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    IC產(chǎn)業(yè)有時又被稱為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，由設(shè)計、制造、封測三個環(huán)節(jié)構(gòu)成。

    譬如，全球首屈一指的芯片設(shè)計公司高通就以“無晶圓廠”模式聞名于世。高通會將自己設(shè)計好的芯片交由其他晶圓廠（如臺積電、三星）代工，再轉(zhuǎn)交封測廠（如日月光）進(jìn)行封裝與測試。無晶圓廠模式讓芯片設(shè)計公司省掉一大筆晶圓廠運(yùn)營及建造成本。

    那么，在IC產(chǎn)業(yè)鏈里面，各大半導(dǎo)體廠商都扮演何種角色？咱們今天就來好好聊一下！

兩種業(yè)務(wù)模式

    IC（半導(dǎo)體）產(chǎn)業(yè)目前主要有兩種業(yè)務(wù)模式，一種是整合元件制造商模式（IDM）；另一種是垂直分工模式，即IP核+Fabless+Foundry+封裝測試廠。在臺積電未成立之前，世界上只有一種IDM模式，臺積電的誕生使半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始向走向分工模式。

IDM模式及其廠商

    IDM廠商擁有自己的晶圓廠，能夠一手包辦IC設(shè)計、芯片制造、芯片封裝、測試，甚至延伸到了下游電子終端。目前，全球涌現(xiàn)了一大批Fabless和Foundry，不過IDM仍占據(jù)主要的地位。

    國外IDM廠商主要有：英特爾（Intel）、SK海力士、美光、NXP、英飛凌、索尼、德州儀器（TI）、三星（Samsung）、東芝（Toshiba）、意法半導(dǎo)體（ST）等。

    大陸IDM廠商主要有：華潤微電子、士蘭微、揚(yáng)杰科技、蘇州固锝、上海貝嶺等。

    臺灣IDM廠商主要有：旺宏、華邦等。

    缺陷：成本高，對市場反應(yīng)遲鈍

    一般來說，IDM廠需要雄厚的運(yùn)營資本才能支撐此營運(yùn)模式，故目前僅有極少數(shù)的企業(yè)能維持。

    總體上，IDM的資本支出與Foundry 相當(dāng)，卻遠(yuǎn)高于Fabless；IDM 的研發(fā)投入占銷售收入比重比Fabless 低，卻要遠(yuǎn)高于Foundry。所以，一個成功的IDM 所需投入最大。

    譬如，三星雖有自己的晶圓廠、能制造自己設(shè)計的芯片，然而因建廠和維護(hù)產(chǎn)線的成本太高，故同時也為 Apple 的iPhone、iPad 的處理器提供代工服務(wù)，就連Intel也有轉(zhuǎn)向晶圓代工廠的趨勢。

    除了成本高以外，IDM廠另一大局限就是對市場的反應(yīng)不夠迅速。由于IDM企業(yè)的“體量”較大，所以“慣性”也大，因此對市場的反應(yīng)速度會比較慢。

    優(yōu)勢：利潤率高，技術(shù)領(lǐng)先

    當(dāng)然，作為目前全球最為主流的一種半導(dǎo)體模式，IDM廠的優(yōu)勢還是非常明顯的。

    首先，IDM廠可以整合內(nèi)部資源。

    在IDM 企業(yè)內(nèi)部，從IC 設(shè)計到完成IC制造所需的時間較短，主要的原因是不需要進(jìn)行硅驗(yàn)證（SiliconProven），不存在工藝流程對接問題，所以新產(chǎn)品從開發(fā)到面市的時間較短。

    而在垂直分工模式中，由于Fabless 在開發(fā)新產(chǎn)品時，難以及時與Foundry 的工藝流程對接，造成一個芯片從設(shè)計公司到代工企業(yè)的流片（晶圓光刻的工藝過程）完成往往需要6－9 個月，延緩了產(chǎn)品的上市時間。

    其次，IDM廠利潤率高。

    在整個IC產(chǎn)業(yè)鏈，最前端的產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)與最末端的品牌、營銷利潤率最高，中間的制造、封裝測試環(huán)節(jié)利潤率較低。譬如，在美國上市的IDM企業(yè)平均毛利率是44%，凈利率是9.3%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Foundry 的15%和0.3%以及封裝測試企業(yè)的22.6%和1.9%。

    最后，IDM廠擁有絕對領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢。

    大多數(shù)IDM都有自己的IP（Intellectual Property，知識產(chǎn)權(quán)）開發(fā)部門，經(jīng)過長期的研發(fā)與積累，企業(yè)技術(shù)儲備比較充足，技術(shù)開發(fā)能力很強(qiáng)，具有絕對領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢。

