公司未来发展本着审慎严谨原则,坚持自主研发,积极谋求多层次、多领域合作,力图攻克一批关键技术。在半导体硅片方面,重点发展集成电路用 12 英寸硅片业务,用以部分填补国内厂商供应 12 英寸硅片的空白。未来,公司将着力开发适用于 40-14nm 集成电路制造用 12 英寸硅单晶生长、硅片加工、外延片制备等成套量产工艺,实现 12 英寸半导体硅片的国产化,打破我国 12 英寸半导体硅片基本依赖进口的局面,为我国深亚微米级极大规模集成电路产业的发展奠定坚实基础。在半导体器件方面,一方面优化现有产品结构、扩大产能规模,巩固和拓展在汽车电子、消费电子、光伏产业等终端领域的应用;另一方面,重点发展第二代半导体射频集成电路芯片业务,丰富和完善产品结构,充分发挥资源整合优势,进一步提升公司的市场竞争力。
此外,未来公司将进一步延伸和完善产业链,谋划布局封装、测试、模组、元器件等细分领域,开发在性能、功耗、可靠性等方面达到国际领先水平,在价格、品质、技术支持等方面具有市场竞争力,并具有良好产业化前景的集成电路及分立器件产品,实现较大范围的生产要素整合和优势互补,不断巩固公司在国内半导体行业的领先地位,努力成为具有较强竞争力的国际一流半导体企业。
在半导体硅片行业,公司长期致力于技术含量高、附加值高的半导体硅片的研发与生产,具有硅单晶锭、硅研磨片、硅抛光片、硅外延片的完整工艺和生产能力。公司将依托技术研发、客户基础和品牌影响力等方面的优势,在扩产 8 英寸半导体硅片产量的同时,争取早日实现 12 英寸半导体硅片的产业化。
在半导体分立器件行业,经过多年发展,公司已拥有完整的肖特基二极管芯片生产线,产品以中高端肖特基二极管芯片为主,在生产技术、产品质量、成本控制等方面具有较强竞争优势,并已将产品线拓展延伸至半导体分立器件成品;
同时,公司还引入了 MOSFET 芯片生产线,进一步丰富了半导体分立器件的产品线。公司将立足于现有的市场、技术、工艺、管理、营销等方面的优势,进一步延伸和完善产业链,丰富公司产品种类和结构,提高盈利水平。
对于立昂东芯生产的微波射频集成电路芯片,公司将积极做好量产工作,努力在射频集成电路芯片领域实现新的利润增长点。这是除了12寸半导体硅片之外我们关注的重点。
公司未来三年的经营目标是在保持现有半导体硅片业务和半导体分立器件业务的基础上,通过实现 8 英寸半导体硅片的扩产12 英寸半导体硅片的产业化、以及砷化镓微波射频集成电路芯片的产业化,实现半导体硅片业务、半导体分立器件业务、集成电路芯片业务互为支撑的产业链布局,进一步优化公司的产品结构,逐步形成新的利润增长点,提升公司的行业地位与核心竞争力。
1、加快大尺寸硅片项目产业化进程,保持半导体硅片业务的行业领先地位随着新能源汽车、人工智能、物联网等终端应用领域的快速发展,半导体硅片行业未来发展前景广阔,硅片的大尺寸化是主要的发展方向。作为公司最核心的业务板块之一,未来三年内,公司将依托技术研发、客户基础和品牌影响力等方面的优势,在扩产 8 英寸半导体硅片产量的同时,加快实现 12 英寸半导体硅片的产业化。目前,公司 12 英寸硅片产业化项目的实施主体金瑞泓微电子已完成设立,将负责实施建设公司年产 180 万片集成电路用 12 英寸硅片项目,其中第一期的建设目标为年产 60 万片集成电路用 12 英寸硅片,第二期的建设目标为年产 120 万片集成电路用 12 英寸硅片。前述项目建成后将有利于保持公司在国内半导体硅片行业的领先地位,提升公司高附加值产品的比例,促进公司业绩 的增长。
