這個(gè)春節(jié)，要說(shuō)最火的熱點(diǎn)，一定是流浪地球了。

這是一部帶著地球去流浪的科幻電影。

太陽(yáng)系病了，地球的生命進(jìn)入倒計(jì)時(shí)，為了活命，人類決定帶著地球離開(kāi)，前往宇宙深處尋找新的家園。他們空前團(tuán)結(jié)，建造了一萬(wàn)個(gè)行星發(fā)動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)，停止了地球自轉(zhuǎn)，并向著半人馬星座進(jìn)發(fā)。

流浪地球計(jì)劃，共分為五個(gè)時(shí)代：

一、剎車時(shí)代

整個(gè)剎車時(shí)代耗時(shí) 42 年。

此時(shí)的人類已經(jīng)掌握了可控重元素聚變技術(shù)，因此利用巖石當(dāng)燃料，通過(guò)制造出來(lái)的上萬(wàn)座行星發(fā)動(dòng)機(jī)，相互配合，逆天而行，驅(qū)動(dòng)地球停止自傳。

從此地球沒(méi)有日升日落，一半極晝，一半極夜。

停止自傳引發(fā)的巨大災(zāi)難，導(dǎo)致地球人口銳減一半，僅剩 35 億。

東半球多數(shù)城市，也被淹沒(méi)在那滔天巨浪之下。

二、逃逸時(shí)代

地球上發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，仍不足以擺脫太陽(yáng)引力，所有全球 12000 座行星發(fā)動(dòng)機(jī)同力開(kāi)啟，地球還要沿著橢圓軌道變軌加速，圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn) 15 圈后，達(dá)到逃逸速度，飛出太陽(yáng)系。

地球宛如一顆行星。

由于地面環(huán)境的惡劣，人類不得不搬入地下城。

三、前流浪時(shí)代

太陽(yáng)脫離太陽(yáng)系之后，飛往比鄰星。

此時(shí)地球上極度寒冷，冰天雪地，人類已完全無(wú)法居住。

人類若要回到地表工作，就要穿上特殊的防護(hù)服。

四、后流浪時(shí)代

圍繞赤道一圈的行星加速器重啟，使地球重新開(kāi)始自傳，并減速，逐漸接近半人馬座比鄰星的公轉(zhuǎn)軌道。

五、新太陽(yáng)時(shí)代地球

地球正式進(jìn)入比鄰星的公轉(zhuǎn)軌道，成為這顆恒星的衛(wèi)星，開(kāi)啟人類的新紀(jì)元。

反觀半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，甚至不比遷徙地球簡(jiǎn)單。為了方便大家理解芯片從制造到應(yīng)用的過(guò)程，所以把文章主要分為芯片制造、芯片貿(mào)易、芯片應(yīng)用三個(gè)過(guò)程，讓大家更立體地了解中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)。

1 - 芯片制造

芯片制造最上游是 IC 設(shè)計(jì)公司與晶圓制造公司，IC 設(shè)計(jì)公司依照客戶的需求設(shè)計(jì)出電路圖，晶圓制造公司則以多晶硅為原料制造出硅晶圓。

中游是 IC 制造公司，他們的主要任務(wù)就是把 IC 設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)好的電路圖移植到晶圓制造公司制造好的晶圓上。

下游是 IC 封測(cè)廠，他們負(fù)責(zé)對(duì)移植完電路圖的晶圓實(shí)施封裝與測(cè)試。

➤硅晶圓制造

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的最上游是硅晶圓制造。事實(shí)上，上游的硅晶圓產(chǎn)業(yè)又是由三個(gè)子產(chǎn)業(yè)形成的，依序?yàn)?strong .="box-sizing: border-box;">硅的初步純化 → 多晶硅的制造 → 硅晶圓制造。

1、硅的初步純化：

將石英砂 (SiO2) 轉(zhuǎn)化成冶金級(jí)硅 ( 硅純度 98% 以上）。

 石英砂

2、多晶硅的制造：

將冶金級(jí)硅制成多晶硅。高純度多晶硅 (99.999999999%，11 N) 用來(lái)制做 IC 等精密電路 IC，俗稱半導(dǎo)體等級(jí)多晶硅。

3、硅晶圓制造：

將多晶硅制成硅晶圓。硅晶圓又可分成單晶硅晶圓與多晶硅晶圓兩種。一般來(lái)說(shuō)，IC 制造用的硅晶圓都是單晶硅晶圓。一般來(lái)說(shuō)，單晶硅的效率會(huì)較多晶硅高，當(dāng)然成本也較高。

