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嘉峪檢測網 2025-03-19 08:40
流片是什么?
流片(tape-out)是指通過一系列工藝步驟在流水線上制造芯片,是集成電路設計的最后環節,即“試生產",簡單來說就是電路設計完以后,先小批量生產,供測試使用。如果測試通過,就可以按照此條件開始大規模生產。
流片是把版圖變成 ASIC 芯片的過程。即 Fabless 廠商設計完電路后,在所有檢查和驗證都正確的情況下,將最后的版圖(GDSII)文件交由 Fab 廠先生產一部分樣品芯片(通常為數十片或上百片不等),用以檢驗工藝步驟是否可行,以及電路是否達到所需的性能和功能。
流片一次需要多少錢?why?
流片成本因工藝制程、設計復雜度和生產規模而異。
流片成本高昂的原因主要有以下幾點:
掩模板(Mask)成本:掩模板是光刻過程中將設計圖形轉移到晶圓上的關鍵部件,也是占比極大的部分,一套掩模板的成本可能高達數百萬美元,尤其是在先進制程中。
制造一款芯片需要幾百甚至上千道工序,掩膜版當然也不止一層,例如28nm工藝制程大約需要40層,14nm工藝制程大約需要60層,7nm大約需要80層甚至更多。掩膜版的價格主要取決于芯片所選用的“工藝節點”,工藝節點越高,流片價格越貴。一般來說,越先進的工藝節點,所需要使用的掩膜版層數就越多,那么所需要的掩模版費用也就越高。
晶圓代工費用:晶圓代工涉及復雜的工藝,包括光刻、蝕刻、摻雜等,每一步都需要高度精確的控制,導致運營成本高昂。
設備折舊:半導體制造設備價格昂貴,且需要定期折舊。例如,28nm的掩模板機臺就超過5000萬美元一臺。
非規模化生產:流片屬于小批量生產模式,缺乏大規模生產帶來的經濟效應,規模越小平均到每顆芯片的費用就越大,規模越大平均到每顆芯片的費用就越低。
流片需要多久?
流片過程通常需要3至6個月,具體時間取決于芯片設計的復雜度、工藝制程的先進性以及代工廠的產能。整個過程包括原料準備、光刻、摻雜、沉積、封裝測試等多個環節,涉及數百道工序。
流片背后的經濟效應
流片成本之所以高,是因為它需要在小批量生產中分攤高昂的掩模板和設備成本。例如,在40nm工藝下,小規模流片的總成本可能在30萬至50萬美元之間,其中大部分為掩模板成本。而進入量產階段后,晶圓成本成為主要成本來源,單位芯片的成本會大幅降低。
此外,流片失敗可能導致巨大的經濟損失,甚至讓公司倒閉。
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