2、砷化镓微波射频集成电路芯片项目实现量产,进一步优化公司业务结构砷化镓材料是继硅单晶之后第二代新型化合物半导体材料中最重要、用途最广泛的材料之一,是微电子和光电子的基础材料,具有电子饱和漂移速度高、耐高温、抗辐照等特点,主要应用于无线局域网、光纤系统、手机基站、微波毫米波及防卫等领域,市场前景广阔。目前,全球砷化镓芯片主要产能由国外少数几家大型砷化镓集成电路芯片设计制造公司垄断,国内至今尚不能实现大规模量产。未来三年内,公司将抓住市场先机,加快实施砷化镓微波射频集成电路芯片项目,实现 6 英寸 GaAs RFIC 芯片的量产。公司的子公司立昂东芯正在投资建设年产 12 万片 6 英寸第二代半导体射频集成电路芯片项目,其中第一期将建设年产 6 万片 6 英寸砷化镓芯片生产线,第二期建设年产 6 万片 6 英寸砷化镓芯片生产线。
3、积极发展低功耗大功率分立器件芯片业务国内半导体分立器件芯片及产品应用领域已涵盖通信、计算机、汽车产业、消费电子、光伏产业、智能电网、医疗电子、人工智能、物联网等多方面,且主流产品集中在 MOSFET 和 IGBT。未来,公司将立足于现有的市场、技术、工艺、管理、营销等方面的优势,引进国外先进的关键设备和技术,建成低功耗大功率器件芯片生产线,实现多品种 MOSFET 芯片销售,丰富公司现有产品结构,提高盈利水平。
4、进一步延伸和完善产业链 目前,公司通过委外加工已实现了部分分立器件的生产并形成了一定的销售规模。未来,公司将立足于现有的市场、技术、工艺、管理、营销等方面的优势,进一步布局封装、测试、模组、元器件等细分领域,开发在性能、功耗、可靠性等方面达到国际领先水平,在价格、品质、技术支持等方面具有市场竞争力,并具有良好产业化前景的集成电路及分立器件产品,实现较大范围的生产要素整合和优势互补。
下面我们重点来了解立昂东芯
杭州立昂东芯微电子有限公司——国际微波射频集成电路芯片的卓越供应商 杭州立昂东芯微电子有限公司是由海外技术团队与杭州立昂微电子股份有限公司合作成立的一家专门从事砷化镓、氮化镓微波射频集成电路芯片代工服务的公司,公司致力于打造中国第一家具有相当大规模产能的6英寸砷化镓、氮化镓微波射频芯片代工生产线,产品服务迅速发展的4G、5G无线通信和人工智能领域。公司已经开发了拥有自主知识产权的具有世界先进水平的高集成的铟镓磷异质结双极型晶体管(InGaP HBT)、砷化镓赝配高电子迁移率晶体管(GaAs pHEMT)、BiHEMT射频集成电路(RFIC)的生产工艺技术,开发了VCSEL、DOE、ITO以及霍尔传感器的生产制造技术。公司已经建成年产6英寸砷化镓芯片5万片的生产线,突破了主要技术节点,填补了多项技术空白,引领这个产业的技术进步。目前公司已有发明专利13项,还有多项正在申请中。微波射频集成电路已被列为浙江省重大产业发展方向,公司得到了省市区各级政府的大力支持。海外技术团队荣获2015年“浙江省领军型创新创业团队”,2016年评为“浙江省射频集成电路制造技术重点企业研究院”,承担多项省市重点研发项目。
