中国MEMS芯片第一股敏芯股份正式上市
8月10日 ， 科创板半导体芯片设计领域再添一黑马公司 ， 中国MEMS芯片第一股敏芯股份正式上市 ， 作为中国MEMS产业链中唯一一个全国产化平台 ， 这家具备半导体基因的研发型公司成功登陆科创板 ， 再次彰显了科创板助力“中国芯”持续发展的又一力证 。敏芯股份是谁？为何能成为中国MEMS芯片第一股？近日 ， 笔者与敏芯股份管理层进行独家对话 ， 揭秘中国MEMS半导体芯片背后的“中国芯”力量 ， 探寻国产MEMS的崛起之路 。
【中国MEMS芯片第一股敏芯股份正式上市】
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说起敏芯股份 ， 就不得不从半导体领域的新兴技术MEMS说起 。而敏芯股份主营的MEMS传感器 ， 通俗来说 ， 就是传统的传感器从过去的机械元件变成了一个芯片 ， 而这枚小小的芯片代替了结构复杂、外形相对笨拙的传统机械元件 。敏芯股份恰是中国第一家自主研发并设计这类芯片背后的黑马公司 。这类芯片不仅在麦克风领域运用 ， 随着5G技术和物联网的发展 ， MEMS产品已广泛应用于消费电子、汽车电子、工业自动化、医疗电子等领域 。
三维立体结构下 ， 打造会“动”的芯片
笔者独家探访的正是这家总部位于苏州的MEMS芯片设计公司——敏芯股份 。MEMS ， 全称Micro-Electro Mechanical System ， 即微机电系统 ， 是微电路和微机械系统按功能要求在芯片上的集成 ， 通过采用半导体加工技术将电子机械系统的尺寸缩小到毫米或微米级 。
敏芯股份所掌握的核心技术 ， 即MEMS传感器芯片 。与大家熟知的集成电路芯片最大的区别 ， 在于集成电路芯片的设计与制作在二维平面空间内 ， 将工艺如电阻、电容、晶体管等电子元件集成在半导体晶片上 。而MEMS传感器芯片却是在立体结构下、即三维空间里设计和构架整个芯片 ， 通过三维堆叠技术模拟通道、孔、悬臂、膜等人们身体感官的微结构 ， 让芯片的内置结构像人们的耳朵、嘴巴一样“动”起来 。以MEMS麦克风芯片为例 ， 其内部就像是一个纳米级的“鼓” ， 外部传入的声音、压力等物理信号经过对“鼓面”的敲击 ， 引起内部“鼓腔体”的震动 ， 传感器正是通过对腔体里震动的检测 ， 最终将各种物理信号转化成电信号 。而完成上述功能 ， 仅仅是在一颗不到1毫米的硅片上 ， 这就是敏芯股份掌握的最核心竞争力 ， 即打造会“动”的芯片 。
打造中国MEMS领域 ， 中国“芯”力量
敏芯股份在打造这枚会“动”的芯片的研发之路上 ， 已整整走了13年 。这也是 MEMS 传感器行业中最高的竞争门槛 ， 作为在MEMS传感器芯片领域拥有完全自主知识产权的中国企业 ， 敏芯股份的技术能力为中国在全球MEMS行业中的竞争奠定了最核心的中国研发实力基础 。而敏芯股份之所以能够拥有今天的核心技术能力与市场地位 ， 要从敏芯股份创始人李刚的背景说起 。
二十年厚积薄发 ， 从零拓荒MEMS芯片设计研发
2004年 ， 先后从电子科技大学微电子专业、北京大学MEMS专业硕士、香港科技大学MEMS专业博士毕业的李刚 ， 开始了MEMS产业的创业之路 。用李刚接受媒体采访的话讲 ， “那时 ， 我很多同学都选择去美国公司发展 。但我在接触MEMS领域后 ， 发现MEMS发展前景广阔 ， 这不是一个产品机会 ， 而是一个产业机会 ， 中国有广阔的市场 。我认准一条路就一直走 ， 也让家里人跟着吃了不少苦 。”
在这样的背景下 ， 李刚带领几个为数不多的研发创始团队 ， 在简陋的实验室里 ， 开始了MEMS传感器相关技术的研发 。经过几年的沉淀 ， 2007年 ， 李刚被苏州工业园区评为“首届科技领军人才”称号 ， 获得“第一桶金”100万美金的初创投资 。到了2008年 ， 基于中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所建成的MEMS研发平台 ， 敏芯股份终于研发出了第一批MEMS芯片 。
