新聞說的 IC 設計、晶圓代工、IDM 差在哪？

新聞常說的 IC 設計、晶圓代工、IDM，差在一顆晶片從設計到出貨的幾段裡，哪幾段自己做：IDM（整合元件製造商）自己設計、也自己做；IC 設計公司（英文 fabless）只設計，交給別人做；晶圓代工（foundry）只做別人設計的晶片。再加上專門封裝和測試的封測廠（OSAT），一顆晶片常常要經過這幾種公司。

這篇用一張表把四種放在一起比。每一種想多知道一點，表格最後一列有連結。

一顆晶片從設計到出貨，要經過哪幾段？

大致三段：

1. 設計：在電腦上把電路畫出來，模擬、檢查很多遍。確定了，就把設計圖交出去，這叫下線。IC 是晶片的正式名字，所以這一段叫 IC 設計。
2. 製造：設計圖先做成光罩，像印電路用的底片。晶圓在晶圓廠裡走幾百道步驟，把電路一層一層做上去，要幾週到幾個月。
3. 封測：封測就是封裝加測試。做好的晶圓先一顆一顆測過，再切開、裝進外殼，包好再測一次，好的才出貨。

這三段要的東西很不一樣：設計靠的是人和設計軟體；製造要一整座無塵室和很多很貴的機台；封測又是另一套機台。所以這三段常常分給不同的公司做。每一段在做什麼，可以讀「晶片是怎麼做出來的？」。

四種公司，各做哪幾段？

	IDM	IC 設計公司（fabless）	晶圓代工（foundry）	封測廠（OSAT）
設計晶片	自己做	自己做	不做，但先給設計規則	不做
在晶圓上做出電路	自己的晶圓廠	交給代工廠	自己做	不做
封裝和測試	可以自己做，也會交一部分出去	交給封測廠	多半不做	自己做
賣的是什麼	自己的晶片	自己的晶片	幫別人做晶圓	幫別人封裝、測試
多讀一篇	fab 是什麼？	晶片是怎麼設計出來的？	新聞說的「晶圓代工」是什麼？	OSAT 是什麼？封測廠在做什麼？

用印書來想：IC 設計公司像出版社，書是自己寫的、用自己的名字賣，印刷交給印刷廠；晶圓代工像印刷廠，照每一家給的稿子印，自己不出書；封測廠像裝訂廠，把印好的大張紙裁開、裝訂、一頁一頁檢查；IDM 則是自己有印刷廠的出版社。

表格裡有兩件事容易看漏：

• 晶片是客戶設計的，但代工廠會先給規則：線最細可以畫多細、兩條線最近能靠多近。設計照著規則畫，才做得出來。
• 晶片外殼上印的，是賣它的那家公司的型號：IC 設計公司的晶片，雖然是別人做、別人包的，印的還是設計公司的型號。

為什麼要分成這麼多家？

• 晶圓廠太貴：蓋一座先進的晶圓廠、放滿機台，要花很多錢，時間也要以年來算；蓋好之後還要一直排滿貨才划得來。一家公司自己的晶片，常常填不滿一整座廠。代工廠接很多家的單，機台才一直有事做。這一段，「新聞說的「晶圓代工」是什麼？」講得比較細。
• 各自專心：設計公司把錢和人放在設計上；代工廠專心把每一代製程做穩；封測廠專心在各種封裝和測試。同一套機台和經驗，可以用在很多家客戶的晶片上。
• 小公司也做得出晶片：不用先蓋廠，只有設計團隊的公司，也能把自己的晶片做出來。1980 年代以前，做晶片的公司多半自己有廠；後來有廠的公司把多出來的產能接給別人用，專門代工的公司也出現了，只做設計的公司才跟著多起來。

那 IDM 為什麼還要自己蓋廠？

自己有廠，設計和製造可以一起調：設計的人想要什麼，可以直接找自己廠裡的製程工程師一起改；製程有什麼特別的作法，設計也能馬上用上。要做多少、先做哪一批，也是自己決定，不用跟別家排隊。

代價是廠要自己蓋、自己養。貨少的時候，機台空著，一樣每天在折舊。

四種公司的界線是絕對的嗎？

不是。這四個名字比較像「角色」，同一家公司常常不只扮一種：

• 有些 IDM 自己有廠，也把一部分晶片交給代工廠做，封測也交一部分給封測廠。
• 有些自己有廠的公司，用多出來的產能幫別人做：自己的晶片要做，也接代工。
• 有些公司只留下一部分自己的廠，其他的交給代工廠，叫「輕晶圓廠」（fab-lite）。
• 有些代工廠也做一部分封裝，特別是先進封裝（新聞說的「先進封裝」是什麼？）。
• 做手機、電腦、車子這些產品的公司，有的也自己設計晶片，再交給代工廠和封測廠做。

所以看新聞時，與其問「這家是哪一種」，不如問「這一顆晶片，哪一段是誰做的」。

下次看到新聞，可以這樣讀

• 「IC 設計公司推出新晶片」：設計是它的；晶片多半是代工廠做、封測廠包好測好的，外殼上印的還是設計公司的型號。
• 「IDM 擴大委外」：自己有廠的公司，把更多晶片交給代工廠或封測廠做。
• 「轉型輕晶圓廠」：留下一部分自己的廠，其他的晶片交給代工廠。
• 「自研晶片」：做產品的公司自己設計晶片；製造多半還是交給代工廠，封測交給封測廠。

在 fab24hr 裡

主線「晶片的一生」跟著一顆虛構的助聽器晶片「螢火」，從設計交出去，一路走到封測廠。它是一家做助聽器的小公司第一次自己設計的晶片：序章「下線」，設計交給晶圓廠，做成一套光罩。用這篇的話說，這家小公司做的是設計那一段，就是前面說的「做產品的公司自己設計晶片」。第一幕在這家晶圓廠的研發線試產；第二幕到量產廠，對量產廠來說，螢火是客戶的晶片，卡在蝕刻機裡的急件 H-2417 就是其中一批；第三幕在封測廠，第 10 到 12 章你是測試工程師、封裝製程工程師和客戶窗口。想在其中一個地方過一班：按「進廠」、選「打工人的一天」，在「今天你是」卡片上點研發線、量產廠或封測廠，左右滑到那個工作，有分區的再點一區。遊戲裡的公司、晶片、人物和批號都是虛構的；四種公司怎麼分工，照公開的一般資料寫，每家公司的做法都不一樣。其他行話可以到「半導體晶圓廠的行話，白話解釋」查。