立昂东芯高端技术人才团队由多名在美国工作多年海外归国的技术精英组成,其中的骨干都在美国知名学府获得材料、电子相关专业的博士学位,并在威讯、安利吉、高通等知名公司有着十多年的工作经验。团队利用其掌握的关键技术和生产管理经验,自主开发商业应用广泛的高集成的铟镓磷异质结双极型晶体管(InGaP HBT)、0.15-0.5微米的砷化镓高电子迁移率晶体管(GaAs pHEMT)和BiHEMT等射频集成电路(RFIC)生产工艺技术,产品工艺成熟可靠,具有世界先进水平。公司通过消化、再创新,建立6英砷化镓RFIC 芯片生产线,制造0.5微米以下的射频集成电路产品。
整个团队是一支成建制的砷化镓射频集成电路高端人才团队,有着资深的化合物半导体器件设计和加工制造技术背景。并且每个人都有其自身的技术特长。在技术上覆盖了砷化镓、氮化镓、磷化铟等基体材料,从HBT、pHEMT到GaN等制造工艺技术。这些技术专家也覆盖了从光刻、电镀、薄膜材料、干法刻蚀、湿法刻蚀到工业工程和品质管理等领域。在工艺整合、控制工艺参数、提高产率、可靠性和生产管理上有着丰富的实践经验。该团队2016年荣获浙江省领军型创新团队,公司荣获浙江省射频集成电路制造技术省级重点企业研究院。
立昂东芯的产品主要应用于:5G移动通信、无线局域网、物联网及人工智能。
打破技术壁垒实现“芯”升级 立昂东芯迈上射频芯片的国产之路
随着5G时代的到来,射频芯片领域已经成为“兵家必争之地”。只要是无线连接技术,基本都离不开射频模块。
目前我国95%的射频元器件依靠进口,在射频芯片领域的发展仍处于起步阶段,但也预示着国产射频芯片领域有着巨大的增长空间。而杭州立昂微电子股份有限公司控股子公司杭州立昂东芯微电子有限公司——国内具有大规模产能的专业的射频芯片代工企业,便是这支射频芯片行业跨越式发展大军中的重要一员。
不断优化工艺 探索技术边界
5G时代射频芯片集成度越来越高,是一个整体的系统,包括射频开关、射频低噪声放大器、射频功率放大器、双工器、射频滤波器等芯片。“我们都是采用的先进的工艺和材料,以保证产品的质量,达到客户要求的可靠性和稳定性。”立昂东芯首席运营官汪博士表示。
就拿器件来说,有主动器件和被动器件之分,有的时候主动器件在测试时性能完全没有问题,但是一旦加入被动器件后,就会出现“失之毫厘,谬以千里”的情况。“被动器件中的电容器有时太多了,稍不注意有哪个电容没测到,就会影响芯片的产品质量和整体功能。”汪博士说道。
据汪博士介绍,客户有时候会提出一些特定的需求,如果是适应市场发展的,立昂东芯就会进行技术叠加。“5G通信有高带宽、高速率、多频谱的特征,为了实现这些功能,我们开发了双异质结双极晶体管(DHBT)、三层金属链接、低k值高可靠性的层间介电质 (ILD)的工艺技术等先进技术,来适应5G终端用户的需求。”
与此同时,5G前期会使用Sub-6GHz频段,后期还会加入28GHz以上的毫米波频段。立昂东芯目前还在毫米波频段不断发力,致力于开发出适应毫米波段的砷化镓和氮化镓产品,适应5G时代的发展。
技术团队支起坚实后盾
射频芯片属于模拟电路范畴,而模拟电路不像数字电路那样,有一个固定的标准和参数。“要保证高质量产品,就需要通过不断优化的设计、整合产线来提升其模拟吻合度。“关键点还在于射频产品的短板是人们不知道问题的症结在哪里,这对于团队的经验和整体性要求很高,而我们的团队可以做到。此外,我们对产品的质量要求非常高,公司是已经通过了ITAF16949质量认证的企业。”汪博士表示。
