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本期话题:

00:30成本只要三分之一,开创一条中国特色的路

07:10万物互联时代,微型化、模组化、智能化成为MEMS产品的发展趋势

09:45抓住细分市场,实现产业链的上下游合作共赢

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成本只要三分之一,开创一条中国特色的路

幻实(主播):

欢迎大家收听芯片揭秘,我是主播幻实。本期节目我邀请到苏州捷研芯电子科技有限公司(以下简称:捷研芯)的副总经理王建国。王总,我了解到你们是一家专注于MEMS类产品封测与系统集成的代工企业,你们为什么会选择这个赛道和产品方向呢?想请您跟我们分享一下背后的故事。

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捷研芯副总经理 王建国 做客芯片揭秘

王建国(嘉宾):

我们选择MEMS这个赛道的原因是“会什么做什么”。我们这些人有的来自中科院院所,还有部分人曾经在世界著名的几大外企工作过,所以我们有这方面的经验。我们是苏州第一批开始做这个的企业,从二零零几年开始一直到现在,做了十几年之后,我们想着能不能做一些国产化的事情,把国外学到的东西在中国做一个创新,所以我们做MEMS这个行业。但是这个赛道国产化率非常低,从我们10年前成立到现在为止,中国MEMS产业还有80%的芯片需要进口,只有20%的国产化率,尤其中高档MEMS产品90%的芯片还要依赖国外。对一个创业公司来说,我们认为它是一个新兴的市场,新公司、新行业、新市场,创业才可能有点机会。这个赛道比较专、比较难,但也正是因为这样才容易做出一点成绩,否则大家都会的话,就很难再去做一个创业项目。

幻实(主播):

所以你们知道这条路注定了会很艰辛,但是却没有吓退。你们创业到现在取得了什么样的阶段性的成就或者成果?

王建国(嘉宾):

最初我们是做封装、测试服务的,捷研芯专门给各种客户做代工生产。因为当时资金、人力匮乏,为求生存,我们只是出方案,这也算是成本最低的创业方式了。公司成立初期,我们的方向并不完全明确。其实大部分公司一开始也并不是说起步很高,方向非常明确,我们也是在边做边找一些适合的方向,这也是一个初创公司正常的发展趋势。由于MEMS的种类非常多,除了我们常见的那几十种,真正的MEMS产品可能会超过2万种,所以我们要不断尝试,看一下在哪个细分赛道上能找到突破点。最初我们做了好多产品,跟几百家客户合作过。在合作的过程中慢慢地就沉淀了一些客户。我们陪客户一起跑个三五年,从原型设计到小批量一直到规模化生产。像是大概6年以前我们就在做的体表滤波器,当时国内国产化率为0,现在中国人也做起来了。我们也跟一些客户合作建立了中国第一条Fbar滤波器的产线。我们虽然是一个小公司,但是做了一个差异化的市场。MEMS产品原先都是欧美人在做,我们没有抄国外的那条路,而是走了一条中国特色的路——省钱的路,成本大概是原先的三分之一,产品的性能也足够达到要求。

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2018-2026 年全球 MEMS 行业市场规模(图源:Yole)

幻实(主播):

为什么你们的成本能成为别人的三分之一?

王建国(嘉宾):

这主要是技术路线之争。传统的欧美公司为了高可靠性,最初他们就想到了这条路线,先是晶圆到晶圆的键合(Wafer-to-Wafer Bonding),接着又做TSV工艺,又做电镀工艺。要做这么多工艺,一个工厂前期的投资可能至少要投十个亿,因为设备很贵而且全是进口的。这是欧美已经走通的路,但是我们投不起,这样的话成本就太高了。由于中国元器件的成本至少比国外要便宜30%,所以说我们就想了一条更简单的路——芯片级的路。这条路最初都认为走不通,但是我们经过三年的时间把它摸索通了。欧美传统路线一条生产线需要投资几个亿,而我们可能只要投1000多万,可想而知我们最终把这条路走通了。

晶圆到晶圆的键合(Wafer-to-Wafer Bonding):是一种先进的半导体制造技术,主要用于将两片经过加工的半导体晶圆直接结合在一起。

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Chip to Chip 焊接示意图(图源:捷研芯)

幻实(主播):

我们走了不同的路径,但是最终的效果是一样的,对吗?