用刀具將多晶硅切片就是芯片制作具體所需要的晶圓。晶圓越薄，生產(chǎn)的成本越低，但對(duì)工藝就要求的越高。

硅晶圓

➤IC 設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)單來(lái)講，IC 設(shè)計(jì)可分成幾個(gè)步驟，依序?yàn)椋?strong .="box-sizing: border-box;">規(guī)格制定 → 邏輯設(shè)計(jì) → 電路布局 → 布局后模擬 → 光罩制作。

➤IC 制造

IC 制造的流程較復(fù)雜，但其實(shí) IC 制造就只做一件事而已：把光罩上的電路圖轉(zhuǎn)移到晶圓上。

接下來(lái)要介紹該如何制作。試想一下，如果要以油漆噴罐做精細(xì)作圖時(shí)，我們需先割出圖形的遮蓋板，蓋在紙上。接著再將油漆均勻地噴在紙上，待油漆干后，再將遮板拿開(kāi)。

不斷地重復(fù)這個(gè)步驟后，便可完成整齊且復(fù)雜的圖形。制造 IC 就是以類似的方式，藉由遮蓋的方式一層一層的堆疊起來(lái)。

➤IC 封測(cè)

這一片片的晶圓完成品就被送往 IC 封測(cè)廠，實(shí)行 IC 的封裝與測(cè)試。

1、封裝：

所謂 「封裝技術(shù)」 是一種將集成電路用絕緣的塑料或陶瓷材料打包的技術(shù)。

以 CPU 為例，實(shí)際看到的體積和外觀并不是真正的 CPU 內(nèi)核的大小和面貌，而是 CPU 內(nèi)核等元件經(jīng)過(guò)封裝后的產(chǎn)品。封裝技術(shù)封裝對(duì)于芯片來(lái)說(shuō)是必須的，也是至關(guān)重要的。

因?yàn)樾酒�必須與外界隔離，以防止空氣中的雜質(zhì)對(duì)芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。另一方面，封裝后的芯片也更便于安裝和運(yùn)輸。

由于封裝技術(shù)的好壞還直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與之連接的 PCB ( 印制電路板）的設(shè)計(jì)和制造，因此它是至關(guān)重要的。

封裝的流程大致如下：切割→黏貼→焊接→模封。

2、測(cè)試

完成封裝后，便要進(jìn)入測(cè)試的階段，在這個(gè)階段便要確認(rèn)封裝完的 IC 是否有正常的運(yùn)作，正確無(wú)誤之后便可在市場(chǎng)上流通。

2 - 芯片貿(mào)易

流浪地球計(jì)劃的五個(gè)時(shí)代中，經(jīng)歷最多、耗時(shí)最長(zhǎng)的無(wú)異于前、后流浪時(shí)代，地球從太陽(yáng)系飛往半人馬座比鄰星的流浪過(guò)程中不知要經(jīng)歷多少波折。同樣在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中芯片也需要經(jīng)過(guò)貿(mào)易商流浪到各終端工廠，下面我們將為大家介紹半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的流浪時(shí)代——芯片貿(mào)易過(guò)程。

➤芯片分銷業(yè)的鏈條

芯片分銷業(yè)各流通環(huán)節(jié)

就著上面這張圖，開(kāi)始細(xì)說(shuō)各個(gè)環(huán)節(jié)的貿(mào)易商。

這里說(shuō)明一下，以下部分：

黑色字部分代表官方貿(mào)易行為。

灰色字部分代表非官方貿(mào)易行為。

不做道德評(píng)判，只談芯片流向。

1

原廠

➤官方貿(mào)易行為

大原廠是基本杜絕官方貿(mào)易行為的。當(dāng)然，偶爾會(huì)有擦邊球行為存在，比如某些原廠區(qū)域銷售辦公室簽發(fā)的代理證，比如某些原廠曾經(jīng)給了幾十家貿(mào)易商 IDH 的身份。

