歌爾股份與敏芯股份,誰在潛心做中國的MEMS芯片?

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近日在投資圈和投行圈熱議的一個話題,就是IPO過程中來自競爭對手的訴訟狙擊。這類事項一直都是IPO歷史的一大頑疾,屢見不鮮,而且近年來有愈演愈烈之勢。而深交所上市公司歌爾股份近期的所作所為,無疑把這一話題頂到了一個新高度。歌爾股份在敏芯股份申請科創板IPO的過程中,步步緊逼,精準狙擊,先后發起了15起知識產權相關訴訟,最后3起專利侵權訴訟更是在敏芯股份上市委會議公告之后的一周內提起,而且做法相當的”創新”:歌爾股份在上交所召開敏芯股份上市委會議前一天,后者甚至都還沒有接到應訴通知書并知曉上述訴訟,前者就急不可耐地通過媒體爆出其在青島中級人民法院完成了立案!這番操作也是令人大跌眼鏡,堂堂A股市場白馬股是怎么回事,為什么誓要封堵一家科創板擬上市公司的上市道路?

明眼人一看就明白這是一場商戰。那商戰就得有動機,動機是什么呢?是所謂的專利侵權么?人家擬上市公司成立到現在都13年了,根據IHS的統計,敏芯股份MEMS麥克風裸芯片出貨量早在13年就名列全球第4了,早不告晚不告,偏偏在競爭對手公告IPO輔導之后開始輪番出擊,早干嘛去了?那是什么動機呢?大家其實都明白,就是商業利益,也就是說敏芯股份未來很快就要動到歌爾股份的核心利益了,而且敏芯股份目前規模也沒那么大,又處在上市的敏感時期。此時不告,更待何時?

這個商業利益是什么呢?讓我們來看看兩家公司的業務模式和發展路徑吧。在分析兩家公司業務模式之前,讓我們先來科普一下什么是MEMS芯片,什么是MEMS傳感器。

(一)什么是MEMS芯片、MEMS傳感器

MEMS是Micro-Electro-Mechanical System的縮寫,中文名稱是微機電系統。MEMS芯片簡而言之,就是用半導體技術在硅片上制造電子機械系統,再形象一點說就是做一個微米納米級的機械系統,這個機械系統可以把外界的物理、化學信號轉換成電信號。這類芯片做出來可以干嘛?最常用的是承擔傳感功能。在整個大的信息系統里有點類似于人的感官系統,例如MEMS麥克風芯片相當于人的耳朵,可以感知聲音;MEMS揚聲器芯片相當于人的嘴巴,可以發出聲音;MEMS加速度計、陀螺儀、磁傳感器芯片相當于人的小腦,可以感知方向和速度;MEMS壓力芯片相當于人的皮膚,可以感知壓力;MEMS化學傳感器相當于人的鼻腔,可以感知味道和溫濕度。沒有MEMS芯片的人工智能和萬物互聯,就相當于沒有感官器官的人。

那MEMS傳感器又是什么?MEMS傳感器就是把一顆MEMS芯片和一顆專用集成電路芯片(ASIC芯片)封裝在一塊后形成的器件。左圖是一張典型的MEMS麥克風內部構造的放大圖,圖內右邊的芯片是MEMS芯片,左邊的芯片是ASIC芯片。右圖是封裝后的MEMS麥克風。

MEMS傳感器里最重要的就是MEMS芯片。MEMS芯片可以把外界的物理、化學信號轉換成電信號,而ASIC是把MEMS芯片產生的電信號進一步處理和傳輸到下一級電路。沒有MEMS芯片,MEMS傳感器就是一個沒有靈魂的空殼。

(二)MEMS芯片到底有多難做

MEMS這項技術的發明時間比晶體管的發明整整晚了40年,某位全球半導體知名投資基金的中國區負責人,當初在南加州大學伯克利分校實驗室的顯微鏡下第一次看到MEMS芯片里飛速旋轉的齒輪時,直呼”Amazing(不可思議)!”