王建国(嘉宾):

对,效果是一样的。这也是我们能够节省成本最根本的原因。中国市场比较“卷”,所以一定要想一些更合适的工艺方案。

幻实(主播):

我觉得最生气的应该是设备商,尤其海外的设备商,因为好好的设备市场需求被弄没了。

王建国(嘉宾):

其实之前基本上清一色的都是欧洲的设备,到最后是美国的、日本的。包括到现在为止,即使我们现在做的简单的CSP封装,基本上也是没有国内的设备,所以这条路还是很艰难的,我们选的这个赛道相对来说也比较窄。

幻实(主播):

我大概理解了,你们找了一些差异化的方案,然后以更高可靠性、更低成本的方式来解决传统路线的问题,这也体现了一种微创新。还是专业的人才敢这么做,不专业的人可能只能去抄别人的,一样一样的复制了。

王建国(嘉宾):

抄别人的话,其实我们没有规模优势,也没有技术优势,生产的产品也很难卖出去。除非是在一些特殊的情况下,在中国的市场才适用。一方面是涉及到禁运的产品——即所有外国人都不卖给你,那么不管你的产品成本有多高,你都有一定的市场空间。另一方面是军工类产品,这些器件我们可以做,但是它没有办法做民用或者商用,所以没有规模优势,也就不适合欧美那种路线。

幻实(主播):

您选了一条可市场化的思路去做事情。基于你们目前探讨出来的个性化的服务,能做哪些产品方向呢?

王建国(嘉宾):

现在我们主要做三个方向。一个是刚才说过的射频滤波器,我们叫射频MEMS。它主要指的是体声波滤波器跟声表面波滤波器。体声波滤波器几年前的国产化率还是0;声表面波滤波器中国有一些企业已经在做了,但是方式都是IDM,我们是第一家真正的以第三方平台做封装、测试的公司,目前国内的设计企业绝大多数都跟我们有合作,这是一个赛道。第二个赛道就是专业的MEMS多传感器封装,比如说压力、流量、气体、喷墨打印头的封装。值得一提的是,在医疗行业,我们跟中国最大的一家做基因测序的公司合作。

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体声波滤波器封装(Fbar)(图源:捷研芯)

体声波滤波器(Bulk Acoustic Wave Filter, BAW):是一种利用声波在固体材料中传播特性来实现信号处理功能的关键电子元器件。它广泛应用于无线通信领域,如智能手机、基站设备和物联网终端,用于过滤不需要的频率成分,保证信号传输质量。

声表面波滤波器(SAW Filter):是一种基于压电材料表面声波传播的电子器件,广泛应用于无线通信系统中,特别是在手机、无线电接收器等设备中,以实现信号的频率选择和滤波功能。

幻实(主播):

为什么它会跟你们合作呢?

王建国(嘉宾):

也是机缘巧合。这家基因测序公司刚开始找了很多大的封装厂想要帮它们生产产品,但由于它的产品是中国首创,全球只有一家美国公司曾做过,处于市场不明朗、技术也不明朗的阶段,所以那些服务商就认为做这个产品比较麻烦,也不想花精力去研究新的封装技术,就不愿意跟它一起合作。后来找到我们以后,我们愿意尝试,然后跟它一起合作做设计方案,最后我们一次性把样品给它做成了。基于这种信任,之后我们就持续不断的合作,通过4年的时间,我们的产品也达到量产落地。目前我们成为它在中国唯一的供应商。

幻实(主播):

你们帮他们把测试和封装的需求给解决了。

王建国(嘉宾):

对,他们也有目标,也是想要战胜美国那家公司。但是我们又不能直接照抄美国现有的技术,因为涉及到知识产权,所以我们一起合作研究出新的方案。

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典型MEMS芯片级封装截面示意图(图源:捷研芯)

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万物互联时代,微型化、模组化、智能化

成为MEMS产品的发展趋势

幻实(主播):

您刚刚这个故事我能清晰地感受到,像中国龙头的一些终端厂商都已经在往芯片自研的角度上去做延伸了,其实这个事儿“护城河”很高,我听下来还是非常开心的,所以问了这么多问题。

王建国(嘉宾):

第三个产品的话,我们在做射频或者是MEMS的集成模组。传统的我们是单器件、单功能,现在的产品方向就是器件的微型化、小型化、模组化和智能化。这种趋势是一直有的,像中国有些走在前面的企业已经在做一些模组化的产品。还有像苹果最新发布的手机,其实它也全部是模组化的。专门的公司搞视频,专门的公司搞存储、搞运算,所有的环节都是模块化。一个公司把这个产品做出来了,有问题我就找你,这样比较容易集成。

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自动化生产设备(图源:捷研芯)

幻实(主播):

供应商少了,管理起来也容易一些。

王建国(嘉宾):

是的。所以我们后面主要的业务也是在做系统集成模组。总的来说,公司有三大业务:射频滤波器、MEMS传感器以及系统集成模组。

幻实(主播):

系统集成模组是片上集成Chiplet这个方向吗?