    IP核模式及其廠商

    IP（知識產(chǎn)權(quán)）的供應(yīng)商處于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的最上游，由于現(xiàn)在的IC設(shè)計已步入SoC（系統(tǒng)級芯片）時代，所以一款SoC設(shè)計的芯片內(nèi)可能會包含CPU、DSP、Memory、以及各類I/O 接口等，而這些內(nèi)部單元都是以IP的形式集成在一起。

由于大多數(shù)Fabless沒有足夠的精力和時間單獨(dú)開發(fā)IP，必須借助于IP供應(yīng)商的IP來加快產(chǎn)品設(shè)計和縮短面市時間，所以最近幾年IP供應(yīng)商成長很快。

目前，全球各大IP供應(yīng)商主要靠授權(quán)費(fèi)和版稅來掙錢，設(shè)計公司一般會先購買IP技術(shù)授權(quán)費(fèi)，在芯片設(shè)計完成并銷售后，再按照芯片銷售的平均價格向IP供應(yīng)商支付一定比例的版稅。

不過由于設(shè)計成本變得日益昂貴，許多IP廠開始進(jìn)行商業(yè)模式變革，將由一些設(shè)計用仿真模型組成的設(shè)計套件部分（DesignKit）授權(quán)給設(shè)計公司，將GDSII部分（硬核）授權(quán)給Foundry廠商，以減輕設(shè)計公司的授權(quán)成本。

有些IP廠商還免費(fèi)提供部分設(shè)計套件，設(shè)計公司前期不用花一分錢就可以完成前端設(shè)計仿真甚至后端布局布線工作，直到設(shè)計接近完成時再考慮是否需要取得商業(yè)授權(quán)來完成設(shè)計并量產(chǎn)，以降低設(shè)計公司的風(fēng)險。

全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體IP核供應(yīng)商：ARM（被軟銀收購，全球最大的IP核供應(yīng)商）、Synopsys、Imagination Technologies（收購MIPS科技公司） 、Cadence、Silicon Image、Ceva、Sonic、Rambus、eMemory、Vivante Corporation等。

IP供應(yīng)商的困境

一般情況下，真正擁有出色或獨(dú)特IP的小型IP 廠商，最終都以被并購收場。例如，MIPS 收購Chipidea、ARM收購Artisan，而Imagination Technologies最終又吃下了MIPS，這些IP廠大多都被系統(tǒng)廠商或者規(guī)模比自己更龐大的IP公司收購。

而且，IP 供應(yīng)商的營業(yè)收入僅占IP 所產(chǎn)生的真實(shí)價值的一小部分，相當(dāng)大的一部分IP收入，均流向了Intel（英特爾）、Qualcomm（高通）、TI（德州儀器）等擁有內(nèi)部IP部門的半導(dǎo)體公司，他們才是真正掌握核心技術(shù)的巨頭。

除此之外，大部分專業(yè)IP 廠商只能掌握中低端的IP，多數(shù)IP 因?yàn)閿?shù)量巨大而很難賣出高價。

Fabless模式及其廠商

Fabless，也就是IC設(shè)計公司，沒有自己的加工廠和封測廠，IC 產(chǎn)品的生產(chǎn)只能依靠專門的代工廠（Foundry）和封裝測試廠商。當(dāng)然，除了進(jìn)行IC設(shè)計還要負(fù)責(zé)IC 產(chǎn)品的銷售。某些Fabless 具有強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力，也擁有頂尖的IP核產(chǎn)品，IP 授權(quán)費(fèi)和版稅成為其重要的收入來源，如芯片專利巨頭Qualcomm。

國外Fabless有：高通、博通、英偉達(dá)、AMD、美滿電子、賽靈思、Dialog、Altera等。

中國頂尖的Fabless有：聯(lián)發(fā)科（臺灣）、海思、展訊、晨星半導(dǎo)體（臺灣）、聯(lián)詠科技（臺灣）、瑞昱半導(dǎo)體（臺灣）等。

Foundry模式及其廠商

一般來說，F(xiàn)oundry 只專注于 IC 制造環(huán)節(jié)，不涉足設(shè)計和封測，不推出自己的產(chǎn)品，只為Fabless 和 IDM （委外訂單）提供代工服務(wù)，并收取一定比例的代工費(fèi)。

Foundry可以同時為多家設(shè)計公司提供代工，獲利相對穩(wěn)定，但仰賴實(shí)體資產(chǎn)，投資規(guī)模較大，且維持產(chǎn)線運(yùn)作的費(fèi)用高，從這方面來說，F(xiàn)oundry的進(jìn)入門檻非常之高。

