這個春節(jié)，要說最火的熱點，一定是流浪地球了。

這是一部帶著地球去流浪的科幻電影。

太陽系病了，地球的生命進入倒計時，為了活命，人類決定帶著地球離開，前往宇宙深處尋找新的家園。他們空前團結(jié)，建造了一萬個行星發(fā)動機和轉(zhuǎn)向發(fā)動機，停止了地球自轉(zhuǎn)，并向著半人馬星座進發(fā)。

流浪地球計劃，共分為五個時代：

一、剎車時代

整個剎車時代耗時 42 年。

此時的人類已經(jīng)掌握了可控重元素聚變技術(shù)，因此利用巖石當(dāng)燃料，通過制造出來的上萬座行星發(fā)動機，相互配合，逆天而行，驅(qū)動地球停止自傳。

從此地球沒有日升日落，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，也被淹沒在那滔天巨浪之下。

二、逃逸時代

地球上發(fā)動機的功率，仍不足以擺脫太陽引力，所有全球 12000 座行星發(fā)動機同力開啟，地球還要沿著橢圓軌道變軌加速，圍繞太陽公轉(zhuǎn) 15 圈后，達到逃逸速度，飛出太陽系。

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、前流浪時代

太陽脫離太陽系之后，飛往比鄰星。

此時地球上極度寒冷，冰天雪地，人類已完全無法居住。

人類若要回到地表工作，就要穿上特殊的防護服。

四、后流浪時代

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

五、新太陽時代地球

地球正式進入比鄰星的公轉(zhuǎn)軌道，成為這顆恒星的衛(wèi)星，開啟人類的新紀元。

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

1 - 芯片制造

芯片制造最上游是 IC 設(shè)計公司與晶圓制造公司，IC 設(shè)計公司依照客戶的需求設(shè)計出電路圖，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)計公司設(shè)計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 封測廠，他們負責(zé)對移植完電路圖的晶圓實施封裝與測試。

➤硅晶圓制造

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的最上游是硅晶圓制造。事實上，上游的硅晶圓產(chǎn)業(yè)又是由三個子產(chǎn)業(yè)形成的，依序為硅的初步純化 → 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)化成冶金級硅 ( 硅純度 98% 以上）。

 石英砂

2、多晶硅的制造：

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

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。一般來說，IC 制造用的硅晶圓都是單晶硅晶圓。一般來說，單晶硅的效率會較多晶硅高，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，但對工藝就要求的越高。

硅晶圓

➤IC 設(shè)計

簡單來講，IC 設(shè)計可分成幾個步驟，依序為：規(guī)格制定 → 邏輯設(shè)計 → 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 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。

接下來要介紹該如何制作。試想一下，如果要以油漆噴罐做精細作圖時，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。

不斷地重復(fù)這個步驟后，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。

➤IC 封測

這一片片的晶圓完成品就被送往 IC 封測廠，實行 IC 的封裝與測試。

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)過封裝后的產(chǎn)品。封裝技術(shù)封裝對于芯片來說是必須的，也是至關(guān)重要的。

因為芯片必須與外界隔離，以防止空氣中的雜質(zhì)對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、測試

完成封裝后，便要進入測試的階段，在這個階段便要確認封裝完的 IC 是否有正常的運作，正確無誤之后便可在市場上流通。

2 - 芯片貿(mào)易

流浪地球計劃的五個時代中，經(jīng)歷最多、耗時最長的無異于前、后流浪時代，地球從太陽系飛往半人馬座比鄰星的流浪過程中不知要經(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)鏈中的流浪時代——芯片貿(mào)易過程。

➤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，開始細說各個環(huán)節(jié)的貿(mào)易商。

這里說明一下，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)負責(zé)人在外參股一家公司，由這家公司在市場上放貨這類情況也并不罕見。

 2 

代理

➤官方貿(mào)易行為

較為常見的是：

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

• 客戶項目調(diào)整，導(dǎo)致庫存呆滯，低價向市場出售。

• 在其他代理或貿(mào)易找上門時，有多余庫存或 backlog，順手賣掉些貨，因為這類生意現(xiàn)金流總是不錯。

也有某些代理，為了最大限度的獲得利潤。依托其強大的客戶資源，資金實力，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)，可細分為：

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

• 囤貨商：將上者的庫存中流通性較好，或價格被嚴重低估的料囤下來，等待時機高價銷售。

• 品牌商：專做某類產(chǎn)品（比如某光的光耦），或某幾個品牌（比如某集思的 ADI），通用型號長期備有庫存。

• 外單商：基本無庫存，在國內(nèi)市場尋找貨源銷售給國外客戶�？蛻舸蠖紒碜裕篢BF，Netcomponets，IC Source, Allparts ( 針對韓國市場）。