据了解,包括汪博士在内,立昂东芯目前的核心团队均为相关领域的专业博士,深耕射频芯片领域多年,拥有丰富的经验。而除了核心团队拥有“硬核”实力,立昂东芯在工程师团队打造上也下了苦功。“随着半导体产业的快速扩张和发展,经验丰富的工程师资源越来越紧缺,想要通过招聘吸纳合格的工程师是非常困难的,所以我们采取了内部培养的机制。”汪耀祖说道,每一位核心团队的专业博士都会有计划地进行授课,仅是他个人一年就上了120个课时,其余博士团队成员也会开设相关专业课程,建立了完善的培训机制。
不仅开设“专业课”,平日里所有核心团队成员及工程师都“泡在”产线上,在实际生产过程中发现问题、解决问题。“与此同时,我们还与包括浙江大学、杭州电子科技大学在内的多家国内高校建立了校企合作,依托高校在射频领域的先进成果,进一步推动企业工程师团队的成长。”汪博士表示。
1895年,马可尼成功的进行了约3公里无线电通信,6年后的1891年,他在英格兰和纽芬兰之间进行横跨大西洋的摩尔斯码电报的发射和接受,正式标志着人类进入了无线通信时代,飞鸽传书寿终正寝。1973年4月一名男子站在纽约街头,掏出一个约有两块砖头大的无线电话,并打了一通电话,引得过路人纷纷驻足侧目。这位就是“现代手机之父”,摩托罗拉的工程师马丁·库帕。
现代手机之父马丁·库帕与第一代“大哥大”这一通电话也是马丁·库帕打给在贝尔实验室工作的一位竞争对手,当时对方当时也在研制移动电话,但尚未成功。库帕后来回忆道:“我打电话给他说:‘乔,我现在正在用一部便携式蜂窝电话跟你通话。’我听到听筒那头的‘咬牙切齿’——虽然他已经保持了相当的礼貌。时至今日,手机已经诞生整整36年。手机的出现极大的丰富的我们的生活,现在各式手机已经遍地开花,全球仅智能手机用户就超过30亿。我们可以用手机进行视频电话、上网、聊天、看直播、购物、玩游戏……,在这背后是无线通信技术在这几十年时间里飞速发展。任何一部手机,都必须有无线通信功能才能上网打电话,否则就是一块砖头,因此所有的手机中都安装有无线通信功能的射频芯片。射频芯片种类很多,包括射频前端和射频后端,其中射频后端主要就是基带芯片。而射频前端则主要包括:射频天线,射频开关、功率放大器(PA)、低噪放大器(LNA)、滤波器、双工器等,这些都属于射频前端不可或缺的芯片。
射频前端结构
从上世纪80年代开始,无线通信技术经历了1G、2G、3G、4G时代,直至2017年12月,3GPP组织发布了V15.0.0版TS 38.104规范,正式确定了5G标准。新5G NR标准的频率范围分别定义为两个不同的FR:即FR1与FR2。FR1的重心放在450MHz-6GHz的频谱上也称为“Sub-6”标准,主要使用3GHz-4GHz之间频段。FR2侧重于24GHz~300GHz之间的频段,又称为“毫米波”标准,主要使用28GHz、40GHz和67GHz频段。无论是sub-6还是毫米波标准,所用的频率都超过此前4G的200MHz-2.5GHz的频率。因此在更高的频率下,无论是移动设备还是基站,都对射频芯片提出了更高的要求!国际机构Yole预测,随着5G的到来,几个主要的手机射频前端市场规模都会出现快速增长。
数据来源:Yole根据Yole的预计,到2023年,射频前端市场规模有望超过340亿美金,折合2300亿元人民币,而这庞大的市场中,有一大半是中国厂商消化掉的,因此未来中国将成为全球最大的射频芯片市场!谁能在这场商战中胜出,谁将获得最大的利润!因此目前国内外公司都铆足劲要在5G领域一争高下!
