如今，一顆芯片可以集成數十億個晶體管，晶體管排列越緊密，所需的工藝節點就越小，某些制造工藝已經達到 5 納米甚至更小的節點。

而實際上，在我們日常使用的大部分模擬和嵌入式電子設備中，普遍采用 45 納米至 130 納米的工藝節點。

德州儀器模擬信號鏈業務部高級副總裁 Hagop Kozanian 表示：“無論是汽車、工業應用，還是筆記本電腦和手機的電路板，幾乎在每一個電子系統中，都有半導體的應用；但其中大部分并沒有也不需要采用較小的節點尺寸，在大多數設計中，采用 45 納米及以上的工藝節點已經能讓半導體實現出色的性能。對于許多模擬器件設計而言，一味地縮減尺寸不僅會降低性能，還會增加成本。”

工欲善其事，必先利其器

模擬信號鏈和電源產品的節點尺寸并非越小越好，相反，推出一款優質的器件，需要根據其特定的需求來確定合適的設計和制造的方法、工藝。

正如 Hagop 所言：“在半導體行業中，為了滿足多樣化的應用需求，我們需要各種專用芯片。就大部分應用場景而言，芯片的節點尺寸并非最關鍵的因素。我們在 45 納米至 130 納米工藝技術上的投入，能夠助力我們實現高壓條件下的高精度性能，從而提高雷達系統等應用中的表現，并讓高性能服務器能夠承載更多電力。”

電壓與節點尺寸之間的關系比較復雜。采用較小節點尺寸的芯片，運行時所需電壓很小，通常僅為數年前同類芯片運行很小一部分。然而，在模擬傳感器器件中，電壓越低意味著需要更多的硬件來進行信號轉換，這可能會導致誤差和延遲。

德州儀器先進技術開發副總裁 Sameer Pendharkar 表示：“在一些工業和汽車應用中，我們實際上傾向使用更大尺寸的工藝節點，來更好地支持電壓高一點的器件。這類器件可以更好地實現高效供電，同時減少銅線的用量。”

德州儀器能夠實現具有數字信號處理功能和無線功能的全集成微控制器，正是得益于在 45 納米先進節點制造技術的投資，尤其是針對以上三種產品的投入。

“我們會根據產品特性有針對性地來優化工藝節點，在一個典型的德州儀器的微控制器、無線連接和雷達器件上，經過模擬和射頻優化的晶體管占據芯片面積的 60% 以上。在工藝節點數字晶體管尺寸縮小的時候，這些晶體管并不會隨之縮小，因此更小的工藝節點不會帶來任何顯著優勢。” 德州儀器嵌入式處理業務部高級副總裁 Amichai Ron 說，“這對于客戶而言，在沒有提升產品性能的前提下，卻讓成本增加了。”

做有意義的投資

要在 45 納米至 130 納米工藝節點領域保持領先地位，需要開發和掌握為德州儀器產品量身定制的工藝技術，同時還要確保在客戶需要時提供充足的產能。

Amichai 表示：“在汽車和工業等行業，客戶需要我們的產品可以使用數十年，而非僅僅幾年。德州儀器對于工藝配方、工藝流程和制造工廠的投資，能確保我們在未來多年內都能為客戶提供穩定的基礎半導體芯片供應。”

德州儀器是目前為數不多的在 45 納米至 130 納米工藝節點擴大 12 英寸晶圓投資的半導體公司之一，也是僅有的能夠自主支持從設計到交付的全產品生命周期的公司。我們的投資包括：

增加 12 英寸晶圓產能：芯片的生產是先基于大型硅晶圓制成電路，然后切割成單個芯片后封裝，然后進行包裝。德州儀器近期投資的七座 12 英寸新晶圓制造廠將為產能提供規模、效率和品質的保障，可以支持未來幾十年內半導體在電子設備中的持續增長。12 英寸晶圓是當前業內最大且最先進的晶圓尺寸，其產出的芯片數量是 8 英寸晶圓的兩倍以上。因此，12 英寸晶圓產能的增加意味著可以在減少每顆芯片在制造過程中消耗的能源和水資源，降低成本和減少總體廢棄物的同時，讓產量更高。

持續優化工藝技術：加大對 12 英寸晶圓制造的投資與致力于掌握自有工藝技術相輔相成。德州儀器針對 45 納米至 130 納米工藝節點研發的方案是量身定制的，它可以讓我們持續創新的產品擁有性能更高、功率密度更佳、功耗更低、尺寸更小等諸多優勢，始終具有較高的性價比。

提升封裝測試能力：德州儀器還在全球范圍內擁有并運營多個封裝測試廠，這為我們帶來了地域多樣性的優勢，并能更好地控制供應鏈。我們致力于加大投資，提升封裝測試的產能和能力，同時在多個工廠提高制造流程的利用率，為客戶提供可靠的供應。

新一代芯片封裝：與多數半導體公司不同，德州儀器并不會將所有制造的晶圓都發往第三方或外部代工廠（OSAT）進行封裝，而是大部分由自有工廠封裝。我們擁有數千種標準和先進的封裝規格，并且都針對所需尺寸、易用性和性能進行了優化。

Sameer 表示：“這些投資確保了德州儀器自主供應鏈的穩定性，并為我們的產品提供了合適的技術。隨著市場需求增長，我們也做好了準備，邁向更小的幾何尺寸。”

保障穩定供應以應對行業蓬勃發展

德州儀器正加大投資力度，計劃于 2030 年實現 90% 以上的晶圓制造和封裝測試業務自有化。通過擁有和運營自有制造設施，我們能夠更好地控制供應鏈，為全球客戶提供更可靠的供應保障。

“這一針對基礎半導體的制造創新和精準投資的策略和承諾，對我們至關重要。特別是在滿足合適的成本、性能、功率、精度和電壓的基礎上，這讓我們能提供更加廣泛的創新產品組合。” Sameer 說到。

審核編輯：劉清