三星高通闢謠背後:晶片製造的真實「良率」,我們可能一無所知
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8月22日,網絡傳聞「三星因發生良率事故導致高通5G晶片全部報廢」上了熱搜。
一位名為「手機晶片達人」的用戶在微博上發文稱,三星7nm EUV工藝(極紫外光刻技術)出現問題,導致高通5G單晶片7250受到損害,未來批量量產交付會出現問題。
8月22日,三星中國方面表示,已經確認過,傳聞是沒有任何事實根據的造謠。
高通方面也表示,傳聞是造謠。
而原博主也已經刪除相關微博。
造謠一張嘴,闢謠跑斷腿啊!
關於此事前後經過,我們 不再過多展開,一切以官方聲明為主。
不過,關於良率,則可以展開講講。
良率是一個處於產業鏈中游製造環節的概念,一直是各晶圓廠所關注的指標。
關於良率的概念,良率怎麼影響估值,本文一一回答。
文章主要分為兩部分:
一、影響晶圓代工廠的主要有三種良率,關注總良率
二、良率和估值模型的關係:注重良率變化
本文轉載自叄叄叄么叄,ID:for33313,作者:駱奕揚。
01、影響晶圓代工廠的主要有三種良率,關注總良率
三種良率分別為:wafer良率、die良率、封測良率。
顯而易見,總量率是以上三種良率的乘積。
一般的,晶圓代工企業的總良率是行業競爭的底牌,各家視此數據為最高級機密,一般對外公布的數據都不會是企業真正的總良率。
總良率影響企業的成本,高良率是核心競爭力。
雖然得不到真實的良率,但對二級市場影響更大的是良率的變化,而不是良率的具體數值,良率的變化更容易得到,可以通過觀察以下良率影響因素得到。
1.1 三種良率的影響因素眾多,企業自己也不清楚具體良率,只知道最終總良率。
晶圓製造是一個非常複雜的過程,機器設備數量多,影響良率的因素很多,以下列舉幾種典型的影響因素。
Wafer的尺寸會直接影響良率,一般中心區域的良率較高,而邊緣區良率較低(這是由製造工藝決定的)。
wafer尺寸越大,中心區面積占總面積比例上升,良率越高。
除此之外,環境因素會間接影響三種良率,比如無塵度、環境濕度、溫度等,某些生產環節還會嚴格要求環境光照亮度。
晶片生產環境要求超凈工作空間,無塵程度直接影響晶片良率。
一般的,在盡調過程中如果發現晶片生產車間工作人員較多,則良率一定不高。
技術成熟度也會通過間接影響三種良率從而影響總良率。
這裡展開講會比較複雜,主要是因為技術成熟度很難量化。
市面上的報告一般以技術的發展曲線作為良率的預測標準,一般技術導入期良率較低,隨著技術成熟,良率逐漸提升,或達到95%以上。
1.2 Die的良率直接影響晶圓代工廠die的直接材料成本
除了直接材料成本以外,還要考慮製造成本、封測成本,直接材料成本、封測成本和製造成本構成晶片製造的可變成本。
1.3 良率測算模型
目前有多重測算模型,但由於生產過程差異較大,並且影響因素眾多,部分影響因素不能實時監測,所以這些模型不能準確測算良率。
- 泊松良率模型
- 莫非良率模型
……
我這部分也不是很了解,沒太大用,主要是企業做成本管理的時候可能會算一算大概的數字,但我們拿不到企業的生產數據(機密數據),所以這些模型對我們做企業估值實際上沒啥用。
1.4 有良率具體數值的相關新聞
- 今年2月,高新區企業聯芯公司宣布成功試產採用28納米High-K/Metal Gate工藝製程的客戶產品,試產良率高達98%,成為我國大陸地區已投產的技術水平最先進、良率最高的12英寸晶圓廠。
- DRAM領域,兆易創新與合肥產投簽署合作協議,合作開展工藝製程19nm存儲器的12英寸晶圓存儲器研發。
項目預算約為180億元人民幣,目標是在2018年年底前研發成功,即實現產品良率不低於10%。 - 65英寸面板,京東方合肥10.5代線的生產良率已達到70%,產出比預期大,而超大尺寸電視市場提振需要過程,因此價格下降厲害。
但吳榮兵認為,長期看,這對刺激超大尺寸電視的需求是利好。