如果你去問半導體圈的人,他們通常會告訴你:芯片創業難,MEMS芯片創業更難!為什么呢?因為MEMS芯片的制造工藝和集成電路芯片完全不同,而且一種MEMS芯片對應一種制造工藝。什么意思呢?就是說一個MEMS芯片研發公司,好不容易從實驗平臺上做出實驗片以后,很有可能發現沒有現成的芯片生產廠商(類似于臺積電、中芯國際)可以生產,如果要真正出貨,還得自己吭哧吭哧地去研發芯片制造的工藝,再找到愿意開發這類業務的芯片生產廠商一起合作開發生產工藝。這就是敏芯股份為什么推動了MEMS產業鏈全國產化的原因,后文會詳細說。

那即使有代工廠可以生產,是不是就一定能做出來呢?也不是,因為是在硅片上制造三維立體的機械系統,工藝定制化特點突出,芯片研發公司還是得經常到芯片生產廠商里調整工藝。到這里大家可以看得出來,芯片研發公司要想做出性能出色的MEMS芯片,首先自己就得有開發生產工藝的能力。這可和一般的集成電路芯片研發企業不同,集成電路的生產工藝高度標準化,芯片研發企業只需要把電路結構設計好,就有芯片生產廠商可以幫它實現量產。這就是MEMS芯片企業創業艱難的核心所在!

說完了MEMS芯片和MEMS傳感器,讓我們來說說歌爾股份和敏芯股份在業務模式和發展空間上的區別吧。

(一)精密制造起家,憑借買芯片成就了全球MEMS麥克風第二的地位

歌爾股份在2008年上市,最早上市的簡稱不是現在的歌爾股份,而是歌爾聲學。”聲學”顧名思義就是主要做喇叭、麥克風、耳機等跟聲學有關的器件。我們來看一看歌爾聲學的招股說明書吧,根據招股說明書的披露,那個時候歌爾聲學的主營產品是(1)微型駐極體麥克風、(2)微型揚聲器/受話器、(3)藍牙系列產品、(4)便攜式音頻產品,再看看招股書里采購和生產模式的描述,四大類產品里只有少量原材料是自制的,其余都是從國內和國外的供應商處采購,生產模式為接單生產。由上述描述不難看出,歌爾股份的起家業務就是精密聲學器件的組裝生產。

那歌爾股份什么時候開始接觸MEMS傳感器業務的呢?又是怎么切入的呢?我們之前已經說過MEMS麥克風是MEMS傳感器的其中一個品類,歌爾股份在招股說明書里有一塊最重要的業務就是微型駐極體麥克風。什么是微型駐極體麥克風我們就不多說了,有興趣的自己百度一下??傊?,MEMS麥克風出現了以后,微型駐極體麥克風在消費電子里的應用就越來越少了。2008年歌爾股份上市的時候就意識到了這個市場趨勢,在募集資金項目里搞了一個MEMS麥克風技改項目。產品都沒銷售,哪來的技改,這個就不多說了。具體投了什么呢,8000多萬的投資額也就只能投封裝測試生產線,絕對不會是芯片生產線。歌爾股份本來就是聲學精密器件組裝業務出身,客戶渠道都是現成的,這切入MEMS麥克風業務也不是什么難事。隨著MEMS麥克風商業化發展越來越成熟,歌爾股份在進入蘋果、三星供應鏈后很快MEMS麥克風出貨量就躍居全球第二了,憑借蘋果供應鏈和MEMS概念,歌爾股份成了資本市場上消費電子行業的熱門股。

經過前文的分析,大家是不是該對MEMS麥克風和MEMS芯片有了個初步認識呢?但大家可以發現,從歌爾股份公開的資料當中很難看到它對自產MEMS麥克風的芯片來源有一個描述,甚至于刻意的在淡化MEMS芯片的來源。在歌爾股份最近一次可轉債反饋意見公告之前,大概只能在專業媒體的報道和蘋果手機、耳機的拆解報告中才能一窺究竟,用”黃皮白心”來形容歌爾股份出貨的MEMS麥克風是最恰當不過了,打開印有”Goertek”的封裝外殼以后,露出來的就是印著”Infineon”(德國英飛凌公司,全球知名半導體芯片企業)的MEMS芯片和ASIC芯片。在《關于請做好歌爾股份公開發行可轉債申請發審委員會準備工作的函》的回復中清楚地寫著:”公司在MEMS封裝設計能力方面擁有較強的技術儲備,并且同核心芯片廠商建立了穩定的戰略合作關系”。這就是中國電子黃金10年的真實縮影,半只腳邁出了富士康而已,這從它的綜合毛利率就可以窺見一斑,2019年歌爾股份的綜合毛利率為16%。具體可以看看2019年11月26日刊登在””遠川科技評論”公眾號中的《電子黃金十年,中國僅有半只腳邁出了富士康》這篇文章。

(二)半導體基因,13年打造中國MEMS全國產產業鏈的先行者

敏芯股份,2007年在蘇州工業園區成立,可以說是國內首批成立并幸存發展至今的MEMS芯片研發企業。敏芯股份的創立者李剛在碩士和博士階段的研發方向都是MEMS技術,博士畢業以后就開始了創業歷程,創業方向當然是自己始終看好的MEMS芯片。