次終端貿(mào)易商：下游為終端客戶。可細分為：

• 配單商：

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

   

• 獨立分銷商：

  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數(shù)較配單商要少很多。貨源大都來自代理商，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。

本身沒有原廠的任何授權(quán)，貿(mào)易商安身立命的無非就是客戶關(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超過 30%，大公司則基本低于 10%，采購更是低于 5%。人性面前，想禁止是幾乎不可能的。畢竟沒有核心壁壘，做熟了自立門戶也是屢見不鮮。

 4 

終端

➤官方貿(mào)易行為

較為常見的是：

終端的生產(chǎn)過程中，由于項目取消或項目變更，導(dǎo)致庫存呆滯，向市場轉(zhuǎn)賣的行為。

終端的生產(chǎn)過程中，由于項目臨時增量，原授權(quán)渠道無法正常供應(yīng)，轉(zhuǎn)而向市場采購的行為。

還有：

部分終端尤其 EMS（代工廠）, 為了獲得制造以外的利潤，將其價格有優(yōu)勢的型號向市場轉(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，但是在操作過程中，從價格到出貨渠道，終端負責(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)都會產(chǎn)生庫存，無法及時消化掉的庫存會跑到 「3 貿(mào)易」 那里。

➤停產(chǎn)芯片和暴利的故事

芯片，其核心在知識產(chǎn)權(quán)，物質(zhì)成本不過硅晶圓金屬線。應(yīng)用越高端，供應(yīng)商越稀有，簡單說，無法山寨！自然就是賣方市場。

正常量產(chǎn)都還好說，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！

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

這樣，會導(dǎo)致在停產(chǎn)后的好些年里，這些需求只能依賴市場存量解決，而停產(chǎn)料，則是賣一顆少一顆。根據(jù)停產(chǎn)時間與價格之間的關(guān)系畫了個簡單的圖：

量產(chǎn)、停產(chǎn)時間與價格趨勢圖

• 剛剛量產(chǎn)的時候，芯片價格相對較高，逐漸下降，直到停產(chǎn)；

• 在停產(chǎn)時，由于稀缺性，和部分囤貨行為，會導(dǎo)致價格翻上很多倍；

• 在停產(chǎn)初期，這時候未必沒有庫存，但是存量還未被釋放�；蛘邘齑娣綖楹罄m(xù)生產(chǎn)維修備料未放出；或者庫存方惜售未放出。造成市場供應(yīng)極度稀缺，價格會飆升到頂點；

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

經(jīng)過這么多過程，芯片終將會流入到終端工廠，從而變成產(chǎn)品進入到億萬個人類手中結(jié)束流浪。當(dāng)然，有的芯片也可能會面臨洗晶，有的芯片在此時也可能會進入到流浪的終點，在看不到光，上下左右都看不到盡頭的墻邊，抵達流浪的終點——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自己設(shè)計的需求，然后匯總，分析成具體的硬件實現(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行配合評審和檢查，同時要和 CAD 工程師一起工作來完成的設(shè)計。

與此同時，要準備好 BOM 清單，開始采購和準備物料，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！通常含義就是沒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，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、電視機等等等等產(chǎn)品。只要有電，基本都有芯片的身影。

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

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

4 - 總結(jié)

尤瓦爾·赫拉利在《人類簡史》中寫道：

一萬年前智人開始放棄狩獵和采集投入越來越多的精力來培育小麥。小麥照顧起來，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；小麥會得病，所以要幫忙驅(qū)蟲防��；小麥完全無力抵抗蝗蟲或者兔子，所以農(nóng)民又不得不守衛(wèi)保護；小麥會渴會餓。所以要大老遠把水引來，為它止渴；收集動物糞便，用來滋養(yǎng)土地。

但是智人適應(yīng)的活動是爬爬果樹、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。

人類進到農(nóng)業(yè)時代后出現(xiàn)了大量疾病，例如腰間盤突出、關(guān)節(jié)炎和疝氣。新的農(nóng)業(yè)活動需要大把時間，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。

回過頭來，我們再想下芯片流浪的過程亦是如此。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，每天對著由它堆砌成的產(chǎn)品工作，甚至鑲嵌在皮膚里，并時不時感嘆人類智慧的無窮。

于是，人類的脊推、脖子就得付出代價，腰椎間盤突出、頸椎病等成了這代人面臨最多的問題。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。年剛過完，芯片行業(yè)的人便因為這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，同時能夠馴服芯片這個小東西，讓它幫你多多賺錢。

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，具體到每一個步驟》，2018

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

【4】搜狐《中國半導(dǎo)體芯片的進擊之路何在？》，2018

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來源：芯世相