Tony Funderburk ist Director of Global Electronics & High Tech PLM Sales bei PTC. In dieser Funktion berät und unterstützt er Unternehmen, die ihre Innovationskraft steigern, die Produktkomplexität bewältigen und die digitale Transformation mithilfe von Produktlebenszyklusmanagement-Lösungen vorantreiben möchten. Mit mehr als 25 Jahren Erfahrung im Vertrieb von Unternehmenssoftware und in Führungspositionen verfügt Tony über fundiertes Fachwissen in der Elektronik- und Halbleiterbranche. Er arbeitet eng mit Unternehmen zusammen, um die Produktentwicklung zu verbessern, die Kollaboration zu stärken und widerstandsfähigere Betriebsabläufe aufzubauen.
Das Wichtigste auf einen Blick: Hybride IDMs – Halbleiterhersteller, die Chips sowohl im eigenen Haus als auch über externe Foundries fertigen – stehen vor einer komplexen Herausforderung beim Produktlebenszyklusmanagement. Sie müssen Produktdaten, Stücklisten, technische Änderungen, IP-Kontrollen und die Rückverfolgbarkeit der Qualität gleichzeitig über zwei Fertigungsumgebungen hinweg koordinieren.
Die meisten Diskussionen über die Komplexität der Halbleiterbranche konzentrieren sich auf Prozessknoten, Ausbeutekurven, Kapazitätsengpässe oder Risiken in der Lieferkette. Für hybride Integrated Device Manufacturers (IDMs) gibt es eine weitere Herausforderung, die leicht übersehen wird: die Verwaltung des Produktlebenszyklus über eigene Fabriken und externe Fertigungspartner hinweg.
Unternehmen wie Analog Devices, NXP, Infineon, ON Semiconductor, STMicroelectronics und Renesas bewegen sich in diesem Mittelbereich. Sie entwickeln ihre eigenen Produkte, fertigen einige davon intern und lagern andere zur Herstellung, Verpackung und Prüfung an Foundries und OSATs aus. Dieses Modell bietet ihnen Flexibilität und Widerstandsfähigkeit. Es schafft jedoch auch ein Problem mit Produktdaten, mit dem reine IDMs und Fabless-Unternehmen unterschiedlich umgehen.
Hybride IDMs müssen eine einheitliche, kontrollierte Produktdefinition über Umgebungen hinweg aufrechterhalten, die unterschiedliche Systeme, Prozesse, Datenformate und Governance-Modelle verwenden. Mit der zunehmenden Verbreitung fortschrittlicher Verpackungstechniken und Chiplet-Architekturen ist dieser Koordinationsaufwand direkt auf Markteinführungszeit, Qualität, Kosten und Margen betroffen.
Warum sich das Hybridmodell von anderen unterscheidet
Ein reines IDM-Unternehmen steuert Design, Fertigung und oft auch die Verpackung innerhalb seiner eigenen Betriebsumgebung. Ein Fabless-Unternehmen lagert die Fertigung aus und verwaltet Produktdaten von Anfang an über externe Partner. Hybride IDMs liegen zwischen diesen Modellen. Einige Produkte durchlaufen interne Fertigungsanlagen. Andere gehen an externe Foundries. Bei manchen werden intern und extern hergestellte Komponenten in einem einzigen Gehäuse kombiniert.
Diese duale Umgebung erschwert das Produktlebenszyklusmanagement. Produktdaten müssen über alle Phasen hinweg – von der Entwicklung über die Waferfertigung, die Verpackung, den Test, die Qualifizierung bis hin zur Freigabe – synchronisiert bleiben, selbst wenn Teile des Prozesses außerhalb der direkten Systeme und der Kontrolle des Unternehmens stattfinden.
Aus diesem Grund erkennen hybride IDMs einen so großen Nutzen in PLM: Sie müssen interne und externe Fertigungsdaten gemeinsam verwalten.
Wo sich die Komplexität des Lebenszyklus zeigt
Diese Probleme sind verschiedene Ausprägungen der versteckten Kosten einer getrennten Entwicklung, doch durch die Grenze zwischen interner und externer Fertigung kommen ihre Auswirkungen bei hybriden IDMs besonders deutlich zum Tragen.
Bei hybriden IDMs zeigt sich die Komplexität des Lebenszyklus in vier miteinander verbundenen Bereichen: Stücklistenverwaltung, Kontrolle von technischen Änderungen, Rückverfolgbarkeit der Qualität und IP-Governance. Jeder dieser Bereiche wird schwieriger, wenn ein Produkt zwischen internen und externen Fertigungsumgebungen wechselt.