王建国(嘉宾):

其实它算SiP的一部分,我们叫SiP系统集成封装。Chiplet是这两年比较火的说法,我们之前一直是这么做的,只是说这个名称被专门的提出来了。Chiplet更注重于芯片级的小系统,它也是一个功能模组,但是需要不同的Fab工艺,比如说20纳米、12纳米、8纳米甚至是几纳米的工艺,这些东西在一个Fab厂通常是做不好的。再就是统一工艺的话,对有些芯片来说成本就很高,所以为了降低成本,就出现了分段做的事情,最后再在板级上集成。总的来说它是为了提高效率、缩短生产的加工周期、降低生产难度,可以说是中国“弯道超车”的一个比较好的方向,所以在中国现在比较火,但它本质上讲也是SiP的一部分。

幻实(主播):

所以你们也提供这方面的技术方案对吗?

王建国(嘉宾):

是的。我们现在也在做射频前端模组,可以一次性集成几十个阻容件、几十个芯片。这个技术最初也是欧美开始做的,像博通公司就做的比较好,中国的企业现在是刚刚开始起步。

射频前端:也称作Radio Frequency Front-End,在通讯系统中天线和中频(或基带)电路之间的部分,包括发射通路和接收通路,一般由射频功率放大器、射频滤波器、双工器、射频开关、射频低噪声放大器等芯片共同组成。

幻实(主播):

射频跟基带相关,确实欧美大厂的历史渊源更长,我们要打破国外封锁也不容易。

王建国(嘉宾):

需要整个产业链上下游的磨合。可能要花费几年的时间把产业链打通,每一个环节都不可少。包括芯片设计很重要,流片很重要,封装测试很重要。模组的测试很难,一个系统测试和一个单颗粒测试的难度也是不一样的。

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抓住细分市场,实现产业链的上下游合作共赢

幻实(主播):

王总,我还想问您一个有挑战性的问题。都说中国的封装测试环节是最早国产化的,而且国产化程度还比较高,您选择在这个领域创业,实际上会遇到几个国内的巨头,它们都已经上市了,市值也挺高的,您觉得未来这种竞争会更加的寡头垄断吗?您怎么看未来竞争格局的趋势和生存的机会?

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芯片揭秘 主播幻实(左) 对话

苏州捷研芯电子科技有限公司 副总经理 王建国(右)

王建国(嘉宾):

传统的东西,行业巨头一定是趋于垄断的趋势的。比如说做传统的封装——标准封装,跟巨头去拼的话,我们是没有规模优势的。小客户可以做个样品、打个样,这个没有问题,封装巨头它也懒得接这种小客户,所以我们有生存的空间。并不是说森林里面有老虎,别的都不能存活。小规模可以做,但是想做大,其实是跟巨头有直接的冲突的。但是我们为什么选MEMS这个赛道呢?它的特点是小批量、多品种,对技术要求比较高,甚至是一种产品需要一种工艺,所以它比较困难,那么很多做标准封装的企业就很难切换到这个领域。举一个不太恰当的例子,比如说做PCB板或者做基板的企业,它们也存在巨头,也存在做这种多品种、小批量也能上市的公司,它可能运营模式、方式方法完全都不一样的。所以我认为在一个细分领域,特别是一个新兴的市场,可以允许我们这种公司存在。但是如果想要在传统的领域跟别人抢市场,我们就很难在苏州存活,最后可能只能跟别人打价格战,但是技术上面也不会超过人家。

幻实(主播):

这种情况注定对人的要求非常高,你们要有非常高质量的人才才行。

王建国(嘉宾):

