半导体产业，作为现代科技的核心基石，其重要性不言而喻。从我们日常使用的智能手机、电脑，到高端的航空航天设备、人工智能系统，都离不开半导体芯片的支撑。接下来电子展小编将全面深入地剖析半导体产业，涵盖其产业链结构以及核心技术的方方面面，带你一窥这个充满神秘与魅力的产业全貌。

一、半导体产业链结构概览半导体产业链主要分为三个核心环节：上游：材料与设备包括硅晶圆、光刻胶、掺杂气体、金属薄膜等原材料，以及光刻机、刻蚀机、离子注入机、CMP设备等关键制造装备。全球领先设备供应商如ASML、LAM Research、Tokyo Electron等，在该环节具备垄断地位。中游：设计、制造、封装与测试芯片设计：是整个产业链中含有技术密集度的环节，涉及数字电路、模拟电路、系统级芯片（SoC）等开发，依赖EDA（电子设计自动化）工具完成。晶圆制造：在洁净室中使用光刻、沉积、蚀刻、离子注入等工艺，在硅晶圆上构建晶体管及金属互联结构。封装与测试：晶圆完成后进行切割、封装，再进行功能、性能和可靠性测试，确保芯片可投入市场。

下游：系统集成与应用将芯片应用到智能手机、计算机、消费电子、汽车电子、工业控制等终端产品中，形成商业价值。

二、芯片设计与仿真流程详解芯片的开发周期长、流程复杂，尤其是设计与验证环节，直接决定了产品的性能与可靠性。

以下是完整的设计与仿真流程：系统架构设计（System Architecture）目标：定义芯片功能框架和模块划分。常用工具：SystemC、MATLAB、Cadence Stratus（高层次综合）。前端设计（RTL Design）目标：通过Verilog/VHDL描述逻辑功能，完成综合。工具软件：逻辑综合：Synopsys Design Compiler、Cadence Genus。功能仿真：Mentor Questa、Cadence Xcelium。仿真与验证（Verification）目标：确保设计逻辑功能正确，满足时序要求。方法：功能仿真、形式验证、静态时序分析（STA）、功耗分析等。仿真工具：Synopsys VCS、PrimeTime、Cadence JasperGold。国产替代：戴西CAxWorks.PreSys 提供结构、电热、电磁多物理场仿真能力。物理实现（Physical Design）目标：完成芯片的版图布局布线、时钟树合成、功耗优化等。工具：Synopsys IC Compiler、Cadence Innovus。后仿真与 Signoff内容：电源完整性分析、信号完整性分析、电热耦合等。工具：Ansys RedHawk、Cadence Sigrity、戴西 CAxWorks.PreSys 。Tape-out 与流片将设计GDSII文件发送至晶圆厂进入制造阶段。

三、封装与测试关键技术芯片封装不仅影响散热与尺寸，也关系到可靠性。DFT（Design for Testability）：提升可测性，优化测试结构。BIST（Built-in Self-Test）：芯片自带测试电路，简化测试过程。ATPG（Automatic Test Pattern Generation）：自动生成测试向量，高效发现制造缺陷。这些技术广泛应用于芯片流片前后，确保产品合格率和长期稳定性。

四、国产化背景下的仿真支持：CAxWorks.PreSys 的独特定位在国外EDA厂商如 Synopsys、Cadence 面临“断供”风险的背景下，戴西软件的 CAxWorks·PreSys 在以下领域提供重要补位能力：芯片设计与仿真环节是半导体产业链中的“智核”部分，涉及众多高度依赖国外EDA工具的流程。在美国技术封锁加剧的形势下，全面理解并建设自主EDA工具链成为国产替代和技术自主的关键目标。戴西 CAxWorks.PreSys 作为具备多物理场仿真能力的国产软件，正逐步在封装热、电、力学等多个维度填补国外工具空白，并通过与DWS平台协同，支撑起更大规模、更高效率的国产EDA仿真体系。

半导体产业是一个高度复杂、技术密集的产业，其产业链结构和核心技术相互交织、相互促进。从上游的材料与设备供应，到中游的芯片设计与制造，再到下游的封装测试与应用，每一个环节都至关重要。光刻技术、刻蚀技术、薄膜沉积技术、芯片设计技术等核心技术的发展，推动了半导体产业的不断进步，为现代科技的发展提供了强大的动力。

电子展小编认为，随着人工智能、物联网、5G通信等新兴技术的快速发展，半导体产业将迎来更多的机遇和挑战。我们需要不断加强技术创新，提升产业链的协同能力，以应对未来的挑战，推动半导体产业的持续健康发展。

文章来源:半导体新时代