西門子數位工業軟體優化IC設計與封測管理效能

智慧化時代來臨，半導體的重要性日增，在此一領域中，IC設計與封裝的重要性不亞於晶圓製造，近年來產業環境驟變，市場競爭日益激烈，如何打造最佳化晶片設計產品組合、降低封裝成本並提高毛利率，就成為這兩類業者的營運重點。

在6月16日舉辦的「鞏固半導體產業核心競爭力：研發管理的精進 網路研討會」中，西門子數位工業軟體半導體產業資深技術顧問張治平，就深入剖析半導體的IC設計與封測等兩大環節目前所遭遇的挑戰，並提出相關解決方案。

張治平首先介紹西門子的軟體布局。2007年該公司將旗下軟體部門獨立為子公司後，就積極整合內外資源，提供客戶最佳化解決方案，2015年西門子軟體整併電子設計軟體大廠Mentor後，旗下的產品線更為豐富，目前在MCAD/CAM、EDA/ECAD、軟體開發/管理、CAE/實驗室、數據分析、製造執行、工廠自動化、製造工程等八大領域，均有對應的設計平台。

追求最佳化IC設計產品組合

在IC設計部分，張治平指出產品組合策略與IC設計公司的獲利息息相關。分析整體市場，目前全球此一領域的業者毛利率從20%到60%，最小與最高者相差3倍，由此可看出，規劃不佳的產品策略，將嚴重影響企業的獲利。

不過企業的資源有限，如何在眾多的限制與市場中，做出正確的分配，藉此縮短熱門產品的上市時程，並讓潛力技術持續取得足夠開發資源，就成為IC設計者的營運課題。

張治平表示，消費性市場不斷演變，新技術快速進入，IC設計已無法像過去一樣專注於本業技術，例如過去屬於後段製程的封裝，現在也成為IC設計的一環，業者必須與IC製造廠討論最適合的封裝技術，讓產品效能最佳化。

除了整合新技術外，簡化產品開發流程、支援分散全球的設計團隊、整合產品與製造流程設計、變更過程中協調系統與人員、降低因時間和人力浪費所產生的成本，也是IC設計業的重要考量，業者必須通盤彙整上述條件，才能讓產品如期如質的進入市場，並使獲利一如預期的浮現。

IC設計流程包括產品組合設計、專案創意管理、產品開發、產品製造到進入市場後的追蹤追溯，在上述流程環節中，都需要對應平台。

張治平以創意發想階段為例，如前文所述，現在IC設計須考慮到封裝方式，因此在創意階段，工程師就會與晶圓製造討論相關技術，以確認產品的可行性，這些過去大多不被IC設計業者重視的細節，如今也都必須被加以紀錄，作為日後成為專案時的參考。另外當創意成為專案時，業者也應透過各類圖表工具設定管制節點，確保毛利率一如預期。

針對上述問題，西門子從不同層面著手，從認證、產品開發、專案管理、半導體製造到最後的產品追溯均有完善的解決方案，並透過特殊設計，讓管理者全面掌握各專案的狀態，例如其專案管理平台中的儀錶板，就是將各專案的數據可視化，管理人員可以同一頁面上看到專案的資源耗用與工作進度，藉此動態管理內部的產品組合，讓企業毛利率最大化。

除了專案管理外，西門子也推出半導體加速器套件，此套件有各種功能，包括新產品介紹(NPI)、產品特性與要求管理、IP管理與技術研發等四項功能，這些功能都可對業者的毛利率有極大幫助，例如產品特性與要求管理，就能確認客戶要求的產品屬性，在專案開發過程被正確執行，避免最終成果不如客戶預期，導致專案效率不佳。

協助封測業者精準掌握BOM表

在封測產業部分，張治平指出，精準BOM規則的運作，將使晶片封裝公司擴大利潤，進而提升競爭力。他表示近幾年先進封裝快速普及，成本控管在封裝產業的重要性快速提升，西門子的平台則透過各種功能，協助業者在完成先進封裝的同時，精準控管成本。

張治平分析現在封裝常會遇到的問題與其對應工具，在這其中，2.5D與3D封裝是近期普及速度最快的封裝技術，此技術讓封裝開始走向立體，這時就需要有機構設計軟體，模擬分析立體空間中的力學、熱學、模流。

除了立體封裝之外，現在IC設計也會考量到光罩部分，但過去的EDA都僅侷限於板層次(Board Level)，因此EDA的功能也必須同步提升。最後，則是軟體管理，包括針測、測試、客戶要求的韌體，都讓封測業者面臨較以往為複雜的管理難題。

上述挑戰都迫使封測業者必須積極導入新技術，透過新技術讓產品具備可信賴的追溯機制、讓封測過程中不同環節的數據得以正確且順利交換，並確保最終產品的品質。針對這些問題，張治平表示，西門子提供了完整的解決方案，其中TEAMCENTER統一管理平台，就具備專案管理、協同工作、物料管理、重用管理、約束規則管理、知識管理等功能。

上述工具都可提升封測業者的效率，進而擴大獲利能力。張治平進一步指出，目前封測領域的毛利率大多落在10%到20%，在半導體製程中屬於偏低者，因此降低成本就成為封測業者的營運重點。

張治平分析封測產業的成本，材料費用佔有其50%到60%比例，因此如何找到替代材料，降低BOM表金額，就成為封測產業的決勝點。不過隨著新世代封裝技術的普及，封裝所使用的材料越來越多元，這些多元材料讓BOM表的複雜程度遠高於以往。除了材料外，封測業者還需納入研發、測試、實驗成本管理，最終還須將上述數據都彙整於知識管理庫。

對此問題，張治平建議封測業者可以導入西門子的軟體平台，全面掌握不同系統中的數據，TEAMCENTER就是最佳選擇，除了TEAMCENTER外，他也推薦Mendix，此平台為Siemens的低代碼開發工具，可協助業者開發跨系統的交換資料平台，藉此活化數據價值，精準控制BOM表。

張治平最後指出，近年來產業環境變化快速，無論是IC設計或封測業者都面臨巨大壓力，他建議業者應善用外部專業力量，西門子所推出的完整解決方案，將可協助企業強化管理效能，全面強化自身競爭力，迎接市場新競局。