Foundry的客戶主要有兩類：一類是Fabless公司，例如Qualcomm、Nvidia、Xilinx、AMD等。另一類是IDM廠商，例如Intel，ON，ST，TI，Toshiba等。

全球頂尖的Foundry有：臺積電、格羅方德、聯(lián)華電子、中芯國際、力晶、華虹半導(dǎo)體、towejazz（以色列）、dongbu hitek（韓國）等。

封裝測試廠

一塊芯片的誕生大致會經(jīng)歷如下幾個環(huán)節(jié)：設(shè)計-晶圓制造-封裝-測試。封裝，顧名思義就是把裸片（die）用塑料封起來，外部只留接觸的pin腳。而測試，也可叫FT（final test），目的是最后出廠時保證你這個產(chǎn)品的性能可滿足設(shè)計要求。

封裝測試企業(yè)只專注于封測環(huán)節(jié)，為Fabless 或者IDM 提供封測服務(wù)，并收取一定比例的加工費(fèi)。

目前，臺灣封測廠無論是技術(shù)還是產(chǎn)能均雄踞全球之首。譬如，排名世界第一的封測大廠日月光，以及名列前茅的矽品、力成、南茂、欣邦、京元電子等均出自臺灣。

不過，近年大陸本土封測廠憑借一系列并購動作，地位也迅速攀升。2014年，長電科技一舉吃下了曾排名第四的新加坡封測大廠星科金朋，通富微電也于2015年收購AMD蘇州和AMD檳城兩家封測工廠各85%股份。

大陸3大封測巨頭：長電科技、華天科技以及通富微電

長電科技：通過收購星科金朋，獲取了SiP、FoWLP等一系列先進(jìn)封裝技術(shù)，借此搶占未來五年先進(jìn)封裝技術(shù)的先機(jī)，能夠?yàn)閲H頂級客戶和高端客戶提供下世代領(lǐng)先的封裝服務(wù)。

收購了星科金朋后，長電科技一躍晉升2016年全球前10大委外封測廠第三位，業(yè)務(wù)覆蓋國際、國內(nèi)全部高端客戶，包括高通、博通、SanDisk、Marvell、海思、展訊、銳迪科等。

華天科技：在昆山、西安、天水三地均有全面布局，指紋識別、RF-PA、MEMS、FC、SiP等先進(jìn)封裝產(chǎn)量不斷提高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，已具備為客戶提供領(lǐng)先一站式封裝的能力，2017年公司的先進(jìn)封裝產(chǎn)能有望逐步得到釋放。

其中，昆山廠主攻高端技術(shù)，深化國際戰(zhàn)略布局。昆山廠目前主營晶圓級高端封裝，訂單量最大的是CIS封裝，Bumping封裝也開始逐步小批量的生產(chǎn)。

西安廠立足中端封裝，突破手機(jī)客戶，以基本封裝產(chǎn)品為主，定位于指紋識別、RF、PA和MEMS，MEMS產(chǎn)量已經(jīng)突破1000萬只/月，而指紋識別的產(chǎn)能也開始釋放。

天水廠定位以中低端引線框架封裝與LED封裝為主，是公司此前營收的主要來源，未來隨著天水廠的擴(kuò)產(chǎn)計劃逐步完成并經(jīng)歷產(chǎn)能爬坡后，生產(chǎn)經(jīng)營將逐步步入穩(wěn)定狀態(tài)，營收能力也有望實(shí)現(xiàn)較大幅度的提升。

而從技術(shù)上來看，華天科技2016年發(fā)展的最大亮點(diǎn)要數(shù)指紋識別產(chǎn)品的封裝技術(shù)，公司針對不同的需求而開發(fā)出了適合的指紋識別封裝工藝，尤其是為瑞典FPC和匯頂開發(fā)的“TSV+SiP”指紋識別封裝產(chǎn)品已經(jīng)成功應(yīng)用于華為系列手機(jī)。

通富微電：收購的AMD蘇州、檳城兩廠主要從事高端集成電路封測業(yè)務(wù)，產(chǎn)品包括CPU（中央處理器）、GPU（圖形處理器）、APU（加速處理器）以及Gaming Console Chip（游戲主機(jī)處理器）等，封裝形式包括FCBGA、FCPGA、FCLGA以及MCM等，先進(jìn)封裝產(chǎn)品占比100%。

通過該次收購，通富微電實(shí)現(xiàn)了兩廠先進(jìn)的倒裝芯片封測技術(shù)和公司原有技術(shù)互補(bǔ)的目的，公司先進(jìn)封裝銷售收入占比也因此超過了七成。

 

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