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嘉峪检测网 2025-03-19 08:40
流片是什么?
流片(tape-out)是指通过一系列工艺步骤在流水线上制造芯片,是集成电路设计的最后环节,即“试生产",简单来说就是电路设计完以后,先小批量生产,供测试使用。如果测试通过,就可以按照此条件开始大规模生产。
流片是把版图变成 ASIC 芯片的过程。即 Fabless 厂商设计完电路后,在所有检查和验证都正确的情况下,将最后的版图(GDSII)文件交由 Fab 厂先生产一部分样品芯片(通常为数十片或上百片不等),用以检验工艺步骤是否可行,以及电路是否达到所需的性能和功能。
流片一次需要多少钱?why?
流片成本因工艺制程、设计复杂度和生产规模而异。
流片成本高昂的原因主要有以下几点:
掩模板(Mask)成本:掩模板是光刻过程中将设计图形转移到晶圆上的关键部件,也是占比极大的部分,一套掩模板的成本可能高达数百万美元,尤其是在先进制程中。
制造一款芯片需要几百甚至上千道工序,掩膜版当然也不止一层,例如28nm工艺制程大约需要40层,14nm工艺制程大约需要60层,7nm大约需要80层甚至更多。掩膜版的价格主要取决于芯片所选用的“工艺节点”,工艺节点越高,流片价格越贵。一般来说,越先进的工艺节点,所需要使用的掩膜版层数就越多,那么所需要的掩模版费用也就越高。
晶圆代工费用:晶圆代工涉及复杂的工艺,包括光刻、蚀刻、掺杂等,每一步都需要高度精确的控制,导致运营成本高昂。
设备折旧:半导体制造设备价格昂贵,且需要定期折旧。例如,28nm的掩模板机台就超过5000万美元一台。
非规模化生产:流片属于小批量生产模式,缺乏大规模生产带来的经济效应,规模越小平均到每颗芯片的费用就越大,规模越大平均到每颗芯片的费用就越低。
流片需要多久?
流片过程通常需要3至6个月,具体时间取决于芯片设计的复杂度、工艺制程的先进性以及代工厂的产能。整个过程包括原料准备、光刻、掺杂、沉积、封装测试等多个环节,涉及数百道工序。
流片背后的经济效应
流片成本之所以高,是因为它需要在小批量生产中分摊高昂的掩模板和设备成本。例如,在40nm工艺下,小规模流片的总成本可能在30万至50万美元之间,其中大部分为掩模板成本。而进入量产阶段后,晶圆成本成为主要成本来源,单位芯片的成本会大幅降低。
此外,流片失败可能导致巨大的经济损失,甚至让公司倒闭。
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