由于我国在无线通信领域,起步晚、技术差、基础薄,在2G/3G时代只能眼睁睁看着国外巨头在中国攫取巨额利润。4G时代稍好一些,但是也只是跟跑者,国外厂商依然赚的盆满钵满。从市场格局上来看,射频前端的几大类芯片包括PA、LNA、滤波器、依然被国外公司所垄断。SAW滤波器被村田、TDK、太阳诱电、Skyworks、Qorvo等巨头垄断;BAW滤波器,更是被博通一家垄断了87%的市场;在PA领域内博通、Skyworks、Qorvo射频三巨头更是合计占有超过90%的市场份额。
整个射频市场呈现寡头垄断格局。国内虽然也有不少行业公司,比如射频开关的卓胜微、迦美;PA的昂瑞微、飞骧、唯捷创芯;滤波器的麦捷、大富、凡谷、诺思等。但就整体而言,国内射频芯片公司在出货量、性能、以及市占率方面,与各大巨头相去甚远,还需行业公司们发奋图强,缩短差距,伺机赶超。
在半导体世界里有,除了单一元素材料硅和锗之外,还有一些由两种及两种以上元素结合而成的半导体材料,统称为化合物半导体材料,主要包括GaAs(砷化镓)、InP(磷化铟)、氮化镓(GaN)、SiC(碳化硅)等。这些化合物材料相比硅材料,有着禁带宽度更大、电子迁移率更高、击穿场强大、耐高温性更好等特点。这些利用这些优异的特性,做出来器件,比传统硅器件更耐高温,耐高压大电流、开关速度更快。所以因此在化合物半导体特别适合5G领域在内一些应用。在之前的4G时代、主要有两种方案来做PA。第一种是用硅材料的LDMOS结构做的PA,另外一种是用化合物材料来做的,比如GaAs HBT/HEMT结构的PA。无论是LDMOS PA还是GaAs PA都有各自广泛应用。LDMOS PA胜在产业成熟,易于制造,成本方面有优势,但是性能略弱于GaAs PA;GaAs PA胜在面积更小、性能优异,但是制造工艺较复杂,产业公司稍少,生态不如硅产业成熟。由于LDMOS低成本的原因,在4G时代在基站上曾一度被大量使用,占据半壁江山。但是在5G时代,无论是sub-6还是毫米波标准,所使用的频率都超过4G的频率,需要PA运行在更高频率下。但此时由于硅材料本身物理性质所限,已经力不从心。在高频下线性度越来越差,增益也很难做高,如要想提高性能和功率密度,那面积就会呈几何倍的增长,导致最终芯片变的硕大无比,面积变大后带来的一系列的难题包括功耗、漏电、发热量等都极其棘手。LDMOS的所面临“三高问题”,功耗高、价格高、体积高,使得其商业前景存疑。因此在5G时代,LDMOS PA是很难满足实际需求的,将被逐渐边缘化,此时轮到GaAs/GaN PA发力。GaAs/GaN PA在相同电压下轻松可以上到40GHz,且芯片面积更小,更省电、功率密度更高,性能更加强悍,无论是移动设备终端,还是宏基站、微基站,在5G时代GaAs/GaN PA都将有很大的用武之地。虽然化合物材料本身优点突出,但是想要把完全发挥它的优势可是非常难的!化合物半导体有很多特殊结构和特殊工艺,不像CMOS那样都是标准工艺,一定程度上可以互相学习和借鉴。而且PA射频芯片又属于模拟芯片,不像数字芯片那样有标准参数。要用好化合物材料做PA,能做出怎么样的芯片,完全取决于你的芯片设计能力、和对材料的理解,以及工艺的掌握程度,真正做到“know How”,才能做出最好的产品!