Fragmentierung der Stücklisten
Ein Produkt, das teilweise intern und teilweise extern gefertigt wird, kann in jeder Phase unterschiedliche Stücklistenansichten aufweisen. Die Stückliste für Engineering gibt die Konstruktionsabsicht wieder. Fertigungsstücklisten legen fest, wie das Produkt in den Bereichen Waferfertigung, Verpackung und Test hergestellt wird. In einem hybriden Modell befinden sich einige Fertigungsansichten möglicherweise in internen Systemen, während andere bei Foundries oder OSATs liegen.
Diese Fragmentierung birgt ein echtes Risiko. Mehr als 60 % der Halbleiterunternehmen nutzen laut Branchenumfragedaten, die im PLM-Framework für Halbleiter von PTC zitiert werden, sechs oder mehr voneinander getrennte Systeme zur Verwaltung von Produktdaten. Für hybride IDMs wächst das Risiko jedes Mal, wenn Produktdaten die Grenze zwischen internen und externen Systemen überschreiten.
Unstimmigkeiten bei technischen Änderungen
Eine Designänderung kann durch ein Ausbeuteproblem, eine Kundenanforderung oder einen Befund zur Zuverlässigkeit ausgelöst werden. Sobald dies geschieht, muss die Änderung beide Fertigungsumgebungen durchlaufen. Interne Teams halten sich möglicherweise an etablierte ECO-Prozesse. Externe Partner benötigen kontrollierte Freigabe-, Überprüfungs- und Genehmigungszyklen. Wenn die zeitliche Koordination oder die Revisionskontrolle versagt, kann es dazu kommen, dass verschiedene Fertigungsstränge auf der Grundlage unterschiedlicher Versionen derselben Produktdefinition produziert werden.
Nach dem Tapeout beginnt die Herausforderung bei der Koordination
Warum die Koordination nach dem Tape-out entscheidend für die Markteinführung?
Mehr erfahrenRückverfolgbarkeit und Kontrolle des geistigen Eigentums
Die Rückverfolgbarkeit der Qualität wird schwieriger, sobald Daten das Unternehmen verlassen. Halbleiterunternehmen geben mit einer um 18 % höheren Wahrscheinlichkeit als andere Branchen an, dass es kaum oder gar keine Koordination mit externen Partnern gibt, darunter Foundries, OSATs und Zulieferer für Verpackungen. Für hybride IDMs ist diese Lücke Teil des Betriebsmodells.
Unternehmen müssen zudem Designdateien, Prozessinformationen, Produktspezifikationen und das geistige Eigentum ihrer Kunden schützen, wenn Daten zwischen internen Teams und externen Partnern ausgetauscht werden. In der Ankündigung des internen Foundry-Modells von Intel für 2023 wurde die vollständige Trennung der Daten und des geistigen Eigentums der Foundry-Kunden als zentrales Designprinzip identifiziert, wobei der Schwerpunkt auf einer „Security-First“-Architektur mit strikter Datentrennung liegt.
Für hybride IDMs hängt das Grenzmanagement von systematischen Kontrollen ab – nicht allein von informellem Dateiaustausch oder Vertragsformulierungen.
Warum EDA und ERP nicht ausreichen
Leistungsfähigere EDA- oder ERP-Systeme können zwar helfen, lösen aber nicht das Problem des gesamten Produktlebenszyklus. Jedes System deckt einen anderen Teil des Arbeitsablaufs ab.
EDA-Tools verwalten IC-Entwurfsdaten, darunter Schaltpläne, Simulationen, Layouts und Verifikationen. ERP-Systeme verwalten Finanztransaktionen, Beschaffung, Lagerbestände und Auftragsabwicklung. Keines der beiden Systeme steuert die vollständige Produktdefinition über die Bereiche Entwurf, Fertigung, Change Management, Qualität und Compliance sowie Kollaboration mit Partnern hinweg.
Hybride IDMs sind in der Lücke zwischen diesen Systemen ungeschützt. Produktdaten sind oft über Tabellenkalkulationen, gemeinsam genutzte Laufwerke, selbst entwickelte Datenbanken, E-Mails und Partnerportale verstreut. PLM ersetzt weder EDA noch ERP. Es verbindet diese Systeme durch ein geregeltes, versionskontrolliertes Produktdaten-Backbone, das die vorgelagerte Designabsicht mit der nachgelagerten Fertigungsausführung verknüpft.
Warum Chiplets die Messlatte höher legen
Fortschrittliche Verpackungs- und Chiplet-Architekturen erhöhen den Druck, da die Trennung zwischen interner und externer Fertigung nun innerhalb eines einzigen Gehäuses bestehen kann. Ein Multi-Die-Modul kann Silizium aus einer internen Fabrik, einer externen Foundry, von einem spezialisierten Zulieferer für Substrate und einem OSAT-Montagepartner kombinieren.