彼时 ， 欧美等工业发达国家对MEMS技术的大规模投入研究已有40余年 ， 而国内MEMS领域还是一个比较小众且尚未起步的产业 。李刚成为了中国最早一批MEMS产业的拓荒者 。然而 ， 芯片虽然研发出来了 ， 摆在李刚面前的另一个难题又出现了 。
熟悉半导体行业的人都知道 ， 一个芯片的制造分为芯片设计、晶圆厂代工制造、封装、测试等核心环节 。作为行业的拓荒者 ， 如果只是在实验室内拥有自己的核心技术 ， 而没有第三方晶圆制造和封装测试企业完成最终生产过程 ， 所有的技术都只能停留在实验室阶段 ， 无法商用 。因此 ， 找到下游半导体生产企业 ， 成为李刚创业需要攻克的另一难题 。
坚守造“芯” ， 协助搭建国有化生产体系
在那个时候 ， 国内没有一家晶圆厂具备MEMS芯片的制造能力 ， 能承接起MEMS芯片的生产工作 ， 更不用说封装测试环节了 。敏芯股份管理层在苏州总部办公室 ， 对笔者说道 ， “产品设计图纸有了 ， 但没人能帮我们做生产 ， 因此敏芯还要教会代工厂MEMS生产制造工艺 ， 双方磨合 ， 这才是最难的事情 。”由于MEMS传感器芯片会“动”的特殊性 ， 在生产制造环节需要参考芯片设计路线定制化调整工艺 。于是 ， 敏芯团队四处奔走 ， 帮助晶圆代工厂寻找上下游的厂商 ， 合作开发专业的MEMS生产工艺 。
最终 ， 在敏芯股份的不断努力之下 ， MEMS芯片的生产不断传来喜人消息：2010年 ， 敏芯参与了国家“02专项” ， 通过工艺导入和华润上华合作生产晶圆 。2012年 ， 敏芯股份的MEMS产品在中国本土供应链上 ， 实现大规模量产 ， 这对当时中国整个MEMS产业来说 ， 都是里程碑式事件 。2014年 ， 敏芯股份成功将封装技术导入华天科技 ， 与之进行封装的全产业链合作 。
行业第一开拓者 ， 成就MEMS全产业链国产化
至此 ， 敏芯股份基于MEMS芯片核心技术的积累 ， 不仅为MEMS全产业链的国产化“趟”出了一条路;同时 ， 基于与合作伙伴的相互扶持 ， 敏芯股份还造就了一条成熟的中国本土供应链 ， 带动整个中国MEMS产业的不断发展壮大 。从行业的拓荒者到MEMS产业国产化的推动者 ， 敏芯股份靠着一份行业坚守力的初心 ， 以自己小小的身躯不断推动者MEMS行业这个巨人的前行 。不仅如此 ， 通过十几年的坚持与坚守 ， 在商业成绩上 ， 敏芯股份也创造了行业神话 ， 获得了全球市场地位的认可 。
毛利率38-39% ， 比肩全球行业巨头
根据公开资料显示 ， 敏芯股份综合毛利率一直保持在38-39%区间 ， 比肩行业巨头 。据悉 ， 2017年到2019年敏芯股份的综合毛利率分别为39.50%、44.03%和38.62% 。而楼氏作为全球MEMS的领先厂商 ， 毛利率为38-39%之间 。对于为何能够做到较高的毛利率 ， 笔者在探访敏芯股份时 ， 公司管理层表示：“高毛利率的背后恰恰体现了我们的技术实力 ， 敏芯掌握了MEMS产业链的核心技术和研发优势 。”正是在芯片设计和工艺研发能力上的积累 ， 让敏芯股份处在MEMS产业链里相对上游的位置 ， 因此也享有较高的自主定价权 。
弯道超车 ， 主营业务出货量全球排名第四
除了毛利率比肩行业巨头外 ， 敏芯股份在主营业务MEMS麦克风的出货量上 ， 2018年已经位列全球第四 ， 且上升势头迅猛 。从 2008年的一间小小实验室开始 ， 仅通过十余年的时间 ， 敏芯股份就实现了弯道超车 ， 追赶上欧美等工业发达国家对MEMS技术40余年的发展速度 ， 走上世界舞台 ， 成为全球行业排名第一梯队 ， 这样的世界地位排名认可 ， 也为敏芯股份带来了行业的优质客户资源 。
国产化优势凸显 ， 一线品牌客户青睐
目前 ， 敏芯股份的MEMS传感器已广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、智能家居等消费电子产品 ， 同时也逐渐在汽车和医疗等领域扩大应用 ， 包括华为、传音、小米、百度、阿里巴巴、联想、索尼、LG、乐心医疗、九安医疗等行业一流企业 ， 均成为敏芯价值客户 。