一专多能,要复用。想办法在一条线上做更多的产品,所以对人的要求是比较高的。做这个行业需要一定的时间积累,巨头公司里面其实也就是一个小团队在做这个事情,所以在技术方面我们并不认为它是一个大公司能做而小公司不能做的事情。但是也有一些专业性的壁垒,比如说行业内有一些专用设备,大厂也不投。我们先投资了,5年以后折旧完了,巨头一看我们已经做得不错了,评估之后发现无利可图,市场也不算大,最后它们就战略性放弃了,这也是我们可以存活的理由。

幻实(主播):

所以有一些niche market,但是对人的要求很高、对行业的敏感度也很高。非常感谢王总今天的分享,最后再请教您一个问题,您有没有想借我们平台对外呼吁和号召的?

王建国(嘉宾):

MEMS行业在中国来说,虽然经过了十几年的发展,但我认为还算是初始阶段。国内大概是二零零几年开始做MEMS的,目前有几家做硅麦的公司陆陆续续地上市了,最近三年之内也有一些上市的相关企业。但是真正的做MEMS产品,一款产品从概念提出到真正量产,大概要经过二、三十年的时间才可以做到。我们中国有很多公司刚刚起步,有一些选择IDM的模式,我认为这对一个初创公司来说是不太合适的。IDM模式对整个公司的财力、物力、人力的要求太高了,我觉得应该专业的人做专业的事,大家共同努力,把产业链整合好,然后去抢外国人的市场才能促进行业更好的发展。同时我呼吁行业内部的人不要“手伸得太长”,要尊重别人的知识产权。为什么这么多人都在做IDM呢?可能很多人想着既然我已经掌握了这个环节,那我去找个设计师、找个销售,干脆直接出终端产品吧。这就有点不尊重这个行业产业链的地位了,可能会导致人人自危。国外其实很注重知识产权的保护,国内在这方面就稍微有点欠缺。

幻实(主播):

我们要有敬畏之心,要尊重别人产业链环节的价值。

王建国(嘉宾):

举个例子,比如有客户在我们这做小批量验证,甚至是已经批量了。最后他们认为设备就这么多,材料也都知道,回去之后就建了自己的工厂。但实际上工厂的运营是非常艰难的,他们自己专用的工厂,没有足够的产量去支撑,只能天天亏本,这也是一个教训了。很多人可以把芯片设计得很好,但他绝对没有能力把一个工厂也运营得很好,因为经营理念跟思维都不太一样,这是两个难度。做生产加工并不简单,就像并不是任何人都能做富士康,也不是任何人都能做台积电。像AMD就是一个典型,它持有Global Foundries(格罗方德)以及封测厂同时又做自研设计的时候,效益很差,但是当它把格罗方德的股份卖掉了,又把专业的Fab厂分出来,专注于做自己的AI芯片,回到Design House这条路之后,它反而做得很好,产业链也整合得很好。我认为还是得产业链者得天下,闭门造车很难。

幻实(主播):

其实我们要向苹果学习。苹果公司在Supply Chain Management(供应链管理)方面就做的很好,管理最好的产品出来。

王建国(嘉宾):

是的,要学会管理产业链,跟产业链的上下游实现合作共赢。

幻实(主播):

谢谢王总做客芯片揭秘,也祝您的公司发展的越来越棒,给产业提供更多的解决方案。

SiP(System In Package)系统级的高度集成化会是 MEMS 未来在互联网应用场合的主要承载形式。SiP 把多个组件集成在一个封装中,极大地减少了电子设备中电路板上的空间占用,这对于便携式电子设备、可穿戴设备等对空间要求严格的产品至关重要,能够使设备更加轻便、小巧,便于用户携带和使用,符合现代电子产品轻薄化、小型化的发展趋势。

随着物联网和工业互联网的快速发展,SiP 技术在 MEMS 中的应用将更加广泛。大量的 MEMS 传感器节点需要通过 SiP 封装实现集成化和智能化,以便更好地与网络进行连接和通信,实现对物理世界的全面感知和数据采集,为实现智能制造、智慧城市等提供关键支撑。

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01

●科创板公司晶华微——医疗健康SoC芯片的探索之路

02

●AI时代:揭秘人脸生物预测大模型的创新应用

03

●气体传感器+特种机器人,解锁更多智能场景

04

●半导体清洗设备巨头林立,这家公司凭何脱颖而出?

采访 | 幻实 编辑 | 婉丽 审核 | 幻实

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