小原廠礙于客戶資源限制，會(huì)向部分擁有大客戶，但并非授權(quán)代理的貿(mào)易商直接出貨。

➤非官方貿(mào)易行為

原廠相關(guān)負(fù)責(zé)人在外參股一家公司，由這家公司在市場(chǎng)上放貨這類情況也并不罕見(jiàn)。

 2 

代理

➤官方貿(mào)易行為

較為常見(jiàn)的是：

• 正常服務(wù)客戶的過(guò)程中，遇到原廠無(wú)法支持的缺貨，向其他代理或市場(chǎng)采購(gòu)。

• 客戶項(xiàng)目調(diào)整，導(dǎo)致庫(kù)存呆滯，低價(jià)向市場(chǎng)出售。

• 在其他代理或貿(mào)易找上門(mén)時(shí)，有多余庫(kù)存或 backlog，順手賣掉些貨，因?yàn)檫@類生意現(xiàn)金流總是不錯(cuò)。

也有某些代理，為了最大限度的獲得利潤(rùn)。依托其強(qiáng)大的客戶資源，資金實(shí)力，牢靠的客戶關(guān)系，除了供應(yīng)客戶 BOM 表中自己代理的品牌，也將觸手延伸至非代理品牌。其采購(gòu)貨源遍及代理商，貿(mào)易商，甚至終端客戶。

➤非官方貿(mào)易行為

代理商的從業(yè)人員，把手里的資源往市場(chǎng)放貨；或者在外成立一家公司做自己的生意也是業(yè)界常態(tài)。

 3 

貿(mào)易

➤官方貿(mào)易行為

貿(mào)易被被分為兩大類：

純貿(mào)易商：下游仍為貿(mào)易商，大都存在于 IC 交易網(wǎng)，可細(xì)分為：

• 殺貨商：從工廠或貿(mào)易以極低價(jià)格批量吃貨，轉(zhuǎn)手較迅速。

• 囤貨商：將上者的庫(kù)存中流通性較好，或價(jià)格被嚴(yán)重低估的料囤下來(lái)，等待時(shí)機(jī)高價(jià)銷售。

• 品牌商：專做某類產(chǎn)品（比如某光的光耦），或某幾個(gè)品牌（比如某集思的 ADI），通用型號(hào)長(zhǎng)期備有庫(kù)存。

• 外單商：基本無(wú)庫(kù)存，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)尋找貨源銷售給國(guó)外客戶。客戶大都來(lái)自：TBF，Netcomponets，IC Source, Allparts ( 針對(duì)韓國(guó)市場(chǎng)）。

次終端貿(mào)易商：下游為終端客戶。可細(xì)分為：

• 配單商：

  服務(wù)中小終端，或者軍工類客戶。小量多樣多品種，但利潤(rùn)不錯(cuò)。經(jīng)常要支持其一整張 BOM 表的需求。

   

• 獨(dú)立分銷商：

  服務(wù)大中型 ODM、OEM、EMS 工廠，單顆的量往往不小，但支持的品種和料號(hào)數(shù)較配單商要少很多。貨源大都來(lái)自代理商，貿(mào)易商甚至終端客戶。

➤非官方貿(mào)易行為

這就是各位老板或深惡痛絕，或睜只眼閉只眼的私單行為了。

本身沒(méi)有原廠的任何授權(quán)，貿(mào)易商安身立命的無(wú)非就是客戶關(guān)系和資源關(guān)系。

如果這類關(guān)系在老板手里還好，比如有大公司的 Code，需要大額資金放賬等。

但如果這類關(guān)系不在老板手里的話，業(yè)務(wù)員的提成最高也不會(huì)超過(guò) 30%，大公司則基本低于 10%，采購(gòu)更是低于 5%。人性面前，想禁止是幾乎不可能的。畢竟沒(méi)有核心壁壘，做熟了自立門(mén)戶也是屢見(jiàn)不鮮。

 4 

終端

➤官方貿(mào)易行為

較為常見(jiàn)的是：

終端的生產(chǎn)過(guò)程中，由于項(xiàng)目取消或項(xiàng)目變更，導(dǎo)致庫(kù)存呆滯，向市場(chǎng)轉(zhuǎn)賣的行為。

終端的生產(chǎn)過(guò)程中，由于項(xiàng)目臨時(shí)增量，原授權(quán)渠道無(wú)法正常供應(yīng)，轉(zhuǎn)而向市場(chǎng)采購(gòu)的行為。

還有：

部分終端尤其 EMS（代工廠）, 為了獲得制造以外的利潤(rùn)，將其價(jià)格有優(yōu)勢(shì)的型號(hào)向市場(chǎng)轉(zhuǎn)賣的行為。