夢想是美好的,現實是骨感的,而且是相當骨感。在敏芯股份創業初期,MEMS傳感器的商業化程度還非常低,整體市場規模很小,所以也沒有商業化的芯片生產廠商愿意投資MEMS生產線。這意味著什么?意味著一個初創公司的市場和生產條件基本為零。所幸中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所(以下簡稱”蘇州納米所”)在2008年建成了MEMS研發平臺,據了解,敏芯股份的第一批芯片就是在蘇州納米所的研發平臺生產出來的,最初敏芯股份定位于成為德國英飛凌那樣的獨立芯片供應商,向A股上市公司共達電聲出售芯片,幫助其發展MEMS業務,為了幫助共達電聲形成MEMS麥克風出貨能力,敏芯股份又在2008年上半年向共達電聲導入了MEMS麥克風封裝技術,這在共達電聲的招股說明書中可以得到驗證??吹竭@兒,我們可以發現,2008年上半年敏芯股份就已經形成了芯片和封裝的自有技術,而同期歌爾股份的MEMS封裝測試線還在規劃中,不知道后者哪來的自信從2019年7月開始不停地發起針對敏芯股份的侵權訴訟。

搜索一下公開文件可以看到,敏芯股份的發展歷程和整個中國MEMS國產產業鏈的形成過程高度重合。2010年華潤上華在MEMS國家02專項的支持下,開始籌建國內第一條商用的MEMS芯片生產線,敏芯股份將MEMS麥克風和壓力芯片的生產工藝導入華潤上華,至今仍然是華潤上華最大的MEMS芯片客戶。2014年敏芯股份將MEMS麥克風、壓力傳感器的封裝技術導入華天科技,至今也是華天科技最大的MEMS封裝客戶。2015年敏芯股份將MEMS加速度計芯片生產工藝導入中芯國際,開創性地將MEMS和ASIC兩顆芯片集成為一顆芯片,推出全球最小尺寸MEMS加速度計傳感器,與此同時敏芯股份也是中芯國際最重要的MEMS芯片客戶。

最近發生的華為以一己之力對抗美國重壓的事件告訴我們,芯片制造能力掌握在自己手中有多重要!敏芯股份無疑選擇了一條最為艱難但厚積薄發的道路,形成了從芯片設計、芯片仿真工具設計、芯片制造工藝、封裝設計、封裝制造工藝、測試工藝的全產業鏈研發能力,加上產業鏈的整合能力,敏芯股份不僅可以繼續在MEMS麥克風領域擴大份額,還能在其他的MEMS傳感器領域大展拳腳。這也就是敏芯股份在客戶檔次仍有提升空間的情況下,報告期內能取得35-40%的毛利的重要原因。

(三)前后受敵,狙擊競爭對手上市成為必然

根據知名市場調研機構Yole的報道,歌爾股份的芯片供應商——德國英飛凌近年來在單純出售芯片的同時也開始涉足封裝后的MEMS傳感器業務。什么意思呢?就是說在部分市場,英飛凌不打算繼續賣芯片給歌爾股份,自個兒把芯片封裝成麥克風成品對外出售,歌爾股份原來的供應商在高端客戶層面要成為自己的競爭對手了。據業內人士透露,英飛凌已經成為第二代的Airpods Pro的MEMS麥克風成品供應商。毋庸置疑,歌爾股份的高端份額正在被昔日的供應商擠壓。

而敏芯股份堅持自主研發MEMS芯片和ASIC芯片,從”農村”開始包圍”城市”了,正在逐漸進入全球最重要的7大消費電子品牌,要動歌爾股份的核心客戶蛋糕了。用腹背受敵來形容歌爾股份現在的MEMS麥克風業務是最恰當不過。這也不難解釋為什么要在敏芯股份的上市敏感時期頻繁發起知識產權訴訟來狙擊對手。

(四)中國芯片制造,且行且珍惜

筆者認為,與其他硬科技行業類似,國內的MEMS芯片行業剛剛起步,公平及良性的競爭環境是實現行業可持續和高質量發展的重要保障。尤其是向MEMS芯片這種定制工藝特點突出的行業,還有眾多類型的芯片的生產工藝需要行業先行者去研發和突破。如果歌爾股份真的有能力做MEMS產業的領導者,請舉起所謂的知識產權武器去對抗國外競爭者,或者是真正地從芯片端給中國的MEMS產業做出貢獻,別再為了一己私利而去狙擊友商上市發展。

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