国内领先的砷化镓射频芯片制造公司——杭州立昂东芯微电子有限公司。杭州立昂东芯是杭州立昂微电子股份有限公司的控股子公司,是国内领先的射频芯片制造公司。做为省重点集成电路企业,立昂东芯还承接了不少重点学科的研发项目,为浙江省的集成电路发展做出了贡献。2016年3月被授予“浙江省射频集成电路制造技术省级重点企业研究院”;2016年承担浙江省重点研发项目《6英寸第二代半导体微波射频集成电路芯片项目》,;2018年承担杭州市重大科技创新项目《面向5G通信的化合物射频器件关键技术项目》;立昂东芯的CEO汪博士回想起2015年回国创业的时候,表示当时省政府非常重视,在省市区各级领导关怀和立昂集团王敏文董事长的大力支持下,汪博士和几位志同道合者选择回国创业。短短几年时间,便建成了国内领先的射频芯片制造线。创业途中虽遇到不少困难,但是都被克服了,从今日回望,满满的成就感。立昂东芯Fab内景“2015年东芯开始建设的,2017年我们生产出第一片HBT晶圆、第一片pHEMT晶圆这几年时间内,立昂东芯不仅拿出过硬的产品,更是积累了宝贵的专利,技术和人才,颇为不易。”
汪博士回忆,“我曾经在国外一家全球知名的射频芯片公司干了近20年,看着整个射频芯片市场的潮起潮落,但是国内公司一直落后于人,目前我国90%以上的射频元器件依然依靠进口,国内水平处初级阶段,因此我和我伙伴们,选择回国创业,国产射频芯片领域有着巨大的增长空间,我相信我们有能力把握住这股大潮!”据汪博士介绍,客户有时候会提出一些特定的需求,如果是适应市场发展的方向,立昂东芯就会进行技术叠加。“公司已经开发了拥有自主知识产权的具有世界先进水平的高集成的射频芯片结构,比如InGaP HBT(铟镓磷异质结双极型晶体管)、GaAs pHEMT(砷化镓赝配高电子迁移率晶体管)、BiHEMT射频集成电路(RFIC)、VCSEL等,这些技术属于我们的独门秘籍,具有领先水准。
汪博士说道:“此外一些传统的工艺方面我们也做了不少改进,我们开发了双异质结双极晶体管(DHBT)、三层金属链接、低k值高可靠性的层间介电质 (ILD)的先进工艺技术,更好的为国内外5G客户服务。”“最近就有不少射频芯片设计公司来我们这里流片,我们的技术、工艺、产品、IP已经得到客户的认可,我们有信心与国外公司正面竞争,也期望与国内设计公司一起发展,共同成长和进步。”“你只有脚踏实地,精益求精的做好每份客户订单,客户才会更加认可你,信任你。在我们这行,绝对来不的半点马虎和浮夸,一旦产品出问题,以后客户再也不会和你合作了,你要想稳固和商业伙伴的关系就要认真对待每片Wafer!”——杭州立昂东芯CEO 汪耀祖“除了砷化镓之外,我们已经做好准备,随时可以开拓氮化镓市场,虽然氮化镓方面存在很大的挑战,但是我们有信心,有能力,有把握做好氮化镓。毕竟5G后期一定会过渡到毫米波标准,基站侧的大功率射频芯片,只有氮化镓才能满足,我们已经做好准备静待市场到来。”5G大潮突飞猛进,立昂东芯蓄势待发!将来能否再造一个立昂微呢?
从行业以及大环境方面我们不用再多说了,文章其实算一片科普文章了。那么我们从上文也看出立昂微基本两大板块业务,而射频芯片作为未来新的利润增长点。
从现有的半导体硅片规模和同行业公司对比我们给与80-100亿估值,半导体分立器件给与30亿估值,公司近三年净利润分别为1.1亿、2.1亿、1.5亿,今年预计2亿是问题不大了按照半导体行业给与100倍市盈率公司综合估值可以给与200亿。
我们再看大硅片沪硅产业市场给予的是市梦率,而立昂微公司 12 英寸硅片产业化项目的实施主体金瑞泓微电子已完成设立,将负责实施建设公司年产 180 万片集成电路用 12 英寸硅片项目,其中第一期的建设目标为年产 60 万片集成电路用 12 英寸硅片,第二期的建设目标为年产 120 万片集成电路用 12 英寸硅片。这部分给与多少估值呢?当然还没投产纸上谈兵,但是在中国的股市炒的不就是这个?
接着我们再看公司的射频芯片给与多少估值呢?看看大牛股卓盛微。子公司立昂东芯还可以随时进入到第三代半导体氮化镓,最近政策又是风口,加之发行价格低综上我们整体给与立昂微来个小目标300亿市值,由于立昂微上市还早以及大环境的变化我们后面会及时跟踪加以修正。市场才是正确的,跟随市场。