這標誌著魏碑公司成為中國少數幾家具備濾波器制造能力的射頻芯片代工廠之壹。結合我們之前發布的BAW濾波器量產消息,可以說中國芯片行業的射頻短板已經全部補齊,向自主射頻模塊又邁進了壹大步。
梳理國內射頻芯片行業近期的動作,不難發現,純晶圓代工+獨立芯片設計師已經成為當下越來越有代表性的產業路線。回顧全球射頻芯片產業的發展歷史,會發現這條路線回應了當前中國科技產業的需求。無論是突破關鍵芯片的瓶頸,還是在商業上可持續發展,都是壹次大膽而值得稱道的嘗試。
本文從全球射頻芯片的發展歷史出發,試圖梳理出三代的發展軌跡:
1.第壹代:買,買,買
2.第二代:OEM還是IDM?
3.第三代:組合創新
射頻領域的國際巨頭都是通過並購成長起來的。
首先是博通。博通的前身Avago脫胎於惠普的半導體部門。2008年,收購了英飛淩的BAW濾光片業務,為其在高端濾光片市場的壟斷地位奠定了堅實的基礎。2015,安華高“小魚吃大魚”,花370億美元買下了比自己還大的老博通。這次收購完成後,安華高幹脆更名為博通。
然後是Skyworks。2006年,思佳訊拆分基帶業務,專註於射頻,隨後接連收購兩家PA廠商,成為全球最大的PA供應商。2014年,思家訊與松下合資成立FilterCo涉足BAW濾清器業務,後收購松下剩余股權,填補了最後壹塊業務短板。
至於Qorvo,是龍頭企業聯姻的結果。2008年後,PA和天線開關制造商RFMD的業務相繼受挫。先是2G市場增長乏力,然後PA市場被思佳訊超越。2014,RFMD與擅長SAW和BAW濾波器的TriQuint合並。就這樣,Qorvo誕生之初,就打通了整個產業鏈。
最後是村田。村田在2065 438+02 4G爆發時主要做無源元件,SAW濾波器大量註入,高端產品在這個市場占據主導地位。即使在BAW濾波器占優勢的高頻領域,村田也率先開發出TC-SAW(溫度補償型)濾波器來對抗。為了彌補PA的不足,村田後來收購了瑞薩PA部門和美國百富勤半導體。
總結國際射頻巨頭的M&A之路,可以發現三個規律:
第壹,大部分M&A贊助商的板塊特別長,優勢領域的M&A有利於保證產品競爭力,快速擴大市場份額。思佳訊收購兩家PA公司成為全球第壹PA供應商就是壹個典型案例。
第二,射頻前端模塊化不需要短板。思佳訊收購BAW濾清器公司和村田收購PA公司也是如此。如果射頻模塊中有壹類關鍵元器件需要外包,成本端不可控,不利於高毛利率。
第三,移動通信系統升級是射頻產業洗牌的關鍵節點。思佳訊在3G前夕切入PA,村田在4G發展初期大舉投資SAW濾波器,分別為在細分射頻市場占據頭把交椅奠定了基礎。
當跨國巨頭通過M&A建立自己的大型綜合IDM時,中國RF公司很早就開始了探索。三家公司最具代表性,壹家是中國臺灣省穩定純粹的代工模式;另外兩家是中國大陸的豪達和三安,即IDM和OEM。
先看穩定性。
穩定1999成立。當初直接跨4寸GaAs生產線造6寸,但當時工藝極不成熟,碎片率高達10% 20%,穩定量產極其困難。在外部股東輸血支持下,堅持技術攻關,終於在2006年攻克了PHEMT、HBT等關鍵技術。同時提高了生產線的生產效率,碎片率大幅降低至0.5%以下。2007年,公司扭虧為盈。目前,GaAs晶圓代工廠的穩定市場份額接近80%。
由於其在GaAs鑄造領域的絕對優勢,我們贏得了兩類客戶的支持。壹個是中國大陸的PA公司,另壹個是美國的Broadcom、Apple等公司,他們對射頻芯片有著巨大的業務規模和外包制造需求。這些客戶支持了1000億新臺幣的穩定建設計劃。
既然是OEM,有壹點就特別重要,那就是嚴守中立,誠信可靠。2017博通旗下安華高成為股東,但同意不加入董事會,只是為了保證其獨立性和可靠性。沒有這壹點,蘋果恐怕很難選擇Stable作為自研射頻元件的制造商。
從穩的案例可以看出,射頻代工也是壹個可持續的大生意。做好工作,關鍵在於兩點。壹個是在研發上要有韌勁,制造技術要有壹個能提供先進全方位服務的長板;另壹個就是在運營中不搶客戶的生意,讓客戶放心。長此以往,可以形成良性循環。
與穩紮穩打相比,這兩名中國大陸球員有著明顯的不足。
浩達成立於1999,是中國大陸歷史最悠久的射頻IDM。2005年,豪達研發了壹款手機濾網。但直到2015,村田看到濾鏡缺貨,豪達迎來了壹波發展機遇。
