IC Maliyet Tahmini: Yarı iletken üretimi için şeffaf maliyet yapısı

Entegre devrelerin (IC'ler) maliyet hesaplaması, elektronik üretimindeki maliyet mühendisleri için en zorlu zorluklardan biridir. IC'ler ister otomotiv sektöründe, ister havacılıkta veya yapay zeka alanında olsun modern cihazların merkezi bileşenleri olmalarına rağmen, maliyet yapıları genellikle şeffaf değildir. "Entegre Devrelerin Maliyet Hesaplaması" başlıklı teknik doküman, aşağıdan yukarıya maliyetlendirme konusunda sağlam bir içgörü sağlar ve bu nedenle maliyet yönetimi uzmanları için IC maliyet tahmini konusunda değerli bir araçtır.

Çalışmanın önemli bir sonucu, bir IC'nin toplam maliyetinin yaklaşık %80'inin ön uç sürecinde, yani yonga plakası üretimi ve maruz kalma sırasında gerçekleştiğinin anlaşılmasıdır. Sadece %20'si arka uçta, yani paketleme ve nihai teslimatta gerçekleşmektedir. Bu gerçek, maliyete neden olan faktörlerin hedefli bir şekilde değerlendirilmesine ve kontrol edilmesine olanak tanır.

Üretim süreci, Czochralski prosesi kullanılarak gofret üretimiyle başlar. Burada, kalitesi ve çapı sonraki maliyetler üzerinde önemli bir etkiye sahip olan yüksek saflıkta silikon gofretler üretilir. Bu erken aşamada bile, tel testereler ve temizleme sistemleri gibi makinelerin yanı sıra aşındırma maddeleri ve DI su gibi sarf malzemelerine yüksek yatırımlar yapılmaktadır. Yonga plakası sürecinin karmaşıklığı, özellikle modern teknolojiler için gerekli olan 300 mm yonga plakaları için doğrudan fiyata yansımaktadır.

Sonraki ön uç sürecinde, IC'nin yapısı litografi kullanılarak gofret üzerine yansıtılır. Bu aşama üretimin en sermaye yoğun kısmı olarak kabul edilir. Kullanılan pozlama makineleri - ister DUV ister EUV olsun - sadece devrelerin çözünürlüğünü değil, aynı zamanda makine maliyetlerinin en büyük payını da belirler. Yapıları 10 nm'nin altında olan gelişmiş düğümler için, makine fiyatları 300 milyon ABD dolarına kadar çıkabilen EUV teknolojisine alternatif yoktur. Hesaplamalı uygulamada bu, litografinin tek başına bir IC'nin toplam maliyetinin yaklaşık %25'ini oluşturduğu anlamına gelmektedir.

Doğrudan üretim maliyetlerine ek olarak, dolaylı faktörler de önemli bir rol oynamaktadır. Örneğin altyapı, temiz oda bakımı, BT ve personeli içeren genel giderler, toplam IC maliyetlerinin ortalama %35'ini oluşturmaktadır. Bu maliyetler üretim yerine, süreç karmaşıklığına ve otomasyon derecesine bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Bu nedenle maliyet mühendisleri için rekabetçi fiyatları modelleyebilmek adına hassas bir bölgesel kıyaslama stratejisi şarttır.

Teslimattan önceki son adım olan arka uç süreci, gofretlerin boyutuna göre kesilmesini, telle bağlanmasını ve muhafazalarda (örneğin BGA-416) paketlenmesini içerir. Toplam maliyetin sadece beşte biri burada oluşsa bile, yüksek darbe direnci veya karmaşık ısı alıcıları gibi özel gereksinimler bu oranı önemli ölçüde artırabilir.

Burada sunulan aşağıdan yukarıya yöntemi, yatırım, malzeme ve süreç maliyetlerini şeffaf hale getirerek ayrıntılı IC maliyet tahminine olanak sağlamaktadır. Parametrik modellerin aksine, daha yüksek doğruluk sunar, ancak kapsamlı teknik bilgi gerektirir. Stratejik bağlamda, bu metodoloji sadece iyi temellendirilmiş yap ya da satın al kararlarını değil, aynı zamanda tedarik için gerçekçi hedef fiyatların geliştirilmesini de sağlar.

Sonuç: IC maliyet tahmini statik bir süreç olmayıp teknolojik ve pazar değişikliklerine sürekli adaptasyon gerektirmektedir. Burada atıfta bulunulan teknik rapor, pratik maliyetlendirme stratejilerinin uygulanması için sağlam bir temel sağlar ve yarı iletken maliyet analizine dahil olan herkes için okunması gereken bir kaynaktır.

📄 Teknik incelemenin tamamını indirmek için buraya tıklayın

‍