➤非官方貿(mào)易行為

上述交易基本很難脫離終端，但是在操作過(guò)程中，從價(jià)格到出貨渠道，終端負(fù)責(zé)人有很多可以操作的地方。畢竟這塊在終端的體系中占據(jù)份額并不大，關(guān)注不多。

但也有大公司在這塊漏洞很大，導(dǎo)致嚴(yán)重事件的，比如 2011 年 F 公司的貪腐案件，導(dǎo)致貿(mào)易商已經(jīng)基本很難在其建 Code 交易。

芯片分銷業(yè)各流通環(huán)節(jié)

芯片分銷業(yè)各流通環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生庫(kù)存，無(wú)法及時(shí)消化掉的庫(kù)存會(huì)跑到 「3 貿(mào)易」 那里。

➤停產(chǎn)芯片和暴利的故事

芯片，其核心在知識(shí)產(chǎn)權(quán)，物質(zhì)成本不過(guò)硅晶圓金屬線。應(yīng)用越高端，供應(yīng)商越稀有，簡(jiǎn)單說(shuō)，無(wú)法山寨！自然就是賣方市場(chǎng)。

正常量產(chǎn)都還好說(shuō)，如果遇到缺貨和停產(chǎn)，擁有現(xiàn)貨的供應(yīng)商就可以完美演繹：

坐！地！起！價(jià)！

非消費(fèi)類領(lǐng)域的很多型號(hào)，產(chǎn)品的生命周期往往遠(yuǎn)大于型號(hào)的生命周期，芯片原廠已經(jīng)不再生產(chǎn)芯片了，產(chǎn)品卻還需求芯片來(lái)滿足生產(chǎn)需求或者維修需求。

這樣，會(huì)導(dǎo)致在停產(chǎn)后的好些年里，這些需求只能依賴市場(chǎng)存量解決，而停產(chǎn)料，則是賣一顆少一顆。根據(jù)停產(chǎn)時(shí)間與價(jià)格之間的關(guān)系畫(huà)了個(gè)簡(jiǎn)單的圖：

量產(chǎn)、停產(chǎn)時(shí)間與價(jià)格趨勢(shì)圖

• 剛剛量產(chǎn)的時(shí)候，芯片價(jià)格相對(duì)較高，逐漸下降，直到停產(chǎn)；

• 在停產(chǎn)時(shí)，由于稀缺性，和部分囤貨行為，會(huì)導(dǎo)致價(jià)格翻上很多倍；

• 在停產(chǎn)初期，這時(shí)候未必沒(méi)有庫(kù)存，但是存量還未被釋放。或者庫(kù)存方為后續(xù)生產(chǎn)維修備料未放出；或者庫(kù)存方惜售未放出。造成市場(chǎng)供應(yīng)極度稀缺，價(jià)格會(huì)飆升到頂點(diǎn)；

• 在停產(chǎn)后幾年，價(jià)格會(huì)逐漸回落。原本的存量被逐漸釋放，真實(shí)的需求也在逐漸減少，量產(chǎn)需求基本消失。真實(shí)需求大都為維修用料，量必然不會(huì)太大，價(jià)量無(wú)法齊升，因而漸漸趨于穩(wěn)定。

經(jīng)過(guò)這么多過(guò)程，芯片終將會(huì)流入到終端工廠，從而變成產(chǎn)品進(jìn)入到億萬(wàn)個(gè)人類手中結(jié)束流浪。當(dāng)然，有的芯片也可能會(huì)面臨洗晶，有的芯片在此時(shí)也可能會(huì)進(jìn)入到流浪的終點(diǎn)，在看不到光，上下左右都看不到盡頭的墻邊，抵達(dá)流浪的終點(diǎn)——死亡！

3 - 芯片應(yīng)用

芯片成品經(jīng)貿(mào)易商流轉(zhuǎn)到終端工廠，在終端工廠里硬件工程師不僅需要從外界交流獲取對(duì)自己設(shè)計(jì)的需求，然后匯總，分析成具體的硬件實(shí)現(xiàn)。還要跟眾多的芯片和方案供應(yīng)商聯(lián)系，從中挑選出合適的方案。

當(dāng)原理圖完成后，硬件工程師需要組織人員進(jìn)行配合評(píng)審和檢查，同時(shí)要和 CAD 工程師一起工作來(lái)完成的設(shè)計(jì)。

