O cálculo exato dos componentes de semicondutores é uma das tarefas mais difíceis no domínio da gestão dos custos técnicos. O cálculo dos custos dos circuitos integrados, em particular, exige um conhecimento profundo dos complexos processos de fabrico, dos custos dos materiais e da infraestrutura de máquinas de investimento intensivo associada à produção destes componentes-chave. Para os engenheiros de custos, constitui a base para decisões de aquisição bem fundamentadas e negociações de preços.
No centro está uma abordagem ascendente metodicamente estruturada que tem em conta todos os elementos de custo diretos e indirectos ao longo da cadeia de valor dos circuitos integrados. Começando pela produção da bolacha, passando pelos processos front-end - que transferem o desenho do circuito para a bolacha de silício - até ao back-end, que inclui a embalagem e a ligação eléctrica, todas as fases do processo são analisadas em pormenor.
A predominância dos custos do processo de front-end é particularmente notável: de acordo com a análise, cerca de 80 % dos custos totais de produção de um circuito integrado são imputáveis ao processo de bolacha, sendo a litografia, por si só, responsável por cerca de 25 % destes custos. Esta fase do processo é considerada a fase de maior intensidade de capital, devido aos sistemas de exposição extremamente dispendiosos, como os sistemas DUV ou EUV. Por exemplo, um único sistema EUV custa até 300 milhões de dólares - um investimento que determina significativamente os custos unitários.
Com uma quota de cerca de 35%, as despesas gerais também desempenham um papel central no cálculo global. Estas incluem não só a administração e as despesas gerais, mas também o pessoal que requer qualificações intensivas, os serviços de instalações, a tecnologia de salas limpas e as infra-estruturas de TI. O seu montante varia muito consoante a localização do local de produção - por exemplo, as fábricas em Taiwan e nos EUA têm estruturas de custos muito diferentes. A avaliação comparativa regional é, por conseguinte, um fator-chave para modelos de custos válidos.
Em comparação, os processos de back-end, como o corte em cubos, a colagem, a moldagem e a embalagem final, parecem inicialmente de importância secundária, representando cerca de 20% dos custos de fabrico. No entanto, as exigências de qualidade e de automatização dos processos aumentam constantemente, sobretudo neste domínio, uma vez que as estruturas sensíveis têm de ser protegidas e contactadas eletricamente de forma fiável.
Em contrapartida, os parâmetros macro, como o número de núcleos da CPU, o tamanho da memória, a frequência de relógio e o tipo de alojamento, são utilizados para a estimativa de custos paramétricos. Este método é particularmente adequado para dados incompletos ou fases iniciais de desenvolvimento. No entanto, o cálculo de custos ascendente continua a ser o método de eleição para modelos de custos transparentes e precisos, uma vez que tem em conta a complexidade técnica real e as despesas relacionadas com os recursos.
Em última análise, a abordagem aqui descrita não só permite um cálculo preciso dos custos dos circuitos integrados, como também apoia ativamente os engenheiros de custos no reconhecimento dos factores de custo, na negociação de preços-alvo técnicos e na simulação de cenários em caso de mudanças de localização ou de tecnologia. A combinação de compreensão técnica, avaliação económica e conhecimento do mercado é essencial para fazer justiça à crescente complexidade dos circuitos integrados modernos.
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