(20180511) - MicroLED於製程上仍有許多挑戰待克服,特別是在巨量轉移(Mass Transfer)方面。
Micro LED的晶片轉移良率需達99.9%以上,才達量產出貨標準;因此,如何提升晶片轉移良率,是目前發展Micro LED最大挑戰。
據悉,目前一次轉移數量已能達2500顆,冀望2018年時能達成一次轉移10000顆之目標。 - 報導指出,蘋果未能在今年完全在基帶晶片擺脫高通的原因,乃是因為英特爾可能面臨一些量產良率上的困難。
《Fast Company》指出,良率可能只超過五成一點點。
但是英特爾方面很有信心,到了今年夏天,良率將可持續上升。
報導也指出,如果英特爾方面基帶晶片的良率能夠穩定提升,有可能蘋果會將更多比例的訂單轉給英特爾。
(20180428) -
5年燒壞幾千片晶圓,開創CoWoS封裝時代。
余振華透露,那段時間不只工作變化大,連家庭、家人也出現狀況,人生陷在低潮,讓他反而燃起破釜沉舟的決心。
台積的InFo與CoWoS,都屬於「晶圓級封裝」技術,也就是直接在矽晶圓上完成封裝。
因此可以大幅縮小體積、提高效能。
台積電身為全球第一個量產晶圓級封裝的半導體大廠,走在前沿,便有層出不窮的技術難題得解決。
例如,棘手的Warpage(晶圓繞曲)問題。
一位也參與蘋果訂單的封裝業高層透露,台積付出昂貴的學費,5年間產線燒壞了幾千片昂貴的晶圓。
「聽說良率一直上不去,直到去年才達到八成。
」一位台積大客戶主管也說。
(20180427) - 4月18日,LGDisplay研究所所長尹洙榮在接受21世紀經濟報導記者採訪時說道:「如今OLED面板的良品率已經達到了黃金良率,即80%-90%之間。
各方面生產經驗的提高讓OLED達到黃金良率的時間要比LCD短了很多,OLED用了3年時間達到黃金良率,LCD是六七年。
」 - 面對下游終端品牌對OLED面板的迫切需求,LGD正在加大OLED投資,新建產線。
同時,通過不斷技術突破,推出多種類型的OLED面板,為終端廠商提供差異化價值。
隨著工藝路線的改進,設備的調整,OLED面板良率已經提升至90%以上,產量實現了大幅提升。
02、良率和估值模型的關係:注重良率變化
2.1 良率提高→核心競爭力提高→未來訂單量/營收/市占率提高
目前市面上多數報告都是這個邏輯,問題在於,大多數都沒說出良率怎麼提高了,良率的影響因素有沒有發生變化很難測算,一般用技術成熟度來測算良率,技術越成熟良率越高。
作為例子,有一篇JPM的研報:
該報告預測第一年和第二年的良率為50%和80%,原因是認為技術不成熟(但50%和80%這個數字也並沒有說明具體是怎麼算出來的)。
第三年是90%,從第四年以後都是95%。
從而估算出未來營收增速。
2.2 比較分析:良率較高→成本較低→毛利率較高
對於兩家公司比較分析時,要對具體良率做預測,這個邏輯的最大問題是,假設的良率是否合理,因為公司不會公開真正的良率。
如果知道了良率,理論上可以計算出每個die的直接材料成本,由於封測成本等其他成本各家廠商相差不大,所以理論上可以測算出晶片成本。
作為例子,還是一篇JPM的研報:
比較了intel和TSMC+Fabless的良率,進而比較了成本,問題還是一樣,良率是否合理。
2.3 注重良率變化:本公司良率提高→本公司成本降低
良率這裡能做文章的地方就是注重良率的變化,可以通過說明影響良率的因素髮生了改變,從而良率要發生改變,具體數值比較難得到,但有一個定性的判斷。
03、結語
市面上的研報,沒有一家認真估算良率的,JPM算是把良率算的比較認真的,但其實也並沒有詳細說明為什麼拍腦袋拍出來這樣一個良率。
真正的良率恐怕只有晶圓代工廠知道,但他們是絕對不會說出真實數據的,網上的新聞更是不可信。
回過頭來,市面上的新聞,以及所謂的資料庫,又有多少是完全準確的呢。
尤其是網際網路行業的那些MAU、DAU的指標,還不是想說多少說多少,毫無可信度啊。
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