手机芯片全面紧缺，高通交期延长至30周以上，芯片到底是如何制造的？

全球缺芯

自 2020 年下半年以来，芯片缺货涨价已经成为半导体行业的主旋律，芯片缺货涨价的同时，也带动了整个产业链出现缺货涨价的情况，包括材料和设备等上游相关产品。据第一财经报道，作为半导体芯片用量最大的市场，手机芯片正在处于 “全面缺货”状态。

小米中国区总裁卢伟冰在 Redmi K40 发布会上表示，“今年芯片缺货，不是缺，而是极缺。今年不是一般的缺芯，因此也不立下 Flag 了，不敢承诺今年手机会不缺货。”而 realme 相关负责人则表示，“高通主芯片、小料都缺货，包括电源类和射频类的器件。”

手机供应链人士称，高通全系列物料交期延长至 30 周以上，CSR 蓝牙音频芯片交付周期已达 33 周以上，此外，包括华为、OPPO 以及 vivo、一加在内手机厂商都在加大手机产品的备货数量，这无疑加大了芯片供需不平衡。

“目前手机处理器、PMIC 电源管理芯片，还有 MCU 微处理器芯片都有缺货的情况发生。”中国台湾某产业分析师表示，从市场整体缺货情况来看肯定至少缺货至今年年底。

有业界人士指出，缺芯将会成为常态，或导致手机产线产能整体下调。但对于大家期待的各种新旗舰手机，虽然上市时间不会推迟，但供应量和卖价，肯定是大概率水涨船高的。

也就是说，你心仪的手机很可能会涨价了。

芯片是如何制造的？

1、芯片

集成电路英语：integrated circuit，缩写作 IC；或称微电路（microcircuit）、微芯片（microchip）、晶片/芯片（chip）在电子学中是一种将电路（主要包括半导体设备，也包括被动组件等）小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面上。

电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜（thin-film）集成电路。另有一种厚膜（thick-film）集成电路（hybrid integrated circuit）是由独立半导体设备和被动组件，集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。

2、芯片制造

芯片制作完整过程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、测试等几个环节，其中晶片制作过程尤为的复杂。

芯片设计：根据设计的需求，生成的“图样”。

芯片的原料晶圆：晶圆的成分是硅，硅是由石英沙所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化（99.999%），接着是将这些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，将其切片就是芯片制作具体所需要的晶圆。晶圆越薄，生产的成本越低，但对工艺就要求的越高。

晶圆涂膜：晶圆涂膜能抵抗氧化以及耐温能力，其材料为光阻的一种。

晶圆光刻显影、蚀刻

晶圆测试：经过上面的几道工艺之后，晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。一般每个芯片的拥有的晶粒数量是庞大的，组织一次针测试模式是非常复杂的过程，这要求了在生产的时候尽量是同等芯片规格构造的型号的大批量的生产。数量越大相对成本就会越低，这也是为什么主流芯片器件造价低的一个因素。

封装：将制造完成晶圆固定，绑定引脚，按照需求去制作成各种不同的封装形式，这就是同种芯片内核可以有不同的封装形式的原因。比如：DIP、QFP、PLCC、QFN等等。这里主要是由用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外围因素来决定的。

1。）R&TTE:（ Radio and Telecommunications Terminal Equipment Directive）,无线电及通讯终端指令。

出口欧盟的无线遥控产品、通讯产品，必须符合R＆TTE指令（无线电及通讯终端指令）-1999/5/EC要求。

R＆TTE指令所包括的产品有：

1、短距离无线遥控产品（SRD） 例如：遥控玩具汽车、遥控报警系统、遥控门铃、遥控开关、遥控鼠标、键盘等。

2、专业无线电遥控产品（PMR） 例如：专业无线对讲机、无线麦克风等。 有绳电话、传真、MODEM、电话答录机、小总机（PABX）、无绳电话CTO、CT1、CT1+…、 ISDN（数字电话产品） 、DECT（增强型数字无绳电话） 、 GSM、CDMA…

