四位大佬暢談國內(nèi)模擬IC發(fā)展：未來前景大有可為

9月20日，由<電子發(fā)燒友>主辦的2019中國模擬半導(dǎo)體大會在深圳南山益田威斯汀酒店成功舉辦。上海晶豐明源CEO胡黎強、韋爾半導(dǎo)體總經(jīng)理、微源半導(dǎo)體總經(jīng)理戴興科、中科君芯教授&博士生導(dǎo)師李澤宏就中國模擬IC企業(yè)的發(fā)展前景分享了各自觀點。

挑戰(zhàn)：模擬IC需求多樣化、品類多及競爭激烈

微源半導(dǎo)體總經(jīng)理戴興科在2019模擬半導(dǎo)體大會上分享了《模擬芯片設(shè)計之路》的演講。他主要闡述了模擬IC的市場規(guī)模和市場挑戰(zhàn)。

圖1：微源半導(dǎo)體總經(jīng)理戴興科

戴興科認為，模擬芯片設(shè)計并不是一朝一夕的事情。由于周期長，產(chǎn)品研發(fā)進度往往趕不上市場進度，產(chǎn)品出來，市場已經(jīng)飽和了！技術(shù)再厲害，也需要市場來買單。

雖說，近幾年圍繞著通信，消費類，AIoT及汽車四大主要市場的動能牽引，模擬IC的需求規(guī)模在每年遞增，成長速度高于芯片增長的平均速度。

機構(gòu)數(shù)據(jù)也顯示，預(yù)計2019年全球IC總出貨量達到3017億顆，模擬IC出貨1500億顆。其中，國內(nèi)模擬IC 2019年預(yù)計銷售額超800億元。似乎看起來，未來模擬IC前景大有可為。

但戴興科強調(diào)說，國內(nèi)模擬IC行業(yè)的發(fā)展并不是一帆風(fēng)順，現(xiàn)階段仍然存在一些挑戰(zhàn)：一是研發(fā)投入要求很高；二是集中在初級產(chǎn)品階斷的公司大量聚集，基本上沒有利潤空間；三是優(yōu)秀人才少；四是市場離散大，競爭性強，難成規(guī)模。

從模擬IC市場來看，國內(nèi)模擬IC企業(yè)大量集中在中低端產(chǎn)品市場，同質(zhì)化競爭激烈。他指出，“目前國內(nèi)模擬芯片設(shè)計公司主要還停留在初級階斷，中大型公司都在做國產(chǎn)替代的事情?！?/p>

電源芯片如何實現(xiàn)價值創(chuàng)新？看晶豐明源四大對策

上海晶豐明源CEO胡黎強闡述了國內(nèi)電源芯片行業(yè)價值創(chuàng)新的重要性，并對此提出了四大對策以應(yīng)對對手競爭，保住市場份額。

圖2：上海晶豐明源CEO胡黎強

他指出，由于模擬IC市場分散，產(chǎn)品類別多，工藝平臺較復(fù)雜等因素，國內(nèi)這方面寡頭企業(yè)甚是少有。相較于中低端市場競爭激烈的同業(yè)對手，該公司的創(chuàng)新核心，即“價值提升，成本下降?！?/p>

“晶豐明源連續(xù)十年實現(xiàn)銷售增長是有道理的?！睋?jù)胡黎強分享，該公司有四大應(yīng)對策略：一是在新興市場，加快產(chǎn)品上市；二是生產(chǎn)滿足客戶需求的差異化的產(chǎn)品；三是同樣的價格產(chǎn)品具有更低的BOM成本；四是同樣的產(chǎn)品價格具有更好的優(yōu)勢。

以MR16為例，早期LED燈珠1美金1瓦，ZXLD1360 1美金，同類24V DCDC CV 不到0.2美金。但胡黎強強調(diào)，雖然快速的無競爭的新品可以很容易突破市場和建立品牌，特別適合創(chuàng)業(yè)企業(yè)。但它同樣存在較大的技術(shù)和市場風(fēng)險。

在降本方面，以SOT-33封裝形式為例。該公司能將SOT33-4，2.6*4.0，一模800顆，減低成本40%左右。SOT33-5，3.9*4.0，一模572顆，減低成本25%左右。其次，在性能方面，與市面上同等價格的產(chǎn)品相比，該公司的產(chǎn)品性能要更好。

胡黎強認為，實現(xiàn)價值創(chuàng)新需要從三方面入手：洞察需求、要素拆解、重新組合。并且，只有不斷滿足客戶的需求，特別是滿足未來客戶的需求。才能真正創(chuàng)造新的價值。