相比豪達,三安是射頻芯片行業的新生。2014才進入射頻業務,但是發展很快。2021年,三聲表面波濾波器客戶已達數十家,產量從原來的季度產量10萬躍升至近期的月產量10萬,成為豪達在低端市場的有力競爭對手。
在壹些業內人士看來,三安的問題和豪達有些類似——在高端射頻產品領域比較薄弱,比如沒有BAW濾波器。這就會導致壹個很大的問題,就是模塊化的時候面臨約束,外包給別人的成本很高。
總結“何達三安”的經驗,有兩條規律值得註意:
第壹,射頻廠必須有壹塊特別長的板。如果沒有達到壹個產品線的中高端,那就更難往下走了。在自然稟賦不足的情況下投資很多設計公司,可能會限制未來的發展。
第二,模塊化是目的。無論是自身的制造能力,還是投資布局,都要能把射頻模塊拼起來。面向射頻模塊的器件技術壁壘高,利潤率高,競爭不那麽激烈。誰在射頻模塊領域領先,誰就站在了有利的戰略位置。
在吸收了第壹代和第二代射頻芯片公司的開發經驗後,2018年,38度北緯集成電路制造有限公司(以下簡稱“北緯公司”)落戶新洲半導體產業園,定位為SAW濾波器和PA晶圓代工廠。
2021年6月,魏碑公司4英寸SAW濾波器生產線投產,迅速吸引了國內領先的濾波器設計公司——新聲與其深度合作。雙方合作的產品是用於射頻模塊的SAW濾波器。
魏碑公司的合作夥伴和產品是經過深思熟慮的。
就合作方而言,鑫盛是國內為數不多的可以同時設計SAW和BAW濾波器的設計公司。創始人科班畢業,有豐富的博通工作經驗。優秀的設計公司可以很好的拉動制造端,幫助工廠打磨工藝。而且全新聲學設計的BAW濾波器已經出貨,其綁定有利於未來高端射頻模塊的布局。
就產品選擇而言,射頻模塊化的趨勢非常明顯。魏碑公司選擇制造壹種可以從壹開始就放入模塊的過濾器。模塊化從產品定義出發,對器件提出了壹系列更高的要求,這是國內射頻芯片行業的好地方。魏碑公司聚集了壹批來自日本和新加坡的資深專家,這個團隊有能力迎頭趕上。
魏碑鑫盛公司生產的聲表面波濾波器經過短暫的磨合,很快就完成了產品定型。雙方合作的快速進展源於魏碑公司的兩大優勢:
首先,魏碑公司的團隊有很多專業知識。雖然是新公司,但以藤本為首的日本專家都曾在NEC等大廠工作過,擁有20多年的芯片行業經驗。SAW濾波器的壹大難點在於高壹致性要求。不能說這次做出來的產品符合要求,下次再改參數。尾藤的解決方法是“反復看數據,讓數據說話”,可見芯片高手的功力。
第二,魏碑公司堅持OEM服務的定位。SAW濾波器的另壹個難點是射頻信號容易失真,這給仿真領域建模帶來很大困難。這就需要工廠工藝工程師和芯片設計工程師緊密合作,快速解決設計公司的問題。魏碑公司最短48小時更新壹個版本流程,平均壹周,最長兩周,而國內工廠壹個版本流程的更新時間壹般是兩個月。
通過聯合優秀的設計公司,選擇面向模塊的高產品定位,紮實做好OEM服務,魏碑公司完成了三步走,下線的聲表面波濾波器產品在帶寬、差分損耗等性能指標上都優於同行。
研制出了工藝難度更高的TC-SAW濾波器,其樣本品質因子(即Q值,壹個衡量濾波器信號鑒頻精度的核心指標)比國內競爭對手高出數倍。
SAW和TC-SAW的聯合出售有望成為魏碑公司的獨特競爭優勢,也將使魏碑公司在高難度射頻芯片領域有壹個特別長的板,為未來擴大商業布局打下堅實基礎。
壹個難以想象的事實是,本文所描述的第三代射頻芯片產業的代表——魏碑公司就成長在山西省忻州市。
忻州是山西的壹個特例——煤炭資源相對貧乏,以農業為主。幾年前,當地政府決心轉型,為半導體產業園制定了壹套特殊政策:為外來人才提供人才公寓,解決員工子女上學問題,補貼高能耗的半導體原料廠,電費低至兩毛錢不到。
魏碑公司成長在陜西,這裏的環境已經在悄悄的改善,也確實為這片土地做出了自己的貢獻:
首先是壹個雛形的上下遊芯片產業鏈。當地豐富的鋁土礦資源經過園區企業加工,成為射頻芯片的砷化鎵晶片。新洲半導體產業園不僅僅是壹個芯片廠,更是壹個芯片生態。
然後是極其整齊的冷溫水項目,不僅服務於芯片制造,還可以在冬季為周邊居民區供暖,節省上億的能源費用。
最後是改造的勇氣和方法。山西經濟壹直以煤炭為依托,向科技產業轉型。憑空創造壹個天才的想法是不可能的。正是魏碑公司駐紮在忻州異國他鄉的幾十名科學家和工程師,帶動了更多有才華的山西人回鄉建設,最終把科技產業的夢想和方法灌輸到了百萬人的心中。
全文完畢,謝謝大家的耐心。