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工程师20年经验总结:ASIC芯片的成本计算

  

  图1 某电动汽车车载服务器的SoC和ASIC

  集成电路芯片的制造分为两部分,第一部分是前端工艺(Frontend),是把晶片毛坯通过一步一步复杂的工序,制作成有半导体结构化的晶片(见图2)。

  图2 半导体结构化的晶片

  每一个晶片上可以制作出几千甚至几万个集成电路的裸片(Die),每一个裸片,就是一个芯片的初始状态。在第二部分后端工艺(Backend),把这一个个裸片分离出来,连接到外面(bonding),然后用注塑封装,就制作出一个个集成电路芯片了(见图3)

  图3 封装好的集成电路芯片

  为了能更好的观察封装好的集成电路芯片,通过伦琴射线的3D计算机成像CT(Computer-tomography), 可以清晰地看到集成电路芯片的裸片尺寸,外连线的结构等。

  图4 特定用途集成电路芯片(ASIC)在伦琴射线下的3D计算机成像

  集成电路芯片的前端工艺和后端工艺见图5和图6描述。

  图5 集成电路前端工艺的例子 (n-通道场感应三极管)

  

  图6 集成电路的后端工艺

  通过对集成电路前端及后端工艺的系统分析,得出如下的主要成本驱动点及成本模型:

  图7 集成电路芯片的成本驱动点和成本计算模型

  以一个自动变速箱电子控制模块中的特定用途集成电路芯片(ASIC)为例,依据以上的成本模型,计算出这个芯片的成本:

  前端成本 1.56 欧元

  后端成本 0.31 欧元

  芯片成本 1.87 欧元

  总结

  未来的汽车工业,在数字化、自动驾驶、新能源车型的需求下,越来越多的集成电路芯片,比如SoC或者ASIC投入实际应用,无论是主机厂还是系统供应商,都很想知道它们的成本构成,使用观昱机电技术(上海)有限公司的集成电路芯片成本计算模型,可以准确地计算出集成电路芯片的成本。

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