全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自從臺(tái)積電（TSMC）成立后，開始出現(xiàn)垂直分工的商業(yè)模式，這種垂直分工模式（包括IC設(shè)計(jì)、或者制造、或者封裝測試）快速成為一種產(chǎn)業(yè)趨勢，中國臺(tái)灣及大陸的垂直分工集成電路企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)，而此前的IDM模式的集成電路企業(yè)卻越來越少。那么，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中這兩種模式整體來看孰強(qiáng)孰弱？中國半導(dǎo)體廠商又如何發(fā)展好IDM模式？
國內(nèi)唯一IDM廠商，中等尺寸產(chǎn)能排名全球第五位
隨著半導(dǎo)體制造工藝的進(jìn)步和晶圓尺寸的增大，單位面積上能夠容納的IC 數(shù)量劇增，成品率顯著提高，技術(shù)挑戰(zhàn)也越來越大。同時(shí)半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)線所需的投資十分巨大，運(yùn)行成本高。正是在這樣的背景下，臺(tái)積電成立，只做晶圓代工（Foundry），不做設(shè)計(jì)。Foundry 的出現(xiàn)降低了IC 設(shè)計(jì)業(yè)的進(jìn)入門檻，眾多的中小型IC 設(shè)計(jì)廠商紛紛成立，其中絕大部分都是無生產(chǎn)線的IC 設(shè)計(jì)公司（Fabless）。Fabless 與Foundry 的快速發(fā)展，促成垂直分工模式的繁榮。
杭州士蘭微電子股份有限公司董事長陳向東
日前，杭州士蘭微電子股份有限公司董事長陳向東在廈門舉辦的“集微半導(dǎo)體峰會(huì)”上向集微網(wǎng)表示，垂直分工是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要模式，但很多產(chǎn)品仍需要IDM的模式發(fā)展效果會(huì)更好。整體來看，中國臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝都很發(fā)達(dá)，像手機(jī)處理器芯片、機(jī)頂盒芯片等都做的很好，然其在MEMS傳感器和功率半導(dǎo)體方面逐漸淡出市場主力，這兩類產(chǎn)品卻是士蘭微IDM模式下的核心產(chǎn)品。
據(jù)第三方數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年以后是Fabless公司開始快速發(fā)展的時(shí)間段，今年全球的半導(dǎo)體產(chǎn)值預(yù)計(jì)會(huì)超過4000億美金，去年大概是3700億美金，但這其中仍有三分之二甚至更多的份額，還是由設(shè)計(jì)制造一體的IDM企業(yè)做出來的。這意味著設(shè)計(jì)制造一體的IDM模式一定有它發(fā)展的合理性。
從中國大陸從半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，真正邁入發(fā)展期應(yīng)該是從90年代的后半期開始，那時(shí)中國臺(tái)灣半導(dǎo)體已經(jīng)發(fā)展較為成功，受其影響，大陸半導(dǎo)體企業(yè)都在走輕資產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)垂直分工模式。然而，士蘭微電子是反過來堅(jiān)持IDM模式，2001年士蘭微開始在杭州建了第一條5英寸芯片生產(chǎn)線，在 2003年上市后，士蘭微再建了一條六英寸芯片生產(chǎn)線，2015年士蘭微新增一條8英寸芯片生產(chǎn)線。
現(xiàn)如今，士蘭微作為國內(nèi)最大的IDM廠商正在良性快速發(fā)展，國家大基金也非常支持士蘭微電子做大IDM規(guī)模，同時(shí)國家大基金也是士蘭微生產(chǎn)線的重要投資股東之一，在8英寸產(chǎn)線上投資了士蘭微6億元。陳向東表示，士蘭微五英寸和六英寸產(chǎn)線，目前產(chǎn)能為21萬片/月，在2017年全球芯片制造6英寸及6英寸以下的產(chǎn)能中，士蘭微產(chǎn)能排名占到全球第五位。
IDM模式覆蓋集成電路的設(shè)計(jì)、制造、封裝和測試的所有環(huán)節(jié)，這種模式對(duì)企業(yè)的研發(fā)力量、生產(chǎn)管理能力、資金實(shí)力和業(yè)務(wù)規(guī)模都有極高的要求，士蘭微作為國內(nèi)有代表性的IDM廠商正堅(jiān)定不移地發(fā)展這種模式，這也是多種路徑和模式發(fā)展中國集成電路產(chǎn)業(yè)所需要的。陳向東看好IDM模式，并表示，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)需要有幾家有特色、有規(guī)模的IDM企業(yè)，因?yàn)橹袊氖袌龈鷩庥幸欢ㄌ厥庑裕琁DM企業(yè)可以有更多更寬泛的產(chǎn)品覆蓋面積，包括成本和研發(fā)的效率上應(yīng)該有機(jī)會(huì)做得更好，國內(nèi)IDM模式可以做好，至少從士蘭微過去5、6英寸產(chǎn)線的情況看是可以做好的。
三大方向打通全產(chǎn)業(yè)鏈，未來幾年成長可期