为此 ， 敏芯管理层表示 ， 敏芯股份是国内最早实现MEMS产品全产业链国产化的企业 ， 这使得敏芯在客户服务和供应商协同合作方面具有明显优势 ， 如从产品设计、工艺研发走向最终量产时间周期短、稳定出货供应能力强等 。此外 ， 敏芯还能够根据客户需求 ， 及时快速调整产品设计和研发方向 ， 第一时间推出顺应下游市场发展趋势的产品 ， 快速占领新兴应用市场 。
中国MEMS产业芯片 ， 商业变现能力王者
掌握MEMS传感器最核心的芯片技术能力 ， 对敏芯股份来说 ， 不仅可以实现高度定制化的客户服务实力 ， 同时 ， 也造就了敏芯股份极具优势的商业变现能力 。根据公开资料显示 ， 2017年至2019年 ， 敏芯股份的营业收入分别为1.13亿元、2.53亿元和2.84亿元 ， 归母净利润从1307.42万元增至5948.29万元 ， 年复合增长率分别达到了58.47%和113.3% 。
目前 ， 敏芯股份的主要产品包括MEMS麦克风、MEMS压力传感器和MEMS惯性传感器 ， 并在MEMS麦克风领域建立先发优势 。在核心技术专利成绩上 ， 截至目前 ， 敏芯股份拥有境内外发明专利 38 项 ， 正在申请的境内外发明专利 32 项 。作为中国最早一批进入MEMS行业的探索者 ， 敏芯股份已经形成不可复制的核心技术能力 。
带着MEMS产业这份“中国芯”力量 ， 敏芯股份不仅拥有最核心的技术力量 ， 更重要的是 ， 在一片“中国芯”的刚需呼喊下 ， 大部分拥有芯片自主设计的核心技术企业 ， 仍在亏损道路上时 ， 而敏芯抓住了产业机会 ， 逆势获得较大盈利 ， 并不断扩大自身盈利能力 ， 将MEMS领域的“中国芯”力量 ， 赋予最强商业变现能力 。
无论是核心技术能力、毛利率、净利润以及市场地位 ， 敏芯股份经过十余年的坚守 ， 正如一匹行业黑马 ， 在市场上迅速展现其核心价值 。而这份价值 ， 也被世界顶级半导体行业投资机构华登国际所看到 。敏芯股份的股东名单里 ， 笔者发现了华登国际的身影 。在这次探访过程中 ， 笔者也有幸与华登国际负责敏芯项目的投资人进行了对话 。
世界顶级半导体基金华登国际背书
华登国际是谁？1987年成立于硅谷 ， 专注于半导体与电子产业链、汽车智能化、人工智能及新经济模式等高科技领域投资 ， 是全球电子产业链、特别是半导体产业最具影响力的投资机构之一 。成立30多年来 ， 华登国际管理资本规模超过30亿美元 ， 在全球12个国家投资了500多家高科技公司 ， 并通过全球16个资本市场 ， 实现了112个项目成功上市 。
华登国际在中国乃至全球半导体领域具有举足轻重的地位.如今在科创板上市的半导体行业明星企业 ， 均由华登国际从初创期一路扶持发展而来 。敏芯股份 ， 也得到了华登国际强有力的投资与产业能力的支持 。15年前 ， 当中微半导体尹志尧团队到硅谷融资时 ， 华登国际就看准了中微的方向和实力 ， 成为中微创始投资人;2000年中芯国际刚成立时 ， 华登国际就成为了其创始股东和亲密伙伴 ， 一路见证中芯国际20年发展历程 。
师出同门 ， 与中芯、中微成为科创板的半导体明星家族一员
13年前 ， 敏芯股份创立 ， 李刚决心重点突击中国MEMS芯片自主研发设计时 ， 华登国际看到敏芯股份的团队实力与行业前景 ， 一路扶持敏芯股份发展至今 。如今 ， 敏芯股份成功登陆科创板 ， 将与中芯国际、中微半导体这些科创板上的明星企业一起 ， 成为华登国际科创板大家族的一员 ， 形成协同效应 ， 助力敏芯股份更上一层楼 。