國內(nèi)IGBT的技術(shù)瓶頸如何突破？

江蘇中科君芯科技有限公司是一家專注于IGBT、FRD等新型功率器件芯片研發(fā)的高科技企業(yè)。目前中科君芯已經(jīng)完成CAS-IGBT1 ~ CAS- IGBT3 三代產(chǎn)品的開發(fā). 配套的反并聯(lián)FRD也同步開發(fā)。 中科君芯教授&博士生導(dǎo)師李澤宏認為目前國內(nèi)模擬IC存在諸多技術(shù)瓶頸，在會議上，他從芯片設(shè)計、芯片制造、芯片封裝和測試應(yīng)用各個環(huán)節(jié)進行的深度分析。

圖3：中科君芯教授&博士生導(dǎo)師李澤宏

芯片設(shè)計方面，縱觀全球市場，IGBT主要供應(yīng)廠商基本是歐美及日本幾家公司，它們代表著目前IGBT技術(shù)的最高水平，包括德國英飛凌、瑞士ABB、美國Onsemi以及日本三菱、富士等公司。其IGBT技術(shù)基本發(fā)展到第七代技術(shù)產(chǎn)品，IGBT產(chǎn)品覆蓋了600-6500V/2-3600A全線產(chǎn)品。在高電壓等級領(lǐng)域(3300V以上)更是完全由英飛凌、ABB、三菱三大公司所控制，在大功率溝槽技術(shù)方面，英飛凌與三菱公司處于國際領(lǐng)先水平。

談到國內(nèi)的現(xiàn)狀，李澤宏認為，國內(nèi)廠商對IGBT研究起步較晚，芯片設(shè)計經(jīng)驗不足，對應(yīng)用層面關(guān)注度不足，芯片設(shè)計與應(yīng)用不能完全匹配；縱觀目前國內(nèi)IGBT產(chǎn)品，產(chǎn)品技術(shù)尚處于英飛凌第三代和第四代水平，精細化溝槽技術(shù)尚處于研發(fā)階段，終端技術(shù)仍采用傳統(tǒng)場限環(huán)+場板結(jié)構(gòu)，技術(shù)較為落后，高壓、大功率芯片設(shè)計能力比較薄弱薄弱。

芯片制造方面，國內(nèi)除IDM制造商(中車、比亞迪、士蘭微等)外，芯片制造都在代工廠完成，國內(nèi) IGBT芯片代工廠以其中一家芯片代工廠為代表，采用Trench+FS技術(shù)，元胞寬度最小約2.5um，而英飛凌第五代元胞寬度低至1.6um。國內(nèi)芯片代工廠，不管是在IGBT芯片制造還是FRD芯片制造，都極大地制約了國產(chǎn)IGBT 器件發(fā)展。

芯片封裝方面，目前國內(nèi)封裝產(chǎn)品存在幾個問題：一，產(chǎn)品長期可靠性、一致性不足；二，熱設(shè)計能力欠缺；三，低寄生參數(shù)設(shè)計有待提高。

測試應(yīng)用方面，測試上，目前國廠大功率IGBT芯片，一致性相對不足，需要強有力的測試篩選機制。國內(nèi)代工線CP測試能力依然欠缺，不能完成芯片的篩選分類等復(fù)雜工作，阻礙了大功率IGBT芯片的并聯(lián)使用以及大功率六單元IGBT模塊的封裝。另外封裝廠測試設(shè)備緊缺，如模塊的動態(tài)測試能力，其中尤其是大功率模塊的動態(tài)測試，國內(nèi)僅有幾家可進行測試，測試評估周期非常長。應(yīng)用上，目前國產(chǎn)芯片都是采用替代式，所設(shè)計芯片參數(shù)需要對標國外產(chǎn)品，整機廠不愿意修改現(xiàn)有方案。導(dǎo)致芯片的設(shè)計、制造自由度小。此外，目前國產(chǎn)芯片都集中在感應(yīng)加熱、逆變焊機、變頻等中低端應(yīng)用領(lǐng)域，國內(nèi)廠家大打價格戰(zhàn)，導(dǎo)致芯片利潤大幅下滑。

面對國內(nèi)芯片領(lǐng)域的諸多技術(shù)瓶頸，李澤宏認為，關(guān)鍵是要建立生態(tài)鏈。目前國內(nèi)IGBT廠商都是以替代式為主，芯片設(shè)計廠商與代工廠、封裝線交流較多，但對應(yīng)用掌握信息較少，缺乏深度認知。李澤宏建議，構(gòu)建以下游驅(qū)動中游、上游的生態(tài)鏈。即以應(yīng)用端提出芯片性能需求，代工廠資源共建，封裝廠關(guān)注熱設(shè)計、寄生參數(shù)優(yōu)化。最后，設(shè)計端結(jié)合應(yīng)用端、代工廠、封裝廠情況進行產(chǎn)品設(shè)計。