在建了多條芯片生產(chǎn)線之后，士蘭微已有更多的硬件基礎(chǔ)來加速拓展特色工藝的技術(shù)平臺(tái)，并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)。基于完全自主開發(fā)的特色工藝平臺(tái)，士蘭微近些年在MEMS傳感器、高壓集成電路、先進(jìn)半導(dǎo)體功率器件則三個(gè)技術(shù)方向持續(xù)拓展，相關(guān)的芯片設(shè)計(jì)技術(shù)也已經(jīng)完全跟上，同時(shí)，士蘭微在成都建設(shè)的功率模塊和MEMS傳感器的封裝基地已投入運(yùn)行。
據(jù)Yole development預(yù)測，2016-2020年MEMS傳感器市場將以13%年復(fù)合增長率增長，2020年MEMS傳感器市場將達(dá)到300億美元，市場空間巨大。
陳向東認(rèn)為，MEMS傳感器是要有設(shè)計(jì)制造一體的IDM模式企業(yè)才有機(jī)會(huì)發(fā)展好，純Fabless企業(yè)要做好做精MEMS傳感器難度還是非常大的。
目前，士蘭微已推出三軸加速度計(jì)、三軸地磁傳感器、六軸慣性單元等產(chǎn)品，最近又推出了空氣壓力傳感器、紅外接近傳感器、硅麥克風(fēng)、心率傳感器等 MEMS 傳感器產(chǎn)品，緊跟移動(dòng)智能終端和穿戴式產(chǎn)品發(fā)展的步伐。陳向東表示，除了攝像頭和指紋傳感器外，士蘭微是國內(nèi)唯一一家產(chǎn)品線覆蓋手機(jī)主要傳感器的芯片廠商，目前處于產(chǎn)能擴(kuò)張的發(fā)展過程中。
另一方面，近年來隨著半導(dǎo)體功率模塊成本降低，變頻技術(shù)已經(jīng)成了白電（空、冰、洗）發(fā)展的一個(gè)重要方向，電機(jī)采用變頻技術(shù)來驅(qū)動(dòng)，可以大幅度降低能耗，且運(yùn)行噪聲低，尤其在電機(jī)的起、停階段。變頻技術(shù)的核心硬件是智能功率模塊（IPM），目前國內(nèi)白電廠家所使用的變頻驅(qū)動(dòng)模塊都是由日、美、歐的品牌大廠供貨。由于變頻技術(shù)的白電市場發(fā)展非常快，目前處于供貨緊張的狀態(tài)。
究其原因，主要是因?yàn)橹悄芄β誓K是由多顆IGBT芯片、高壓集成電路芯片組裝而成，技術(shù)含量很高，且對(duì)可靠性的要求非常嚴(yán)苛，國內(nèi)白電廠家對(duì)導(dǎo)入使用自主研發(fā)的功率模塊產(chǎn)品尚存在一定的顧慮。陳向東稱，士蘭微的功率模塊已經(jīng)開發(fā)六、七年了，正好踏上了這班車，現(xiàn)在士蘭微的功率模塊已經(jīng)打入了國內(nèi)幾家主流的白電廠家，在空調(diào)主壓縮機(jī)上已有上百萬顆以上的使用量，目前產(chǎn)品的質(zhì)量反饋效果很好，未來幾年預(yù)計(jì)功率模塊的出貨量將以翻倍的速度保持上漲。而士蘭微作為目前國內(nèi)唯一一家可以提供并規(guī)模化量產(chǎn)導(dǎo)入功率模塊的半導(dǎo)體廠商，也將持續(xù)受益。
“基于這三大技術(shù)方向和兩大產(chǎn)品應(yīng)用，士蘭微已經(jīng)打通了全產(chǎn)業(yè)鏈。”陳向東表示，除了硅芯片外，士蘭微還在進(jìn)行第三代化合物功率半導(dǎo)體的研發(fā)，今年三季度將有一條6英寸的硅上氮化鎵功率器件中試線拉通，并爭取在一到兩年之內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的技術(shù)突破。
8英寸產(chǎn)線年底產(chǎn)能力爭1.5萬片，逐步與國際大廠拉近距離
今年以來，士蘭微5英寸和6英寸產(chǎn)線都在滿載運(yùn)行，同時(shí)8英寸產(chǎn)線也開始導(dǎo)入生產(chǎn)，整體制造產(chǎn)能依舊供不應(yīng)求。陳向東表示，今年三月份8英寸產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)第一個(gè)研片跑通，8月份單月產(chǎn)出已達(dá)到6500片，今年年底力爭達(dá)到15000片/月，目標(biāo)明年年底實(shí)現(xiàn)每月3萬-4萬片的產(chǎn)能，爭取能夠滿足市場的需求。
隨著8英寸產(chǎn)線正式投產(chǎn)，士蘭微成為了國內(nèi)目前唯一一家有一定規(guī)模的產(chǎn)品公司擁有8英寸的芯片生產(chǎn)線，這在硬件裝備上將逐步和國際上IDM大廠拉近距離。事實(shí)上，如果沒有8英寸產(chǎn)線，很多產(chǎn)品是很難持續(xù)進(jìn)行深度開發(fā)的，現(xiàn)在國際主流的IDM大廠還是以8英寸產(chǎn)線為主，不過英飛凌和TI兩家已經(jīng)用到12英寸產(chǎn)線。
陳向東稱，硬件裝備不斷與國際大廠拉近之后，士蘭微接下來會(huì)加快在一些技術(shù)上取得突破，包括硅片上的壓電陶瓷技術(shù)。
現(xiàn)如今中國已經(jīng)成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重心，半導(dǎo)體工藝及產(chǎn)能不斷提升，產(chǎn)能需求龐大，需要有相當(dāng)體量規(guī)模的IDM廠商參與其中，而士蘭微就是其中的代表。去年士蘭微營收含稅是4億美金，今年預(yù)計(jì)營收含稅可達(dá)5億美金，陳向東堅(jiān)信，士蘭微電子的目標(biāo)是要追趕國際上領(lǐng)先的有體量的IDM大廠。
01月07日 18:14
