前言：【核芯觀察】是電子發(fā)燒友編輯部出品的深度系列專(zhuān)欄，目的是用最直觀的方式令讀者盡快理解電子產(chǎn)業(yè)架構(gòu)，理清上、中、下游的各個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)迅速了解各大細(xì)分環(huán)節(jié)中的行業(yè)現(xiàn)狀。本期【核芯觀察】，將對(duì)近年較為火熱的汽車(chē)MCU產(chǎn)業(yè)進(jìn)行梳理分析，主要對(duì)汽車(chē)MCU的類(lèi)型、上游產(chǎn)能、市場(chǎng)規(guī)模、主要企業(yè)等方面進(jìn)行整理，以及分析國(guó)內(nèi)外主要廠商的產(chǎn)品線差異。本期我們主要梳理汽車(chē)MCU產(chǎn)業(yè)鏈上下游廠商，并對(duì)中游部分的芯片設(shè)計(jì)、晶圓代工、封裝測(cè)試等進(jìn)行深度解析。

汽車(chē)MCU產(chǎn)業(yè)鏈上下游廠商梳理

在汽車(chē)MCU的產(chǎn)業(yè)鏈中，芯片設(shè)計(jì)公司也就是MCU原廠處于中游位置，全球主要的汽車(chē)MCU廠商幾乎都具備IDM能力，不過(guò)出于成本考慮，在進(jìn)行產(chǎn)能調(diào)整時(shí)部分IDM廠商也會(huì)選擇第三方晶圓代工；上游主要是半導(dǎo)體設(shè)備以及硅片、光刻膠等原材料；下游則是主要不同的終端應(yīng)用。

因此我們可以將MCU的產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)單分為上游原材料設(shè)備、中游設(shè)計(jì)制造、下游應(yīng)用三個(gè)方面。

汽車(chē)MCU產(chǎn)業(yè)鏈，與一般的消費(fèi)和工業(yè)用芯片產(chǎn)業(yè)鏈不同之處主要在晶圓制造以及封裝測(cè)試部分。由于對(duì)芯片可靠性要求高，在汽車(chē)行業(yè)中，整個(gè)產(chǎn)品流程都需要通過(guò)多項(xiàng)車(chē)規(guī)認(rèn)證，包括從芯片設(shè)計(jì)到晶圓廠和封測(cè)廠等需要通過(guò)IATF16949或更高的ISO26262的體系認(rèn)證，芯片要通過(guò)AEC-Q100等認(rèn)證等。

晶圓代工與封測(cè)

車(chē)規(guī)級(jí)晶圓代工主要廠商：臺(tái)積電、三星、聯(lián)電、格芯、中芯國(guó)際、華虹宏力

車(chē)規(guī)級(jí)封裝測(cè)試主要廠商：日月光、安靠、富通微電、華天科技、長(zhǎng)電科技

在晶圓代工方面，目前車(chē)用芯片主要采用8英寸晶圓，在產(chǎn)能需求推動(dòng)下，目前有一些廠商在往12英寸平臺(tái)推進(jìn)。此前有數(shù)據(jù)顯示，車(chē)用芯片IDM廠商委托第三方代工的比例是15%左右，以MCU為主，其中約70%是臺(tái)積電代工。

當(dāng)然，自2020年下半年開(kāi)始，車(chē)用芯片包括MCU的產(chǎn)能?chē)?yán)重供不應(yīng)求，幾大車(chē)用芯片IDM大廠以及國(guó)內(nèi)Fabless廠商近年紛紛入局車(chē)規(guī)芯片，車(chē)用芯片的代工需求會(huì)越來(lái)越大，近年也越來(lái)越多晶圓代工廠開(kāi)始擴(kuò)大車(chē)用晶圓廠的產(chǎn)能。

根據(jù)電子發(fā)燒友的不完全統(tǒng)計(jì)，目前有車(chē)規(guī)級(jí)晶圓代工產(chǎn)線的廠商有臺(tái)積電、三星、聯(lián)電、格芯、中芯國(guó)際等等。多年以來(lái)，由于國(guó)內(nèi)芯片公司的車(chē)規(guī)級(jí)芯片出貨量極小，對(duì)于本土晶圓代工廠來(lái)說(shuō)沒(méi)有投入到車(chē)用產(chǎn)線的動(dòng)力，也就一直沒(méi)有形成相關(guān)的供應(yīng)鏈生態(tài)。

這種情況直到近年才受到業(yè)界重視。近幾年由于供應(yīng)鏈的不穩(wěn)定，汽車(chē)芯片國(guó)產(chǎn)替代也被一些國(guó)內(nèi)車(chē)企提上日程，帶動(dòng)了國(guó)產(chǎn)車(chē)規(guī)芯片的需求。以往國(guó)內(nèi)車(chē)規(guī)芯片基本上都要在臺(tái)積電流片，封裝測(cè)試也更多地在日月光、安靠等完成，主要原因就是前面提到的車(chē)用芯片供應(yīng)鏈一直以來(lái)沒(méi)有在大陸形成完整的生態(tài)。

