什么是半导体产业链?

在IC芯片的生产过程中，首先将设计好的电路图传送到半导体公司生产的晶圆上。经过一系列的程序，在晶圆的表面形成一个集成电路(IC, integrated circuit)，然后切割成一块Die，最后这些Die被包裹在外壳中以保护它们，形成最后的芯片。

半导体行业的上部，中间和下游

• 上游:集成电路设计，生产集成电路设计图纸。
• 中游:IC制造，实际制造设计图纸上的集成电路。
• 下游：IC包装和测试，将晶片切割成裸露的晶体，并且如果测试中没有问题，则添加壳体以包装芯片。

半导体产业上游:集成电路设计流程

芯片是用来处理信息的完整电路系统。在芯片制造之前，工程师必须首先根据需求规划芯片需要具备的功能，以及这些功能分布在芯片上的哪个区域，然后使用硬件描述语言(HDL)将芯片的功能描述成程序代码，然后利用电子设计自动化(EDA)工具让计算机将程序代码转换成电路图。

芯片根据其功能可分为4类:

1. 存储器IC：用于存储数据。根据电源停止后是否可以将数据继续存储，可以分为：
   • 易失性：电源后数据将消失，包括动态随机存取存储器（DRAM）。
   • 非易失性：在电源故障后，将继续存储数据，包括仅准备好存储器（ROM）和闪存。
2. 微元件IC:具有特殊数据处理功能的元件。
   • Micro Processor Unit (MPU):处理复杂的逻辑操作，如中央处理器(CPU);或微处理器，如指令集体系结构(ISA)。
   • 微控制器(Micro Controller Unit, MCU):相当于微型计算机，它将计算机的基本部件:CPU、内存和输入输出接口(I/O)集成在一个IC芯片上。又称单片机。
   • 数字信号处理器(DSP):处理和计算数字信号。
   • 微外围（MPR）：支持MUP，MCU电路元件，用于处理计算机外围设备的芯片。
3. 逻辑IC：执行逻辑操作的IC。
   • 标准逻辑IC:进行基本的逻辑操作，如与、或等，批量生产和销售IC标准产品给不同的客户。
   • 专用集成电路（ASIC）：IC针对特殊用途或单一客户量身定制，具有定制，分化和少量的特点，并用于具有快速工业变化和高集成要求的市场。
4. 模拟IC：处理模拟信号的IC，主要用于电源管理，放大器和转换器。

在集成电路设计行业中，工程师在设计集成电路时，除了集成电路设计本身，还使用集成电路设计工具，这也是半导体产业链上游集成电路设计的一部分。

半导体产业的中流:集成电路制造过程

当IC设计完成后，将进入生产阶段，即IC制造阶段。这个阶段是工业半导体产业链的中游环节。简单地说，集成电路制造就是代工商必须把设计好的电路图转移到半导体晶圆上。

IC制造工艺：将设计拉伸到晶片的IC制造过程大致分为6个阶段，按顺序：晶片，靶溅射，涂层光致抗蚀剂，光掩模光刻，蚀刻和光致抗蚀剂去除。

制造芯片的IC制造厂在将电路转换到晶圆的过程中需要使用各种IC制造设备;在这一过程中，还有一些重要的IC制造材料，如基础材料晶片、在晶片上溅射金属薄膜作为电路靶、电路图转移掩模、光刻胶等化学物质。这些IC制造设备和IC制造材料也是IC产业的一部分。

半导体行业下游:IC封装和测试流程

当电路设计图纸放置在IC晶片形成,然后它是必要的测试和包装,也就是说,测试这些ICs是否可以工作,然后的IC晶片切成一块死/死,因为这些裸死非常脆弱,如果IC是可用的测试后,它必须受包装保护壳,也就是封装，成为最终完成的“芯片”。

封装是将IC芯片封装成芯片。需要一个载体来固定模具。该组件负责携带模具，并允许模具与外部连接。有两种主要类型:IC载体板和引线框架。当模具被放置在IC载体板或引线框架上后，它被一个外壳保护起来。

集成电路封装和测试制造商也使用芯片测试设备和芯片封装设备进行芯片测试时,芯片封装,以及各种芯片包装材料在包装,如IC载板、铅帧,焊料球,金线,成型材料,如包装胶和包装外壳。

半导体产业发展

5G、高性能计算、物联网等新兴技术应用的爆炸式增长，加上对汽车电子产品的强劲需求，推动了晶圆代工产能的持续上升。机械装备产业得益于半导体和5g相关产业。此外，疫情也加快了制造商安装自动化设备的步伐。通用生产机械及零部件、直线滑轨、电子及半导体设备及零部件、金属机械手工具等的生产能力有所增加，显示出全球芯片相关半导体产品需求强劲。