中國模擬IC企業(yè)如何做大做強？

目前，中國IC設(shè)計公司存在三大問題，數(shù)量多、規(guī)模小、盈利能力差。韋爾半導(dǎo)體總經(jīng)理馬劍秋指出，中國IC設(shè)計總銷售規(guī)模約360億美元，占全世界的銷售約9%，增速約25%，截止2018年底，全國共約1700家設(shè)計公司，比2017年增加約320家，銷售額超過1億元的僅208家，銷售額5000萬-1億元的241家，約總數(shù)的1/4，從業(yè)人員共16萬人，91%的設(shè)計公司人數(shù)少于100人。

圖4：韋爾半導(dǎo)體總經(jīng)理馬劍秋

中國模擬IC面臨多方面的機遇和挑戰(zhàn)，馬劍秋認為機遇主要體現(xiàn)在三個方面，一是國內(nèi)龍頭客戶對國產(chǎn)IC的態(tài)度由高冷轉(zhuǎn)熱情，二是國家政策大力支持，地方投資熱情高漲，三是發(fā)展速度快，吸引國際人才；挑戰(zhàn)方面有兩點，一是產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重，缺乏高端產(chǎn)品，毛利率偏低導(dǎo)致研發(fā)投入不足，二是人才匱乏，人力不足，每年新進入人才市場的畢業(yè)生估計有40%左右的缺口。

什么原因形成了如此現(xiàn)狀，一是客戶眾多，市場廣大，給同質(zhì)的低端產(chǎn)品提供了空間；二是發(fā)展時間短，對知識產(chǎn)權(quán)保護的力度不夠，人力的不足，尤其是高端人才的匱乏，導(dǎo)致缺乏高端產(chǎn)品的缺失；三是毛利率偏低導(dǎo)致研發(fā)投入不足，研發(fā)投入不足意味著無法投入更多的資源進行產(chǎn)品和技術(shù)，甚至人員團隊的升級。

針對上述問題，馬劍秋表示，可以從客戶、研發(fā)、合作和產(chǎn)品四個方面來解決。從客戶方面來看，應(yīng)該找到核心客戶，因為市場洗牌，最后的生存者只能是少數(shù)，龍頭客戶才應(yīng)該是真正的服務(wù)對象；從研發(fā)方面來看，應(yīng)該要懂得取舍，企業(yè)應(yīng)該集中力量辦大事，以市場導(dǎo)向和產(chǎn)品導(dǎo)向的進行取舍；從合作方面來看，找到合適的方向切入，特別擁擠的通道，就不應(yīng)該在擠進去，懂得合作與競爭的關(guān)系，與友商共贏；從產(chǎn)品方面來看，企業(yè)需要堅持投入研發(fā)，提高產(chǎn)品性能是最重要的目標。

此外，對于模擬半導(dǎo)體行業(yè)企業(yè)如何做大，馬劍秋認為并購是發(fā)展的必由之路，行業(yè)內(nèi)有典型的例子，比如TI和Semetch。 TI是全球模擬龍頭企業(yè)，營業(yè)額達157。84億，毛利率63%，凈利潤55.37億，員工人數(shù)約30000人，從1997年開始，TI進行了不斷的并購之路，1997年收購Anati Communications，1998年收購Go DSP，2011年收購National Semiconductor等等；Semetch營業(yè)額6.27億，毛利率55.8%，利潤6305萬美元，員工人數(shù)約1350人，Semetch1990年收購Lambda，1995年收購ECI Semiconductor，2005年收購Xemics等等。

并購也是中國模擬IC公司做大做強的唯一途徑，通過合并，韋爾半導(dǎo)體成為了國內(nèi)第二大芯片設(shè)計公司，2018年合并業(yè)績，營業(yè)額96億（包括分銷的部分），營業(yè)凈利8.7億。馬劍秋表示，合并之后兩家公司業(yè)務(wù)協(xié)同效應(yīng)促進公司迅速成長。因為韋爾和豪威的客戶群高度重合，豪威的產(chǎn)品地位可以幫助韋爾產(chǎn)品在手機以及安防龍頭呵護的快速推進，豪威在車載，醫(yī)療領(lǐng)域的產(chǎn)品經(jīng)驗對韋爾在以上領(lǐng)域有重大的指導(dǎo)意義，韋爾產(chǎn)品眾多，可以在客戶端加強鞏固客戶依賴度，韋爾分銷渠道可以完成豪威產(chǎn)品新市場開拓，并收集市場產(chǎn)品信息以為豪威產(chǎn)品開發(fā)定義的參考和指導(dǎo)。