3、蓝牙产品 例如：蓝牙耳机。 2。）FCC认证介绍，又称为美国联邦通信认证，FCC（Federal Communications Commission）是美国联邦通信委员会）于1934年由COMMUNICATIONACT建立是美国政府的一个独立机构，直接对国会负责。FCC通过控制无线电广播、电视、电信、卫星和电缆来协调国内和国际的通信。涉及美国50多个州、哥伦比亚以及美国所属地区，为确保与生命财产有关的无线电和电线通信产品的安全性，FCC的工程技术部（Office of Engineering and Technology）负责委员会的技术支持，同时负责设备认可方面的事务。许多无线电应用产品、通讯产品和数字产品要进入美国市场，都要求FCC的认可。FCC委员会调查和研究产品安全性的各个阶段以找出解决问题的最好方法，同时FCC也包括无线电装置、航空器的检测等等3。）ASTM前身是国际材料试验协会（International Association for Testing Materials, IATM）。19世纪80年代，为解决采购商与供货商在购销工业材料过程中产生的意见和分歧，有人提出建立技术委员会制度，由技术委员会组织各方面的代表参加技术座谈会，讨论解决有关材料规范、试验程序等方面的争议问题。IATM首次会议于1882年在欧洲召开，会上组成了工作委员会。当时，主要是研究解决钢铁和其它材料的试验方法问题。同时，国际材料试验协会还鼓励各国组织分会。随后，在1898年6月16日，有70名IATM会员聚集在美国费城，开会成立国际材料试验协会美国分会。1902年在国际材料试验协会分会第五届年会上，宣告美国分会正式独立，取名为美国材料试验学会（American Society for Testing Materials）。随着其业务范围的不断扩大和发展，学会的工作中心不仅仅是研究和制定材料规范和试验方法标准，还包括各种材料、产品、系统、服务项目的特点和性能标准，以及试验方法、程序等标准。1961年该组织又将其名称改为延用至今的美国材料与试验协会（American Society for Testing and Materials, ASTM）。

ASTM是美国最老、最大的非盈利性的标准学术团体之一。经过一个世纪的发展，ASTM现有33669个（个人和团体）会员，其中有22396个主要委员会会员在其各个委员会中担任技术专家工作。ASTM的技术委员会下共设有2004个技术分委员会。有105817个单位参加了ASTM标准的制定工作，主要任务是制定材料、产品、系统、和服务等领域的特性和性能标准，试验方法和程序标准，促进有关知识的发展和推广。4。）RoHS是由欧盟立法制定的一项强制性标准，它的全称是《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances)。该标准将于2006年7月1日开始正式实施，主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准，使之更加有利于人体健康及环境保护。该标准的目的在于消除电机电子产品中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚共6项物质，并重点规定了铅的含量不能超过0.1%。其中涉及到的铅主要出处有以下几类。

欧盟RoHS和WEEE指令的基本内容

欧盟议会及欧盟委员会于2003年2月13日在其《官方公报》上发布了《废旧电子电气》设备指令（简称《WEEE指令》）和《电子电气功设备中限制使用某些有害物质指令》（简称《RoHS指令》）

《RoHS指令》和《WEEE指令》规定纳入有害物质限制管理和报废回收管理的有十大类102种产品，前七类产品都是我国主要的出口电器产品。包括大型家用电器、小型家用电器、信息和通讯设备、消费类产品、照明设备、电气电子工具、玩具、休闲和运动设备、医用设备（被植入或被感染的产品除外）、监测和控制仪器、自动售卖机。

RoHS指令限制使用以下六类有害物质

1 水银（汞） 使用该物质的例子：温控器、传感器、开关和继电器、灯泡

2 铅 使用该物质的例子：焊料、玻璃、PVC稳定剂

3 镉 使用该物质的例子：开关、d簧、连接器、外壳和PCB、触头、电池

4 铬（六价） 使用该物质的例子：金属附腐蚀涂层

5 多溴联苯（PBB）使用该物质的例子： 阻燃剂，PCB、连接器、塑料外壳

6 多溴二苯醚（PBDE） 使用该物质的例子：阻燃剂，PCB、连接器、塑料外壳

测试原则:

根据欧盟WEEE&RoHS指令要求，AOV是将产品根据材质进行拆分，以不同的材质分别进行有害物质的检测。一般来说：

•金属材质需测试四种有害金属元素如（Cd镉/Pb铅/Hg汞/Cr6+六价铬）

•塑胶材质除了检查这四种有害重金属元素外还需检测溴化阻燃剂（多溴联苯PBB/多溴联笨醚PBDE）

•同时对不同材质的包装材料也需要分别进行包装材料重金属的测试（94/62/EEC）

以下是RoHS中对六种有害物规定的上限浓度：

镉：小于100ppm

铅：小于1000ppm

钢合金中小于2500ppm

铝合金中小于4000ppm

铜合金中小于40000ppm

汞：小于1000ppm

六价铬：小于1000ppm

推出RoHS的原因

首次注意到电气、电子设备中含有对人体健康有害的重金属是2000年荷兰在一批市场销售的游戏机的电缆中发现镉。事实上，电气电子产品在生产中目前大量使用的焊锡、包装箱印刷的油墨都含有铅等有害重金属。

编辑本段何时实施RoHS

欧盟将在2006年7月1日实施RoHS，届时使用或含有重金属以及多溴二苯醚PBDE，多溴联苯PBB等阻燃剂的电气电子产品将不允许进入欧盟市场

编辑本段RoHS具体涉及那些产品

RoHS针对所有生产过程中以及原材料中可能含有上述六种有害物质的电气电子产品，主要包括：白家电，如电冰箱，洗衣机，微波炉，空调，吸尘器，热水器等，黑家电，如音频、视频产品，DVD，CD，电视接收机，IT产品，数码产品，通信产品等；电动工具，电动电子玩具医疗电气设备

编辑本段目前RoHS进展情况

一些大公司已经注意到RoHS并开始采取应对措施，如SONY公司的数码照相机已经在包装盒上声明：本产品采用无铅焊接；采用无铅油墨印刷。

信息产业部2004年也出台了《电子信息产品污染防治管理办法》内容与RoHS类似，并于十月份成立了“电子信息产品污染防治标准工作组”，研究和建立符合我国国情的电子信息产品污染防治标准体系；开展与电子信息产品污染防治有关的标准研究和制修订工作，特别是加快制定产业急需的材料、工艺、名词术语、测试方法和试验方法等基础标准。

编辑本段RoHS对我国电子产业的影响

根据中国电器工业协会的最新数据，2004年一季度，我国机电产品出口在我国出口中所占比重达55％。而欧盟已经成为中国机电产品出口的主要市?S捎谥泄��袒繁＠砟詈凸ひ账�降穆浜螅琑oHS指令使得将近270亿美元的中国机电产品面临欧盟的环保壁垒。

中国政府一直在给以密切关注和研究对策，国务院专门责成信息产业部负责针对欧盟环保指令的研究和应对工作。信息产业部根据《清洁生产促进法》和《固体废物污染环境防治法》等有关法规制定的《电子信息产品污染防治管理办法》已经完成，并于2005年1月1日起施行。

《电子信息产品污染防治管理办法》规定，自2006年7月1日起，列入电子信息产品污染重点防治目录中的电子信息产品中不得含有铅、汞、镉、六价铬、聚合溴化联苯乙醚和聚合溴化联苯及其他有毒有害物质。对于2006年7月1日以前的一段时间，中国政府要求电子信息产品制造商们实行有毒有害物质的减量化生产措施，并积极寻找可替代品。

同时，一个名为“电子信息产品污染防治标准工作组”的机构也已经开始筹备成立，该机构的主要任务是研究和建立符合中国国情的电子信息产品污染防治标准，开展与电子信息产品污染防治有关的标准研究和制定工作，特别是加快制定急需的材料、工艺、测试方法和实验方法的基础标准。

