问题 设计师具体是怎么设计一个芯片呢?难道要用特别复杂的数学模型去仿真么?
呵呵在大型商用设计软件出现之前(比如ads cadence)确实如此。早期的设计师只有单个bjt的等效电路 然后用各种电路分析方法设计电路。
至于设计成功率 准确性 效率 可想而知了。这也是为什么早期的芯片规模小 昂贵的原因。当年一个研究所 一年只有前一两个新产品。

从80年代末开始EDA软件开始普及。设计师只要把元器件的数学模型倒入软件。按照设计软件的流程和 模拟电路知识就可以准确的分析电路性能。所以EDA软件和元器件模型pdk非常关键 一套软件上百万很正常 基本上由美国公司垄断  如果用盗版 代工厂拒绝流片。由于eda软件和pdk如此重要 目前代工厂 软件公司 和芯片设计公司都结成联盟。形成了壁垒和垄断。

芯片设计完以后需要验证。这个时候就要流片 为了降低成本代工厂会把好几个不同厂家的设计放在一个晶片wafer上 节约制版费用。最后设计公司会得到30-50个芯片样品 供测试。这个费用取决于 芯片面积和工艺 如果是0.18um cmos 那么价格差不多5万美元。下一步就是工程批产品 相当于最终设计定型。代工价格飙升至100万人民币以上。

芯片开发最后一步是 封装。过去这一步特别简单
把芯片焊盘和外壳用健合线连起来就ok。后来芯片越来越小 就开发了倒装焊工艺。数字芯片封装更复杂 甚至要用tsv三维封装技术。成本超百万。

总之开发一款民用芯片 不管是cpu 还是一个低噪放 都是极为困难的。

半导体行业可以大概分为五个板块 1芯片设计 2代工厂 3材料供应商 4EDA软件供应商 5 后封装厂。

90年代以前 全世界芯片 半导体供应商都是具有上述五种能力的厂商。那个时代是半导体 芯片行业的黄金年代 Cree Fairchild ibm都是行业的领袖。目前我们用的最多的半导体元器件mosfet 肠效应管和三极管bjt就是那个年代的成果。

很遗憾几十年以后我们还在mosfet bjt两种元器件上转圈圈。不过这都是后话了。

90年代以后 随着台湾的半导体企业发展。出现了专门给客户代工的服务。代工厂只要向设计公司提供pdk 和design rule。设计公司把 pdk倒入设计仿真软件(EDA)就可以进行芯片设计了
设计完成后用专门的文件格式发给代工厂 直接进行生产。

大家可能有个问题 设计师具体是怎么设计一个芯片呢?难道要用特别复杂的数学模型去仿真么?
呵呵在大型商用设计软件出现之前(比如ads cadence)确实如此。早期的设计师只有单个bjt的等效电路 然后用各种电路分析方法设计电路。
至于设计成功率 准确性 效率 可想而知了。这也是为什么早期的芯片规模小 昂贵的原因。当年一个研究所 一年只有前一两个新产品。

从80年代末开始EDA软件开始普及。设计师只要把元器件的数学模型倒入软件。按照设计软件的流程和 模拟电路知识就可以准确的分析电路性能。所以EDA软件和元器件模型pdk非常关键 一套软件上百万很正常 基本上由美国公司垄断  如果用盗版 代工厂拒绝流片。由于eda软件和pdk如此重要 目前代工厂 软件公司 和芯片设计公司都结成联盟。形成了壁垒和垄断。

芯片设计完以后需要验证。这个时候就要流片 为了降低成本代工厂会把好几个不同厂家的设计放在一个晶片wafer上 节约制版费用。最后设计公司会得到30-50个芯片样品 供测试。这个费用取决于 芯片面积和工艺 如果是0.18um cmos 那么价格差不多5万美元。下一步就是工程批产品 相当于最终设计定型。代工价格飙升至100万人民币以上。

芯片开发最后一步是 封装。过去这一步特别简单
把芯片焊盘和外壳用健合线连起来就ok。后来芯片越来越小 就开发了倒装焊工艺。数字芯片封装更复杂 甚至要用tsv三维封装技术。成本超百万。

总之开发一款民用芯片 不管是cpu 还是一个低噪放 都是极为困难的。

下面我讲一下国内半导体行业的状况。
1 没有世界级的芯片设计公司。连全球前10都进不去
2 没有世界一流的代工厂。和GF tsmc比相差悬殊。
3 散乱小。国内至少上百家设计公司 但是盈利的很少 基本上五年就被淘汰。

4 国内模拟技术比数字更差。设计经验不足。代工工艺也不多。好一点的模拟芯片工艺 比如soi高阻硅 还要限制。

你说的.18工艺是那个产的报价啊,太高了,smicRF MPW一个block大概是13万,tsmc一般是翻番略少。
国内有些设计公司还是赚钱的,只不过走量利润率低些,但似乎还是蛮可观的,起码我知道R公司还可以。