解析高端傳感器芯片的國產(chǎn)化之路

中科銀河芯是一家專注于傳感器芯片的芯片設計公司，公司于2018年成立，創(chuàng)始人郭桂良在接受采訪時表示，銀河芯是中科院微電子所旗下的產(chǎn)業(yè)化公司，核心團隊之前是在中科院微電子所積累了十數(shù)年模擬芯片的研發(fā)技術和產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗，其中包括電源管理芯片PMIC、RF射頻芯片、信號鏈里的處理芯片、信號鏈里的傳感器芯片等。最終，考慮不同模擬芯片的市場門檻和競爭情況，郭桂良和團隊選擇了傳感器作為銀河芯的專注方向，包括溫度、濕度、水分、壓力傳感器等。

模擬芯片和數(shù)字芯片的客戶行業(yè)特性完全不同。數(shù)字芯片客戶行業(yè)集中，SKU少，每一顆物料的出貨量都很大，一般每月賣幾百萬到上千萬顆，有的時候一顆芯片的銷量就能支撐公司上市，主要在手機和筆記本電腦這樣的追求更新?lián)Q代的電子消費品，這也導致數(shù)字芯片都是巨頭、寡頭，競爭的是先進制程、出貨量規(guī)模和是否采用最新型號。而模擬芯片行業(yè)特別離散，客戶和銷售分散，SKU多，每一顆物料出貨量都無法和數(shù)字芯片相比，一年總共可能才賣幾百萬顆，這也導致模擬芯片公司眾多，百花齊放，競爭的是滿足客戶各種各樣的需求、極限的性能、性價比。

銀河芯第一款芯片就是溫度傳感器，用來替代國外某廠商的高價格同類芯片，市場空間是國外某廠商該芯片在中國區(qū)每年賣幾千萬顆，單顆售價20元，由于國產(chǎn)替代的出現(xiàn)，倒逼國外某廠商將該芯片的價格從20元降到了5元。之后銀河芯還發(fā)布了10多款關于溫度、濕度的傳感器芯片，用于國內(nèi)客戶對行業(yè)內(nèi)各種各樣的新需求，性價比都比國外芯片更“美麗”。

郭桂良告訴記者，銀河芯的發(fā)展不僅依靠pin-to-pin的替代，還要依靠滿足國內(nèi)客戶和市場提出的新需求，例如有客戶要求根據(jù)不同應用場景，將一顆溫度傳感器的物料增加功能、或者提高精度、或者提高測量速度到5ms等等，這些接地氣的新需求只有銀河芯這樣的本土企業(yè)能夠快速的響應，如果和之前設計部分相關，能最快6個月時間內(nèi)從設計到出樣片，最后客戶驗證和導入。而像MAXIM這樣的大廠是無法做到為用戶重新設計、快速響應的。如今，大量的需求和產(chǎn)能都在中國，芯片公司的正向設計能力滿足行業(yè)客戶新需求，這才是國產(chǎn)替代的真正意義。

傳感器芯片內(nèi)部結構傳感器芯片分為敏感部分、微弱信號檢測處理部分、ADC、數(shù)字信號處理、電源管理、接口等部分。感知部分例如pn結能將溫度轉化為微弱電信號，然后微弱信號檢測和處理將該信號濾波和放大，然后ADC將其模擬信號轉化為數(shù)字信號，最后交給數(shù)字信號處理部分校準補償和輸出。傳感芯片的難點在實現(xiàn)功能不難，但要將性能做到完美很難。有的芯片難點在感知部分，有的難點在微弱信號檢測部分，這是不同應用場景提出的要求，例如高溫高壓和高速應用要求，芯片設計難點就完全不同。

近日，銀河芯宣布完成數(shù)千萬元A輪融資，由金浦新潮、新潮集團領投，得彼投資以及老股東中科創(chuàng)星跟投。傳感器芯片公司的供應鏈包括8寸晶圓廠、CP廠和封測廠，由于有新潮集團的入股，獲得產(chǎn)業(yè)鏈的支持，銀河芯會和國內(nèi)某大型封裝廠開展深度合作。接下來的兩年，銀河芯將致力于縱向做全溫度和溫濕度兩條產(chǎn)品線，在產(chǎn)品型號和性能上力爭與國外比肩，滿足不同客戶的需求。再下一步，公司將橫向擴展產(chǎn)品線，著力研發(fā)傳感器與物聯(lián)網(wǎng)相結合的復合型芯片，同時在角度、氣體等芯片產(chǎn)品方向進行布局。在市場方面，銀河芯將繼續(xù)進軍消費市場。

據(jù)者了解，傳感器芯片主流企業(yè)包括如下：溫度傳感器有TI、ST、MAXIM，濕度傳感器有Sensirion、泰科TE，TI；壓力傳感器有MELEXIS、Bose等。這些國外芯片公司都有著數(shù)十年乃至百年的發(fā)展歷史，毛利率能做到70%，而國產(chǎn)芯片公司如果做高端芯片毛利率一般50%，如果做低端芯片毛利率可能低至20%甚至10%。國內(nèi)芯片公司要跟這些國外公司同臺競技，第一需要企業(yè)加強自身實力，打鐵還需自身硬，第二需要隨著國內(nèi)市場和政策大趨勢，長時間的努力。
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