يعد الحساب الدقيق لمكونات أشباه الموصلات من أكثر المهام صعوبة في مجال إدارة التكاليف التقنية. ويتطلب حساب تكلفة الدوائر المتكاملة على وجه الخصوص فهماً عميقاً لعمليات التصنيع المعقدة وتكاليف المواد والبنية التحتية للآلات كثيفة الاستثمار المرتبطة بإنتاج هذه المكونات الرئيسية. وبالنسبة لمهندسي التكاليف، فإنها تشكل الأساس لاتخاذ قرارات الشراء والتفاوض على الأسعار على أسس سليمة.
يوجد في المركز نهج منظم بشكل منهجي من الأسفل إلى الأعلى يأخذ في الاعتبار جميع عناصر التكلفة المباشرة وغير المباشرة على طول سلسلة قيمة الدوائر المتكاملة. بدءاً من إنتاج الرقاقة، مروراً بالعمليات الأمامية - التي تنقل تصميم الدائرة إلى رقاقة السيليكون - وصولاً إلى العمليات الخلفية التي تشمل التغليف والتوصيل الكهربائي، يتم تحليل جميع مراحل العملية بالتفصيل.
وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى هيمنة تكلفة عملية الواجهة الأمامية: فوفقًا للتحليل، يُعزى حوالي 80% من إجمالي تكاليف إنتاج الدائرة المتكاملة إلى عملية الرقاقة، حيث تمثل الطباعة الحجرية وحدها حوالي 25% من هذه التكاليف. وتعتبر هذه المرحلة من العملية أكثر المراحل كثافة من حيث رأس المال، وذلك بسبب أنظمة التعريض المكلفة للغاية مثل أنظمة الأشعة فوق البنفسجية المدمجة أو الأشعة فوق البنفسجية فوق البنفسجية. على سبيل المثال، تصل تكلفة نظام واحد للتصوير بالأشعة فوق البنفسجية فوق البنفسجية إلى 300 مليون دولار أمريكي، وهو استثمار يحدد تكاليف الوحدة بشكل كبير.
مع حصة تبلغ حوالي 35٪، تلعب النفقات العامة أيضًا دورًا محوريًا في الحساب الإجمالي. ولا تشمل هذه النفقات الإدارية والنفقات العامة فحسب، بل تشمل أيضًا الموظفين الذين يحتاجون إلى تأهيل مكثف وخدمات المرافق وتكنولوجيا الغرف النظيفة والبنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات. ويختلف مقدارها بشكل كبير اعتمادًا على موقع موقع الإنتاج - على سبيل المثال، تختلف هياكل التكاليف اختلافًا كبيرًا بين المصانع في تايوان والولايات المتحدة الأمريكية. وبالتالي فإن المقارنة الإقليمية عامل رئيسي لنماذج التكلفة الصالحة.
وبالمقارنة، يبدو في البداية أن العمليات الخلفية مثل التقطيع والترابط والقولبة والتغليف النهائي ذات أهمية ثانوية، حيث تمثل حوالي 20% من تكاليف التصنيع. ومع ذلك، فإن متطلبات جودة العملية والأتمتة تتزايد باستمرار هنا على وجه الخصوص، حيث يجب حماية الهياكل الحساسة بشكل موثوق به والاتصال الكهربائي.
في المقابل، تُستخدم المعلمات الكلية، مثل عدد أنوية وحدة المعالجة المركزية وحجم الذاكرة وتردد الساعة ونوع المبيت لتقدير التكلفة البارامترية. هذه الطريقة مناسبة بشكل خاص للبيانات غير المكتملة أو مراحل التطوير المبكرة. ومع ذلك، تظل طريقة تقدير التكاليف من أسفل إلى أعلى هي الطريقة المفضلة لنماذج التكاليف الشفافة والدقيقة، لأنها تأخذ في الاعتبار التعقيد التقني الفعلي والنفقات المتعلقة بالموارد.
وفي نهاية المطاف، لا يتيح النهج الموضح هنا حساب تكلفة الدوائر المتكاملة بدقة فحسب، بل يدعم مهندسي التكلفة بشكل فعال في التعرف على دوافع التكلفة، والتفاوض على الأسعار الفنية المستهدفة ومحاكاة السيناريوهات في حالة حدوث تغييرات في الموقع أو التكنولوجيا. يعد الجمع بين الفهم التقني والتقييم الاقتصادي والمعرفة بالسوق أمرًا ضروريًا من أجل تحقيق العدالة في التعقيد المتزايد للدوائر المتكاملة الحديثة.
📎 انقر هنا للحصول على الورقة البيضاء الكاملة (PDF) مع جميع التفاصيل والمصادر: