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前言：【核芯觀察】是電子發(fā)燒友編輯部出品的深度系列專欄，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，理清上、中、下游的各個環(huán)節(jié)，同時迅速了解各大細分環(huán)節(jié)中的行業(yè)現(xiàn)狀。本期【核芯觀察】，將對近年較為火熱的汽車MCU產(chǎn)業(yè)進行梳理分析，主要對汽車MCU的類型、上游產(chǎn)能、市場規(guī)模、主要企業(yè)等方面進行整理，以及分析國內(nèi)外主要廠商的產(chǎn)品線差異。本期我們主要梳理汽車MCU產(chǎn)業(yè)鏈上下游廠商，并對中游部分的芯片設計、晶圓代工、封裝測試等進行深度解析。

汽車MCU產(chǎn)業(yè)鏈上下游廠商梳理

在汽車MCU的產(chǎn)業(yè)鏈中，芯片設計公司也就是MCU原廠處于中游位置，全球主要的汽車MCU廠商幾乎都具備IDM能力，不過出于成本考慮，在進行產(chǎn)能調整時部分IDM廠商也會選擇第三方晶圓代工；上游主要是半導體設備以及硅片、光刻膠等原材料；下游則是主要不同的終端應用。

因此我們可以將MCU的產(chǎn)業(yè)鏈簡單分為上游原材料設備、中游設計制造、下游應用三個方面。

汽車MCU產(chǎn)業(yè)鏈，與一般的消費和工業(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試部分。由于對芯片可靠性要求高，在汽車行業(yè)中，整個產(chǎn)品流程都需要通過多項車規(guī)認證，包括從芯片設計到晶圓廠和封測廠等需要通過IATF16949或更高的ISO26262的體系認證，芯片要通過AEC-Q100等認證等。

晶圓代工與封測

車規(guī)級晶圓代工主要廠商：臺積電、三星、聯(lián)電、格芯、中芯國際、華虹宏力

車規(guī)級封裝測試主要廠商：日月光、安靠、富通微電、華天科技、長電科技

在晶圓代工方面，目前車用芯片主要采用8英寸晶圓，在產(chǎn)能需求推動下，目前有一些廠商在往12英寸平臺推進。此前有數(shù)據(jù)顯示，車用芯片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%是臺積電代工。

當然，自2020年下半年開始，車用芯片包括MCU的產(chǎn)能嚴重供不應求，幾大車用芯片IDM大廠以及國內(nèi)Fabless廠商近年紛紛入局車規(guī)芯片，車用芯片的代工需求會越來越大，近年也越來越多晶圓代工廠開始擴大車用晶圓廠的產(chǎn)能。

根據(jù)電子發(fā)燒友的不完全統(tǒng)計，目前有車規(guī)級晶圓代工產(chǎn)線的廠商有臺積電、三星、聯(lián)電、格芯、中芯國際等等。多年以來，由于國內(nèi)芯片公司的車規(guī)級芯片出貨量極小，對于本土晶圓代工廠來說沒有投入到車用產(chǎn)線的動力，也就一直沒有形成相關的供應鏈生態(tài)。

這種情況直到近年才受到業(yè)界重視。近幾年由于供應鏈的不穩(wěn)定，汽車芯片國產(chǎn)替代也被一些國內(nèi)車企提上日程，帶動了國產(chǎn)車規(guī)芯片的需求。以往國內(nèi)車規(guī)芯片基本上都要在臺積電流片，封裝測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用芯片供應鏈一直以來沒有在大陸形成完整的生態(tài)。

相對而言，在車用芯片封測方面，國內(nèi)富通微電、長電科技走得相對較前，此前有國內(nèi)某車規(guī)MCU廠商向筆者透露，他們的產(chǎn)品主要是由臺積電代工，封裝階段會在富通微電進行。不過目前從富通微電的營收結構中，汽車電子產(chǎn)品占比不到2%，產(chǎn)能規(guī)模仍較小。

同時，車規(guī)級芯片由于應用場景不同，對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相比消費級、工規(guī)級都有不小差異。對于封測廠來說，車規(guī)級封裝需要時間和項目經(jīng)驗去改善工藝，但以往由于本土市場規(guī)模較小，車規(guī)芯片產(chǎn)品也不多，沒有足夠的時間和試錯機會，所以在可靠性、良率、成本等方面都難以追趕海外封測龍頭。

晶圓代工方面隨著下游芯片公司入局車規(guī)芯片，需求帶動了晶圓代工廠在汽車產(chǎn)品上的投入，中芯國際、華虹等本土晶圓廠都逐步完成車規(guī)認證。

不過，去年年底中芯國際在業(yè)績說明會上提到，車行業(yè)所用的芯片和分立器件在代工行業(yè)的占比較小，靠這個增量支撐行業(yè)的擴產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)規(guī)模是做不到的。同時這類芯片對質量的要求極高，需要花很多功夫跟終端的用戶合作，去滿足這個市場的要求。

這說明在晶圓代工廠的角度，盡管車用芯片的高附加值帶來一定的利潤提升，但車用芯片的體量在整體芯片市場是較小的，特別是相比起智能手機等應用的消費類芯片。而車用芯片恰恰又需要代工廠大量的資源投入，比如與終端客戶深度合作，改善良率和滿足車規(guī)要求等，從資本的角度上看，需求量不夠大，帶來的營收提升不明顯，但資本和時間投入又很大，顯然是吃力不討好的生意。

