「中國芯」壓力山大，請您別催了！

最新 07-24

鑒於中興晶元事件的影響，今天想向大家好好介紹關於集成電路晶元的整個製程，這樣可以讓大家對於晶元概念有更深的了解，也或許就會明白「中國芯」的研發絕非一朝一夕之功，需要我們偉大的祖國上下一條心努力研發，同時更重要的是時間和經驗的積累。「中國芯」亞歷山大，請您別再催了。

下面我向大家介紹整個集成電路產業的發展和影響因素。

集成電路產業鏈通常由晶元設計製造、晶元產品分銷以及終端電子產品設計製造三個環節組成。

對晶元製造來說，需要經晶元設計、晶圓生產、晶元封裝和晶元測試等環節，具體流程如下圖所示：

（1）晶元設計

晶元設計是晶元的研發過程，具體來說，是通過系統設計和電路設計，將設定的晶元規格形成設計版圖的過程。設計版圖是一款晶元產品的最初形態，決定了晶元的性能、功能和成本，因此在晶元的生產過程中處於至關重要的地位，是集成電路設計企業技術水平的體現。設計版圖完成後進行光罩製作，形成模版，光罩成功則表明晶元設計成功，可以進入晶圓生產環節。

（2）晶圓生產

晶圓生產過程是利用晶圓裸片，將光罩上的電路圖形信息大批量複製到晶圓裸片上，在晶圓裸片上形成電路的過程，即晶圓的量產。晶圓生產後通常要進行晶圓測試，檢測晶圓的電路功能和性能，將不合格的晶粒標識出來。

（3）晶元封裝

晶元封裝是將生產出來的合格晶圓進行切割、焊線、塑封，使晶元電路與外部器件實現電氣連接，並為晶元提供機械物理保護的工藝過程。針對指紋識別晶元的技術特點和要求，在此環節對指紋識別晶元需要進行晶圓級封裝：晶圓級封裝是對未切割的晶圓上每顆 IC 進行過孔、重布線、生成焊盤和植上可焊接錫球等動作，實現晶元 3D 堆疊或封裝最小化。

（4）晶元測試

晶元測試是指利用集成電路設計企業提供的測試工具，對封裝完畢的晶元進行功能和性能測試。測試合格後，即形成可供整機產品使用的晶元產品。

上述過程是晶元生產的一般流程，不同的集成電路設計企業，或者針對不同的晶元產品，在生產流程上可能存在一定差異。例如，在晶圓生產的良率有充分保障的情況下，集成電路設計企業出於成本的考慮，可以選擇在晶圓生產環節後不進行晶圓測試；有的晶元需要在封裝後寫入軟體程序，因此在程序燒錄後再對整顆晶元進行測試。

集成電路行業經過多年發展，產業分工不斷細化，目前已形成 Fabless、Foundry、封裝和測試以及 IDM 等企業類型，各類型的特徵及代表性企業如下：

（1）Fabless

Fabless 指的是無晶圓廠的集成電路設計企業，其主要從事集成電路的設計和銷售，而將晶圓製造、封裝及測試環節通過委外方式進行。該模式下，集成電路設計企業可以專註於集成電路的研發，而不必投資大量資金建設晶圓生產線、封裝測試工廠等。目前，全球絕大多數集成電路企業均為 Fabless 模式，包括美國高通、Synaptics（新突思）、和本公司等。

（2）Foundry

Foundry指的是晶圓委外加工廠商，其自身不設計集成電路，而是受集成電路設計企業的委託，為其提供晶圓製造服務。由於晶圓生產線的投入很大，且工藝水平要求較高，這類企業一般具有較強的資金實力和工藝水平。採用此類模式的企業包括台積電、 X-FAB、中芯國際等。

（3）封裝、測試企業

封裝和測試企業負責晶圓生產出來後的封裝和測試工作，本身不從事集成電路的設計，而是接受集成電路設計企業的委託，為其提供封裝測試服務。該模式也要求較大的資金投入進行生產線的建設。採用此類模式的企業包括日月光、長電科技等。

（4）IDM

IDM 指的是垂直整合製造商，即涵蓋了集成電路設計、晶圓製造、封裝和測試所有環節的模式。該模式對技術和資金實力均具有很高的要求，為少數國際大型企業所採納，如英特爾、三星、德州儀器等。

集成電路行業的發展受到國家大力支持

作為關係國民經濟和社會發展全局的基礎性、先導性和戰略性產業，集成電路行業歷來受到國家的鼓勵和支持。一方面，國家陸續出台了《集成電路設計企業及產品認定暫行管理辦法》、《集成電路布圖設計保護條例》、《集成電路布圖設計保護條例實施細則》等法律法規，規範了行業的競爭秩序，加強了集成電路相關知識產權保護力度，為該行業的健康發展提供了法制保障。另一方面，自 2000 年 6 月《鼓勵軟體產業和集成電路產業發展若干政策》發布並實施以來，國家頒布了多項鼓勵支持集成電路行業的產業政策及措施，例如《財政部、國家稅務總局關於企業所得稅若干優惠政策的通知（2008）》、《國務院關於印發進一步鼓勵軟體產業和集成電路產業發展若干政策的通知》、《集成電路產業研究與開發專項資金管理暫行辦法》、《集成電路產業「十一五」專項規劃》、《集成電路產業「十二五」發展規劃》及《國務院關於促進信息消費擴大內需的若干意見》等，為業內企業創造了有利的投融資、稅收、出口環境。

下游終端市場對晶元的需求巨大

集成電路設計行業的發展主要取決於下游終端市場的發展。近年來，智能手機、平板電腦等消費類電子以及移動互聯網、4G 通信、汽車電子、工業控制、儀器儀錶等市場的快速發展，尤其是智能手機和平板電腦市場的爆髮式增長，催生出大量晶元需求，推動了晶元行業的巨大發展。未來幾年，下游智能手機、平板電腦兩大終端市場仍將繼續保持增長勢頭，超極本、車載電子等終端市場亦將迎來快速發展時期，對晶元的需求量將持續增長，從而為集成電路設計企業提供了難得的發展機遇。

集成電路設計行業基礎仍較為薄弱

2000 年以來，我國集成電路設計行業雖然實現了快速發展，技術水平和產業規模都有所提升，但與美國、歐洲、韓國等發達國家市場相比，基礎還較為薄弱。一方面，國內集成電路行業尚不如國外市場成熟，產業環境有待進一步完善，在基礎性技術方面也容易受制於國外企業；另一方面，國內集成電路企業總體資金實力較弱，在新技術和新產品的研發上投入不足。

集成電路產業人才較為缺乏

集成電路設計涉及硬體、軟體、電路、工藝等多個方面，需要多個相關學科的專業人才，雖然國內集成電路設計行業已歷經一段快速發展時期，但就目前及未來的發展需要而言，人才尤其是高端人才還是相對匱乏。隨著越來越多的國內集成電路設計企業意識到產業人才的重要性，並開始在這一方面重點布局，這一現象有望逐步緩解。