一文看懂半导体芯片产业链上中下游

半导体芯片产业链环节包括IC设计、晶圆制造及加工、封装及测试环节，拥有复杂的工序和工艺。

IC 芯片的生产过程，简单来说就是把设计好的电路图，转移到半导体（Semiconductor）做成的晶圆（Wafer）上，经过一连串的程序后，在晶圆表面上形成集成电路，再切割成一片一片的裸片 （Die），最后把这些裸片用外壳包起来保护好，形成最终的芯片。

一个 IC 芯片从无到有，大概就依序分为下面 3 个阶段，而这 3 个阶段，就是所谓半导体产业的上、中、下游。

半导体产业最上游是 IC（集成电路）设计公司与硅晶圆制造公司，IC 设计公司依照客户的需求设计出集成电路图，硅晶圆制造公司则以多晶硅为原料制造出硅晶圆。

中游的 IC 制造公司主要的任务，就是把 IC 设计公司设计好的电路图，移植到硅晶圆制造公司制造好的晶圆上。完成后的晶圆再送往下游的 IC 封测厂封装与测试，就大功告成了！

整合来说

* 半导体产业链上游为 IP 设计及 IC 设计业

* 中游为 IC 制造、晶圆制造、相关生产制程检测设备、光罩、化学品等

* 下游为 IC 封装测试、相关生产制程检测设备、零组件（如基板、导线架）、IC模组、IC渠道等

中国台湾拥有全球最完整的半导体产业聚落及专业分工，IC设计公司在产品设计完成后，委由专业晶圆代工厂或IDM厂（整合型半导体厂，从IC设计、制造、封装、测试到最终销售都一手包办）制作成晶圆半成品，经由前段测试，再转给专业封装厂进行切割及封装，最后由专业测试厂进行后段测试，测试后之成品则经由销售管道售予系统厂商装配生产成为系统产品。

上游产业: IP 设计、IC 设计

IC 的中文叫“集成电路”，在电子学中是把电路（包括半导体装置、元件）小型化、并制造在半导体晶圆表面上。所以半导体只是制作 IC 的原料。

盖房子前总得先画出蓝图，在IC产品诞生之前总得先设计出 IC，没有设计图，拥有再强制造能力都没有用，所以IC设计这个设计师的角色就特别重要了。

所谓的IC设计就是将一片芯片的功能从逻辑设计到晶圆设计的整个过程。IC 设计属于 IC 生产流程的前段，包括逻辑设计、电路设计与布局等，设计好IC之后，再交给晶圆厂代工制造，知名的IC 设计厂商包括联发科、联咏、高通等。

如果说 IC 设计是半导体业的设计师，那半导体业的军师就非IP设计莫属了。

就像设计所有产品一样，从零开始总是特别劳心劳力，所以在 IC 设计中，可以透过购买IP授权的方式来缩短产品的开发时间和降低成本；

IP 又叫作硅智财，是一种贩售电路设计架构相关智慧财产权授权的行业，简单来说，IP 就是 IC 设计的智慧财产权，采用IP可以更快、更好、更省的完成芯片设计。知名的IP设计厂商有 IP 大厂安谋（ARM）、晶心科、力旺和后起之秀的 M31 等。

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中游产业: IC 制造、晶圆制造

IC 设计完之后，要藉由IC制造，才能变成产品。 一个电子商品，需经过功能规划、IC 电路设计和电路制作。制造 IC芯片就像是用乐高盖房子一样，用堆迭的方式组合起来。

IC 设计完之后，要藉由IC制造，才能变成产品。 一个电子商品，需经过功能规划、IC 电路设计和电路制作。制造 IC芯片就像是用乐高盖房子一样，用堆迭的方式组合起来。

IC 制造的流程是将晶圆厂所做好的晶圆，以光罩印上电路基本的图样，再以氧化、扩散、CVD、蚀刻、离子植入等方法，把电路和电路上的元件，在晶圆上制作出来。

由于 IC 上的电路设计是层状结构，因此还要经过多次的光罩投入、图形制作、形成线路与元件等重复程序，才能制作出完整的集成电路。

对于 IC 制造厂而言，制程是技术，良率的好坏才是关键。一般能将良率维持在八成左右已经是非常困难的事情了，台积电与联电的制程良率可以达到95%以上，可见龙头晶圆代工的技术水平。

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下游产业: IC 封装测试、IC 模组

IC 完成后就要被送往 IC 封测厂，进行IC的封装与测试。

IC 封装是将加工完成的晶圆，经切割过后的晶粒，以塑胶、陶瓷或金属包覆，保护晶粒以免受污染且易于装配，并达成芯片与电子系统的电性连接与散热效果。

IC 测试则可分为两个阶段：

第一个阶段是进入封装之前的晶圆测试，主要测试电性；

第二个阶段则是IC成品测试，主要在测试 IC 功能、电性与散热是否正常，以确保品质。

中国台湾知名的封测厂有日月光、硅品和南茂等，虽然封测厂位于半导体产业的下游，但不代表它的技术很低阶，封测厂是一个很完整的系统，从制程、封装测试、材料选择、甚至负责一部分组装。

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