然而現(xiàn)實環(huán)境是，如今海外供應鏈頻頻受到政治因素影響，越來越多國內(nèi)的整車廠希望能夠尋找本土的供應鏈作為備份，或是逐步轉用本土供應鏈產(chǎn)品。跳脫出短期經(jīng)濟效益的考慮，從供應鏈安全的角度上看依然需要本土在車用芯片產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)上進一步完善。

去年上汽集團針對車用芯片的本土生態(tài)問題，宣布準備建設汽車芯片工程中心，提供小批量的試制線，幫助中小的車規(guī)級芯片企業(yè)來解決晶圓制造問題，初期將提供月產(chǎn)能1000片的單機臺完整工藝線。后續(xù)新增設備形成雙機臺工藝線，或許車規(guī)級生產(chǎn)資質，并最終形成月產(chǎn)能5000片的小規(guī)模車規(guī)晶圓制造能力。

同時上汽還表示，在推動成立第三方汽車芯片檢測平臺，預計2027年前建成，建立支撐車規(guī)級芯片研發(fā)、測試、認證公共技術服務平臺。

總的來說，車規(guī)級MCU在晶圓制造、封測這些制造階段，還需要跟芯片廠商、下游整車廠等進行更加深入的合作，通過更多的驗證來提高芯片可靠性。

芯片設計

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

國內(nèi)：兆易創(chuàng)新、芯海科技、中穎電子、杰開科技、芯旺微、芯馳科技、國芯科技、比亞迪半導體、復旦微電、紫光國微、中微半導、賽騰微電子、琪埔維半導體、極海半導體、云途半導體、靈動微電子、凌鷗創(chuàng)芯、小華半導體、航順芯片、旗芯微、國民技術、先楫半導體等

上一期我們談到，在2020年的時候，全球汽車MCU市場上，瑞薩、恩智浦、英飛凌占前三，市場份額合占79%。而加上德州儀器、Microchip、ST三家，全球六大汽車MCU廠商已經(jīng)占全球份額的98%，幾乎壟斷整個市場。當然這個數(shù)據(jù)各家有一些出入，但是總體前六大廠商在汽車MCU市場上的占比都要在九成以上。

但從上面我們列出的廠商也可以看出，在汽車MCU市場上的玩家遠遠不止六家。事實上有很多公司都是在2020到2022年間汽車缺芯潮期間入局到車規(guī)MCU之中的，比如韓國的Telechips，在2021年才發(fā)售其首款汽車MCU，這也是韓國首款國產(chǎn)車用MCU。

在這個時期，國內(nèi)的消費領域MCU廠商也嗅到了市場需求的轉向，紛紛投入到車規(guī)級MCU的開發(fā)中。不少廠商的車規(guī)MCU產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)，也有不少廠商在認證階段，預計2023年投入到市場。

入局較早的國芯科技、芯旺微、杰開科技等廠商，車規(guī)級MCU產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋到車身控制、電池管理系統(tǒng)、電機控制、車載網(wǎng)關甚至動力系統(tǒng)等多個領域，并已經(jīng)打入整機廠供應鏈，有大量的落地應用。

國內(nèi)出貨量最大的本土MCU廠商兆易創(chuàng)新，在2020年開始布局車規(guī)級MCU，經(jīng)過兩年的開發(fā)驗證后，首款車規(guī)級MCU產(chǎn)品在去年9月正式推出，主要應用于車身控制，比如車窗、雨刷、空調、智能車鎖；車用照明，比如氛圍燈、動態(tài)尾燈等；以及儀表盤、車載影音等智能座艙系統(tǒng)中。

芯海科技的一款壓感MCU在2021年首次通過了AEC-Q100車規(guī)認證，2022年底另一款用于車身控制的32位MCU順利通過AEC-Q100認證，可以用于汽車座椅、門窗控制、燈光控制等場景。

其實這也代表了近年進入車規(guī)MCU領域的廠商主要產(chǎn)品應用。目前看來，國內(nèi)MCU廠商在汽車電子方面的規(guī)劃往往是初期產(chǎn)品主要面向車上的傳感器、倒車雷達、車窗控制、座椅控制、中控輔助功能等等，而第二步才是動力相關的MCU。

由于在車身控制以及座艙方面的MCU相對于動力、底盤方面，對功能安全要求、可靠性要求較低，整機廠也更加愿意在這些領域采用國產(chǎn)的MCU替換海外廠商產(chǎn)品。

作為新進入汽車電子市場的MCU廠商，這些應用是打入汽車供應鏈的敲門磚。在對車輛行駛安全沒有影響的應用中驗證可靠性后，才有機會進一步進入到動力域、底盤域等對產(chǎn)品可靠性要求更高的領域。

下一期，我們將會對國內(nèi)外汽車MCU廠商以及產(chǎn)品線進行對比分析，從規(guī)模、產(chǎn)品布局、產(chǎn)品參數(shù)等多個方面分析海內(nèi)外汽車MCU產(chǎn)業(yè)鏈差距，記得關注我們~