Dadurch wird die Verwaltung regulierter Produktdaten schwieriger – und wertvoller. Der Chiplet-Markt wurde im Jahr 2024 auf 5,3 Milliarden US-Dollar geschätzt und soll bis 2029 42,8 Milliarden US-Dollar erreichen. Mit zunehmender Verbreitung von Chiplets benötigen hybride IDMs Lebenszyklus-Systeme, die Daten auf Die-Ebene, Stücklisten für die Verpackung, Partnerzulassungen, Testprotokolle und Qualifikationsnachweise über mehrere Organisationen hinweg verwalten können.
Moderne Verpackungslösungen erfordern eine neue Lebenszyklusstrategie
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Mehr erfahrenWas führende Unternehmen priorisieren sollten
Hybride IDMs können die Komplexität ihres Fertigungsmodells zwar nicht beseitigen, aber sie können die dadurch verursachten Hemmnisse verringern. Die Produktdatenverwaltung muss zu einer zentralen betrieblichen Kompetenz werden und darf nicht erst dann zum Einsatz kommen, wenn Probleme bereits aufgetreten sind.
Schaffung einer einzigen verlässlichen Informationsquelle
Unternehmen benötigen eine einzige, kontrollierte Informationsquelle für Bauteile, Stücklisten, Spezifikationen, Änderungshistorie, Qualifizierungsunterlagen und Freigabestatus. Interne Teams und externe Partner sollten auf der Grundlage derselben kontrollierten Produktdefinition arbeiten, auch wenn sie unterschiedliche Systeme nutzen.
Erweiterung der Änderungskontrolle auf Partner
Engineering-Änderungsprozesse müssen Organisationsgrenzen überschreiten. Änderungsaufträge (ECOs) sollten überprüfbare Workflows auslösen, die interne Fertigungsteams, Foundries, OSATs und Qualitätsverantwortliche koordinieren – anstatt sich auf Ad-hoc-E-Mail-Ketten oder manuelle Aktualisierungen in Tabellenkalkulationen zu verlassen.
Verbinden Sie die Rückverfolgbarkeit über den gesamten Lebenszyklus hinweg
Die Rückverfolgbarkeit muss Anforderungen, Design-Eingaben, Fertigungsaufzeichnungen, Testergebnisse und Qualifizierungsnachweise miteinander verknüpfen. Dieser Level an Vernetzung ist besonders wichtig für hybride IDMs, die die Märkte Automobil, Luft-, Raumfahrt und die Verteidigungsindustrie sowie Medizinprodukte bedienen, wo die Compliance von einer vollständigen, nachprüfbaren Produktdokumentation abhängt.
Steuern Sie Übergaben an Foundries und OSATs
Übergaben an Foundries und OSATs erfordern formelle Freigabekontrollen, Revisionsmanagement, Prüfpfade und die Trennung von geistigem Eigentum. Diese Übergaben sind Kontrollpunkte im Lebenszyklus, die darüber entscheiden, ob das Hybridmodell reibungslos skaliert oder eine Datenschuld aufbaut.
Die geschäftlichen Auswirkungen können erheblich sein. Wenn Produktdaten Design, Fertigung und Qualität miteinander verbinden, können Teams schneller vorankommen, Nacharbeiten reduzieren und über den gesamten Lebenszyklus hinweg bessere Entscheidungen treffen. Für hybride IDMs hängen diese Vorteile davon ab, wie gut das Unternehmen die Grenze zwischen interner und externer Fertigung verwaltet.
Connected packaging data creates an AI foundation
AI needs governed context across designs, BOMs, changes, test, and qualification.
Build AI-Ready DataDie Komplexität des Lebenszyklus in einen Vorteil verwandeln
Hybride IDMs ziehen aus ihrem Fertigungsmodell echte strategische Vorteile. Sie können interne Fertigungsanlagen für differenzierte Produkte optimieren, auf externe Kapazitäten und fortschrittliche Prozessknoten zugreifen und Risiken auf ein breiteres Fertigungsökosystem verteilen. Der Nachteil ist die Komplexität des Lebenszyklus, die mit jedem Produkt, jedem Partner, jeder Änderung und jeder Gehäusevariante zunimmt.
Da Halbleiterarchitekturen immer modularer werden, werden diejenigen Unternehmen, die Geschwindigkeit und Marge verbessern, PLM als strategisches Betriebssystem betrachten. Für hybride IDMs stellt sich die Frage, ob sie beide Seiten der Fertigungsgrenze mit ausreichender Kontrolle, Nachverfolgbarkeit und Geschwindigkeit koordinieren können, um die Komplexität in einen Vorteil zu verwandeln.
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