编辑本段RoHS指令实施的意义

有害物质限用指令 (RoHS) 的生效期限 (2006年7月) 已经到来，这是全球电子工业界都知道的事实。RoHS指令无疑对环境有益，但对制造商、经销商和用户来说，却是个增加成本和资源的昂贵任务。费用的增加与努力确认和掌控RoHS的需求息息相关，并包罗从技术到库存管理、预测、部件编号管理、信息沟通和文件编制等范畴。

库存预测和管理

预测是一件微妙而复杂的事情，不管是否有新的法律法规的指引。比如：利用第三方组装厂的半导体制造商必须对基板、引线框架和模塑混合物等原材料进行准确的预测。为了确保这种预测的准确性，半导体公司必须了解用户的需求，包括RoHS指令的豁免清单。

伴随着半导体公司新产品的不断推出，预测也变得越来越复杂，因为大多数新产品都会受到RoHS指令的影响。于是由此引发了一个问题：如果新产品是在 2006年7月期限之前发布，那么是先制造出符合RoHS指令的封装件，还是先制造出含铅的产品呢？当然，供应商可以追溯自己的原材料进行预测，但是这样做更加困难，因为没有任何现成的历史数据或现有的用户群可以作为有效的参考。

基板等原材料产品都有一定的有效期限，这进一步增加了预测和库存管理的复杂性。如果对这些材料的用量估算过高并且即将达到有效期限，这些材料就要进行重新测试或完全报废。不管哪一种方式，都会造成制造商在时间和金钱上的资源浪费。反之，如果原材料的估量过低，生产周期便会延长，从而会延长的客户交付周期。

经过反复的比较，半导体公司往往从组装厂商那里预定较多的原材料以确保供应，这是因为追加材料将需要很长的交付时间。不过，这也并不是没有代价。过量预定可能引起供不应求，导致价格上涨，甚至延长供应商的交付周期。

要预测用户什么时候需要最终符合RoHS指令的器件和哪些产品，是极其困难的事，加上受到RoHS指令影响的用户也在以不同的步伐进行过渡，这就使得预测难上加难。假如用户在没有通知制造商的情况下突然从标准产品转向符合RoHS指令的器件，特别是在供应商一直制造标准产品以维持该用户的需求时，制造商的库存一定会出错。同样地，假如用户改用符合RoHS指令器件的步伐不像分销商预料的那样快，又或者该用户得到了RoHS豁免，库存就会搁置在货架上并最终作为库存周转退回给制造商。

对于那些豁免执行指令的用户，一些半导体公司将采取继续供应符合RoHS指令以及标准含铅的器件。特别是在决定支持两种器件的情况下，库存量还会增加。如果用户采用合约制造商 (CM) 的话就必然会给分销商带来难题。通常，分销商会通过销售渠道向CM供货，如果不符合RoHS指令的材料正在销售渠道上传递，而CM在事先未有警告的情况下改用符合RoHS指令的器件，就会出现符合RoHS指令器件的库存短缺。此外，如果分销商手头上有过多的标准元件，也很有可能退回给制造商。

我们可以这样理解，分销商和制造商一样都会严防产品库存过量的问题。过量的库存牵涉的问题会对未结存货的天数造成很大困扰，从而增加制造商的库存成本并有可能削减库存的帐面价值。而且，一旦资金滞留在错误的库存量上，制造商便难以给用户制造其他产品了。那么底线在哪里？就是对用户、分销商和制造商从含铅器件转换到符合RoHS指令器件的清晰时间表和计划，这是准确的库存预测的关键。

部件编号和产品标识

制造商的部件编号处理对电子行业中各个与RoHS相关业务的影响几乎比其他因素还要巨大。有些制造商正在尝试更改他们的部件编号，以区分符合和不符合 RoHS指令的产品，但这有可能造成双重库存问题；其他制造商则使用日期代码或修改版次来区分符合和不符合RoHS指令的产品。至于制造商应如何命名符合 RoHS指令的器件，现阶段尚无标准可循，所以行业采用的标识方法五花八门，使得问题更加复杂。

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