與此同時(shí)，要準(zhǔn)備好 BOM 清單，開(kāi)始采購(gòu)和準(zhǔn)備物料，聯(lián)系加工廠家完成貼裝工序。此后 PCB（PCB 就是線路板的縮寫(xiě)！通常含義就是沒(méi)有任何元器件的線路板）便成了 PCBA（PCBA, 是印制線路板組裝的縮寫(xiě)，通常含義為在電路板上插上相應(yīng)的元器件如電阻、電容、IC 等等）。

之后工廠生將 PCBA 與模具廠生產(chǎn)的模具組合，產(chǎn)出的產(chǎn)品流通到消費(fèi)者手中。芯片應(yīng)用的范圍很廣，已廣泛應(yīng)用到日常生活中的路由器、手機(jī)、電視機(jī)等等等等產(chǎn)品。只要有電，基本都有芯片的身影。

一個(gè)人如果每天接觸到的處理芯片少于 20 個(gè)，那這個(gè)人就沒(méi)有進(jìn)入現(xiàn)代化。

從一粒沙到消費(fèi)者手中的產(chǎn)品，芯片經(jīng)歷了一段漫長(zhǎng)的流浪，貌似還沒(méi)有幾樣?xùn)|西比芯片產(chǎn)業(yè)鏈更長(zhǎng)，用途更廣泛。

4 - 總結(jié)

尤瓦爾·赫拉利在《人類簡(jiǎn)史》中寫(xiě)道：

一萬(wàn)年前智人開(kāi)始放棄狩獵和采集投入越來(lái)越多的精力來(lái)培育小麥。小麥照顧起來(lái)，處處麻煩。

小麥不喜歡大小石頭，所以要把田地里的石頭撿干凈搬出去，搞得人類腰酸背痛；小麥不喜歡與其他植物分享空間、水和養(yǎng)分，所以要在烈日下整天除草；小麥會(huì)得病，所以要幫忙驅(qū)蟲(chóng)防病；小麥完全無(wú)力抵抗蝗蟲(chóng)或者兔子，所以農(nóng)民又不得不守衛(wèi)保護(hù)；小麥會(huì)渴會(huì)餓。所以要大老遠(yuǎn)把水引來(lái)，為它止渴；收集動(dòng)物糞便，用來(lái)滋養(yǎng)土地。

但是智人適應(yīng)的活動(dòng)是爬爬果樹(shù)、追追瞪羚，而不是彎腰清石塊、努力挑水桶。于是，人類的脊推、膝蓋、脖子和腳底就得付出代價(jià)。

人類進(jìn)到農(nóng)業(yè)時(shí)代后出現(xiàn)了大量疾病，例如腰間盤(pán)突出、關(guān)節(jié)炎和疝氣。新的農(nóng)業(yè)活動(dòng)需要大把時(shí)間，所以，人類就只能被迫永久定居在麥田旁邊。這徹底改變了人類的生活方式。因此不是我們馴化了小麥，而是小麥馴化了我們。

回過(guò)頭來(lái)，我們?cè)傧胂滦酒�流浪的過(guò)程亦是如此。從一粒沙到一顆芯片，再到產(chǎn)品，人類拼了命不斷挑戰(zhàn)摩爾定律，把芯片造小再造小。人類把它穿在衣服上，每天對(duì)著由它堆砌成的產(chǎn)品工作，甚至鑲嵌在皮膚里，并時(shí)不時(shí)感嘆人類智慧的無(wú)窮。

于是，人類的脊推、脖子就得付出代價(jià)，腰椎間盤(pán)突出、頸椎病等成了這代人面臨最多的問(wèn)題。從某種角度上講，這些流浪到世界各處的芯片也在馴化著人類。

不僅芯片在流浪，人類也因芯片流浪。年剛過(guò)完，芯片行業(yè)的人便因?yàn)檫@些小小的芯片踏上了離家的流浪旅途。

愿新的一年，在芯片行業(yè)奮斗的你，身體健康，同時(shí)能夠馴服芯片這個(gè)小東西，讓它幫你多多賺錢(qián)。

參考資料：

【1】ICExpo《一文讀懂制造芯片的流程？》，2018

【2】中科院微電子研究所《芯片制造流程詳解，具體到每一個(gè)步驟》，2018

【3】網(wǎng)絡(luò)《終于有人講透了芯片設(shè)計(jì)流程  》，2017

【4】搜狐《中國(guó)半導(dǎo)體芯片的進(jìn)擊之路何在？》，2018

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來(lái)源：芯世相