相對(duì)而言，在車(chē)用芯片封測(cè)方面，國(guó)內(nèi)富通微電、長(zhǎng)電科技走得相對(duì)較前，此前有國(guó)內(nèi)某車(chē)規(guī)MCU廠商向筆者透露，他們的產(chǎn)品主要是由臺(tái)積電代工，封裝階段會(huì)在富通微電進(jìn)行。不過(guò)目前從富通微電的營(yíng)收結(jié)構(gòu)中，汽車(chē)電子產(chǎn)品占比不到2%，產(chǎn)能規(guī)模仍較小。

同時(shí)，車(chē)規(guī)級(jí)芯片由于應(yīng)用場(chǎng)景不同，對(duì)適用溫度范圍要求大，可靠性、一致性、抗沖擊等性能要求都較高，所以在封裝材料、封裝工藝的選擇上會(huì)相比消費(fèi)級(jí)、工規(guī)級(jí)都有不小差異。對(duì)于封測(cè)廠來(lái)說(shuō)，車(chē)規(guī)級(jí)封裝需要時(shí)間和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)去改善工藝，但以往由于本土市場(chǎng)規(guī)模較小，車(chē)規(guī)芯片產(chǎn)品也不多，沒(méi)有足夠的時(shí)間和試錯(cuò)機(jī)會(huì)，所以在可靠性、良率、成本等方面都難以追趕海外封測(cè)龍頭。

晶圓代工方面隨著下游芯片公司入局車(chē)規(guī)芯片，需求帶動(dòng)了晶圓代工廠在汽車(chē)產(chǎn)品上的投入，中芯國(guó)際、華虹等本土晶圓廠都逐步完成車(chē)規(guī)認(rèn)證。

不過(guò)，去年年底中芯國(guó)際在業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上提到，車(chē)行業(yè)所用的芯片和分立器件在代工行業(yè)的占比較小，靠這個(gè)增量支撐行業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)規(guī)模是做不到的。同時(shí)這類(lèi)芯片對(duì)質(zhì)量的要求極高，需要花很多功夫跟終端的用戶(hù)合作，去滿(mǎn)足這個(gè)市場(chǎng)的要求。

這說(shuō)明在晶圓代工廠的角度，盡管車(chē)用芯片的高附加值帶來(lái)一定的利潤(rùn)提升，但車(chē)用芯片的體量在整體芯片市場(chǎng)是較小的，特別是相比起智能手機(jī)等應(yīng)用的消費(fèi)類(lèi)芯片。而車(chē)用芯片恰恰又需要代工廠大量的資源投入，比如與終端客戶(hù)深度合作，改善良率和滿(mǎn)足車(chē)規(guī)要求等，從資本的角度上看，需求量不夠大，帶來(lái)的營(yíng)收提升不明顯，但資本和時(shí)間投入又很大，顯然是吃力不討好的生意。

然而現(xiàn)實(shí)環(huán)境是，如今海外供應(yīng)鏈頻頻受到政治因素影響，越來(lái)越多國(guó)內(nèi)的整車(chē)廠希望能夠?qū)ふ冶就恋墓?yīng)鏈作為備份，或是逐步轉(zhuǎn)用本土供應(yīng)鏈產(chǎn)品。跳脫出短期經(jīng)濟(jì)效益的考慮，從供應(yīng)鏈安全的角度上看依然需要本土在車(chē)用芯片產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)上進(jìn)一步完善。

去年上汽集團(tuán)針對(duì)車(chē)用芯片的本土生態(tài)問(wèn)題，宣布準(zhǔn)備建設(shè)汽車(chē)芯片工程中心，提供小批量的試制線，幫助中小的車(chē)規(guī)級(jí)芯片企業(yè)來(lái)解決晶圓制造問(wèn)題，初期將提供月產(chǎn)能1000片的單機(jī)臺(tái)完整工藝線。后續(xù)新增設(shè)備形成雙機(jī)臺(tái)工藝線，或許車(chē)規(guī)級(jí)生產(chǎn)資質(zhì)，并最終形成月產(chǎn)能5000片的小規(guī)模車(chē)規(guī)晶圓制造能力。

同時(shí)上汽還表示，在推動(dòng)成立第三方汽車(chē)芯片檢測(cè)平臺(tái)，預(yù)計(jì)2027年前建成，建立支撐車(chē)規(guī)級(jí)芯片研發(fā)、測(cè)試、認(rèn)證公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)。

總的來(lái)說(shuō)，車(chē)規(guī)級(jí)MCU在晶圓制造、封測(cè)這些制造階段，還需要跟芯片廠商、下游整車(chē)廠等進(jìn)行更加深入的合作，通過(guò)更多的驗(yàn)證來(lái)提高芯片可靠性。

芯片設(shè)計(jì)

海外：NXP、英飛凌、ST、瑞薩、TI、Microchip、東芝、三星、ABOV、Telechips

國(guó)內(nèi)：兆易創(chuàng)新、芯?？萍?/u>、中穎電子、杰開(kāi)科技、芯旺微、芯馳科技、國(guó)芯科技、比亞迪半導(dǎo)體、復(fù)旦微電、紫光國(guó)微、中微半導(dǎo)、賽騰微電子、琪埔維半導(dǎo)體、極海半導(dǎo)體、云途半導(dǎo)體、靈動(dòng)微電子、凌鷗創(chuàng)芯、小華半導(dǎo)體、航順芯片、旗芯微、國(guó)民技術(shù)、先楫半導(dǎo)體等