华登国际董事总经理黄庆对笔者表示 ， MEMS芯片属于非标产品 ， 研发周期长 ， 工艺特殊 ， 即使在实验室形成样品 ， 但到真正商业化 ， 还有非常长的路 ， 更何况当时国内MEMS产业链都尚未形成 ， 正是李刚的坚毅 ， 让华登国际看到了价值投资所在 ， 决定成为敏芯最大的机构投资者 ， 协调无锡上华(现华润微电子)、中芯国际晶圆厂配合敏芯打造全国产化自主产业链 。李刚不仅懂技术 ， 也懂市场 ， 能够敏锐捕捉市场变化 ， 最早捕捉到MEMS麦克风的市场 。“一部智能手机里需装载2个左右的MEMS麦克风 ， 中国有10亿部智能手机 ， 意味着有20亿数量级的市场空间;一台智能音箱里需要用6-8个MEMS麦克风 ， 若按照1亿台智能音箱 ， 意味着有6-8亿数量级的市场空间 。敏芯股份的资本故事才刚刚开始 ， 成长潜力无限 。同时 ， 华登国际将继续协同全球半导体圈强势资源继续扶持敏芯股份 ， 加速推动敏芯股份的发展 。”
自主产业向封装与测试链条延伸 ， MEMS产业链国产化平台雏形渐起
8月 ， 敏芯股份迎来科创板上市 ， 对于上市后的首次融资目的 ， 敏芯股份在招股说明书中表示 ， 将把募集资金主要投向“MEMS 麦克风生产基地新建项目”、“MEMS 压力传感器生产项目”和“MEMS 传感器技术研发中心建设项目” 。
至此 ， 我们将可以看到 ， 在不远的时间内 ， 除了敏芯股份拥有充足的研发线支持外 ， 其业务能力将由部分产品的自主封装测试能力转向大规模自主封装能力的建设 ， 这意味着敏芯股份将向MEMS全产业能力迈进 。敏芯股份MEMS产业链的国产化平台雏形渐起 。本土化的生产体系将帮助敏芯股份享受国产替代浪潮的红利 ， 同时保障公司产品的稳定供应、提升产品的性价比优势 ， 建立起龙头产品的规模化生产能力和营收利润空间 。
敏芯管理层向笔者坚定地表示 ， 公司两大策略：第一是全产业链研发 ， 第二是全产业链本土化 ， 这是敏芯坚定不移走下去的发展目标 。“我们不会被外国技术‘卡脖子’ ， 生产也不会受影响 ， 客户选择敏芯就会很安全 ， 全国产化供应链就是我们的核心优势 。”管理层说道 。
敏芯管理层之所以如此坚定地走全国产道路 ， 只因当下 ， 由于我国的MEMS产业起步较晚 ， 一批具有产品封装和测试能力的国内企业走了另一条路：采购国外MEMS芯片公司的晶圆进行封装 ， 生产MEMS成品 ， 进入包括Apple在内的一系列国内外顶尖客户 。
但这种“购买+封装”的模式存在较大的风险 。只因最关键的MEMS芯片核心技术并不掌握在企业手里 ， 随时可能面对因全球贸易保护主义而造成芯片断供的风险 。要解决“卡脖子”的问题 ， 就要彻底实现我国MEMS产业的自主可控 ， 最关键的还是要突破MEMS芯片的设计和生产制造环节 ， 以及产业链的国产化 。
中国MEMS芯片自主技术品牌崛起
敏芯股份 ， 正是较早预见了潜在的商业竞争风险 ， 坚持十几年的MEMS芯片自主研发能力 。华登国际合伙人王林表示 ， “中国MEMS起步很晚 ， 到现在为止 ， 做起来的公司没几家 ， 很多人做两三年就坚持不下去了 ， 因为MEMS产品从研发到量产 ， 再到保证良率、稳定性、可靠性 ， 中间要趟的坑太多 ， 比其他集成电路难得多 。MEMS行业属于创业容易成功难 ， 往往连续死过几次之后也难以成功 ， 而敏芯得益于团队、技术实力、市场敏感度等一路稳扎稳打过来 ， 是MEMS行业的成功典范 。”
随着敏芯股份上市 ， 以及资本的助力 ， 我们可以清晰地看到一条MEMS产业链的国产化平台正在迅速崛起 。对于敏芯股份的市场前景与发展潜力 ， 行业人士同样给予了较高期待 。券商研报表示 ， 敏芯股份是国内相对稀缺的实现了MEMS传感器全生产环节国产化的厂商 ， 并有望受惠于国产替代红利 ， 获得行业风口红利 。
中国MEMS芯片第一股 ， 成功登陆科创板
值得注意的是 ， 我国科创板市场目前尚无专营MEMS芯片企业 ， 而敏芯股份此次成功登陆科创板 ， 不仅将成为中国MEMS芯片第一股 ， 更是代表中国MEMS全产业链国产化平台的中国芯力量 。
在中国高端芯片的国产化进程中 ， 敏芯股份研发的MEMS传感器所代表的精尖技术 ， 其全新的想象空间正在被打开 。而随着5G技术的成熟和推广 ， 物联网+5G智能传感新时代将促进MEMS传感器市场下一轮快速增长 ， 敏芯股份也将迎来广阔的进口替代和创新的市场机会 。
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