Maliyet mühendisleri için şeffaf IC maliyet hesaplaması - Yarı iletken üretiminin derinliklerine bir bakış

Entegre devrelerin (IC) fiyat yapısı nadiren açıklandığından ve aynı zamanda bir elektronik ürünün toplam maliyeti üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğundan, IC maliyet hesaplaması maliyet mühendisleri için önemli bir zorluktur. İşlevsellik, performans ve minyatürleştirme konusundaki artan talepler göz önüne alındığında, ürün maliyet optimizasyonunda sağlam temellere dayanan kararlar verebilmek için IC üretim maliyetlerinin tam olarak anlaşılması şarttır.

Bir IC üretimi temelde üç ana süreç alanından oluşur: yonga plakası üretimi, ön uç süreci ve arka uç süreci. Bu adımların her biri, tam bir maliyet hesaplamasının parçası olarak tam olarak kaydedilmesi gereken belirli yatırım ve işletme maliyetlerini gerektirir. Gofret üretimi, tek kristallerin yüksek saflıkta silikondan büyütüldüğü ve ardından ince gofretler halinde kesildiği Czochralski işlemiyle başlar. İlk önemli maliyetler burada, özellikle malzeme tedariki, enerji tüketimi ve süreç kontrolü alanlarında ortaya çıkmaktadır.

Ön uç işleminde devre yapısı yonga plakası yüzeyine aktarılır. Litografi, en ince yapıları belirlediği ve bu nedenle teknoloji düğümü üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu için burada özellikle maliyet yoğundur. DUV ve giderek artan EUV litografi sistemleri önemli yatırımları temsil etmektedir - tek başına bir EUV sistemi 300 milyon ABD dolarına kadar mal olabilir. Karmaşıklığı nedeniyle litografi, IC üretiminde sadece teknolojik değil aynı zamanda ekonomik bir darboğazdır.

Yapılandırma tamamlandıktan sonra, kalıpların ayrılması, birleştirilmesi ve paketlenmesini içeren arka uç süreci başlar. Ön uçtan daha düşük bir otomasyon seviyesine rağmen bu adım, malzeme ve işçilik maliyetlerinin baskın olduğu toplam üretim maliyetlerinin yaklaşık %20'sini oluşturmaktadır.

IC maliyet hesaplamasına yönelik metodolojik yaklaşımlardan biri aşağıdan yukarıya maliyetlendirmedir. Bu, üretim zinciri boyunca tüm doğrudan ve dolaylı maliyetleri dikkate alır. Belirgin malzeme ve süreç maliyetlerine ek olarak, makine amortismanı, üretim verim süreleri ve yatırım maliyetleri de hesaplamaya dahil edilir. Geliştirme, kalite güvencesi ve yönetim için genel giderlerden oluşan genel gider maliyetlerinin tek başına toplam IC üretim maliyetlerinin yaklaşık %35'ini oluşturduğu vurgulanmalıdır. Konum ve teknolojiye büyük ölçüde bağlı olan bu bileşen, hesaplamanın doğruluğu için bölgesel kıyaslamanın ne kadar önemli olduğunu açıkça göstermektedir.

Bir başka maliyet faktörü de IC tasarımının karmaşıklığıdır. Daha yüksek saat hızları, daha büyük bellek alanları ve ilave işlemci çekirdekleri kalıp boyutunu artırmakta ve daha küçük yapı genişlikleri gerektirmekte, bu da daha pahalı üretim süreçleri gerektirmektedir. Fotorezistler, özel gazlar ve ultra saf su gibi kullanılan malzemeler de önemli değişken işletme maliyetlerine neden olduklarından maliyet hesaplamasına ayrıntılı olarak dahil edilmelidir.

Aşağıdan yukarıya yöntemi, maliyet mühendislerine IC maliyetlerini değerlendirmek için son derece hassas bir araç sunar. Yalnızca maliyet etkenlerinin belirlenmesini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda sağlam temellere dayanan fiyat müzakerelerini ve stratejik tedarik kararlarını da destekler. Doğru bir IC maliyet hesaplamasının çok sayıda teknik parametre, bölgesel faktör ve pazar verisi içerdiği unutulmamalıdır - bunların dikkatlice analiz edilmesi gerçekçi ve güvenilir bir maliyet yapısının anahtarıdır.

📄 Teknik incelemenin tamamına bağlantı: White_Paper_Cost_Calculation_Integrated_Circuits.pdf