芯片行業(yè)親歷者:“中國芯”如何突破“卡脖子”困境
編者按:本文來自微信公眾號財經(jīng)E法(ID:CAIJINGELAW),作者:姚佳瑩,微新創(chuàng)想經(jīng)授權(quán)發(fā)布。
以“專精特新”為代表的中小企業(yè)群體,正在成為驅(qū)動“中國創(chuàng)新”的先鋒。
“專精特新”,是指企業(yè)具有專業(yè)化、精細(xì)化、特色化、新穎化的發(fā)展特征。自2019年以來,工信部已先后公布五批專精特新“小巨人”企業(yè)。
我們將持續(xù)發(fā)布“專精特新”企業(yè)和企業(yè)家故事,他們的愿景與韌性,迷茫與突破,都將逐步塑造中國的創(chuàng)新未來。
如果你的企業(yè)也是“專精特新”的一員,或是有志于成為專精特新“小巨人”,歡迎與我們聯(lián)系,講出你們的故事。(郵箱:bgr@caijing.com.cn)
2015年,田興銀決定離開已經(jīng)從事7年的投資行業(yè),并于2017年創(chuàng)辦了一家公司,專注于半導(dǎo)體制造設(shè)備研發(fā)。兩年后,如他預(yù)判的那樣,半導(dǎo)體賽道開始日漸“擁擠”。
田興銀創(chuàng)辦的企業(yè)名叫東莞普萊信智能技術(shù)有限公司(下稱“普萊信”),現(xiàn)已在IC封裝和Mini LED/Micro LED激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)領(lǐng)域,居于中國前列。2023年,普萊信成為廣東省專精特新中小企業(yè)。
普萊信專注的半導(dǎo)體后端封裝產(chǎn)業(yè),一年的產(chǎn)值達(dá)2000億人民幣,該行業(yè)成本的10%-15%都來自生產(chǎn)線設(shè)備。“我們最大的競爭對手ASM Pacific(母公司為荷蘭公司ASMI)一年的產(chǎn)值大概200億元”。 田興銀說。
目前,普萊信已完成B輪融資,先后獲得鼎暉投資、云啟資本、藍(lán)圖創(chuàng)投、元和厚望等企業(yè)投資。田興銀透露,普萊信預(yù)計在兩年內(nèi)上市。“新冠疫情耽誤了上市的腳步,如果今年下半年的經(jīng)濟(jì)形勢和公司狀況向好,可能明年便會籌劃上市。”他說。
田興銀曾在華為、展訊等負(fù)責(zé)研發(fā)和管理工作, 2007年,他選擇入讀長江商學(xué)院MBA,畢業(yè)后順利地從技術(shù)領(lǐng)域切換到投資行業(yè),之后成為達(dá)晨創(chuàng)投在通信、高端裝備、芯片、新能源等領(lǐng)域的投資合伙人。隨后7年的投資經(jīng)歷,讓他了解到了中國半導(dǎo)體制造現(xiàn)狀:IC封裝必需的固晶機(jī)等核心設(shè)備技術(shù)只掌握在ASM Pacific、日立等企業(yè)手中。
田興銀隨即發(fā)現(xiàn)其中的創(chuàng)業(yè)機(jī)會。他在預(yù)判5年內(nèi)沒有任何收益的情況下,帶著核心團(tuán)隊,從核心部件開始,一步步地實(shí)現(xiàn)芯片封裝設(shè)備的國產(chǎn)自研,最終普萊信自主研發(fā)的8寸、12寸級IC固晶機(jī)成功突圍,打破國內(nèi)芯片封裝企業(yè)對進(jìn)口設(shè)備的依賴,并在國際市場中擁有了一席之地。
作為此輪中國芯片創(chuàng)投大潮的弄潮兒和見證者,田興銀講述了自己的創(chuàng)業(yè)故事,以及當(dāng)下面臨的新挑戰(zhàn)與突圍路徑。
01 原本預(yù)期5年沒有收入
財經(jīng)E法:你為什么放棄了從事多年的投資行業(yè),選擇在高端設(shè)備制造賽道創(chuàng)業(yè)?
田興銀:我從華中科技大學(xué)機(jī)電專業(yè)碩士畢業(yè)后,一直從事技術(shù)工作,主要是算法設(shè)計。我2007年選擇就讀長江商學(xué)院MBA,第二年開始轉(zhuǎn)型進(jìn)入投資領(lǐng)域,初衷都是為了拓展視野,看到更好的創(chuàng)業(yè)機(jī)會。
2016年以前,中國國內(nèi)幾乎沒有資本選擇進(jìn)入半導(dǎo)體領(lǐng)域。中國的芯片制造企業(yè)相對國外企業(yè)沒有任何成本優(yōu)勢,主要的制造鏈條都在海外。
但7年的投資經(jīng)歷,讓我注意到中國裝備制造業(yè)的現(xiàn)狀。當(dāng)時,我投資了一批設(shè)備制造行業(yè)的上市公司,他們的主要做的是組裝,設(shè)備核心部件如直線電機(jī)、伺服驅(qū)動等基本是進(jìn)口。
我想改變這種狀況,我投資以來,習(xí)慣是思考未來十年到十五年全球的政治,經(jīng)濟(jì)和科技形式,從而選定自己的投資方向,做實(shí)業(yè),我也希望是有前瞻性的行業(yè)。我在2016開始認(rèn)為半導(dǎo)體是最有發(fā)展?jié)摿Φ摹V饕腥齻€理由:一是隨著人工智能、大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,市場對芯片的需求會增大;第二,伴隨中國國力增強(qiáng),會逐步改變半導(dǎo)體行業(yè)積弱的情況,用國產(chǎn)產(chǎn)品替代進(jìn)口產(chǎn)品機(jī)會很大;第三,芯片制造屬于高精尖產(chǎn)業(yè),因?yàn)橥度氪蟆⒀邪l(fā)周期長,當(dāng)時幾乎沒有企業(yè)會做,但我本身不急于求成,因此這個行業(yè)很適合我。
值得一提的是,2007年,我選擇到長江商學(xué)院讀MBA,希望通過MBA 的學(xué)習(xí)能讓我從一個純技術(shù)人員轉(zhuǎn)變成綜合型的人。2008年,我完成了從技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)入投資領(lǐng)域的職業(yè)切換,希望在投資領(lǐng)域開拓視野,找到更好的創(chuàng)業(yè)機(jī)會。長江的經(jīng)歷對我?guī)椭艽螅?dāng)年投資行業(yè)門檻很高,如果沒有長江商學(xué)院這段經(jīng)歷,我不太可能轉(zhuǎn)入投資行業(yè)。另外,長江商學(xué)院的校友資源很豐富,很多校友是企業(yè)家,彼此聯(lián)系都很緊密。出于校友的信任基礎(chǔ),我在投資時更容易能拿下項(xiàng)目,對我創(chuàng)業(yè)之初開拓局面也有幫助。
我很認(rèn)同長江商學(xué)院的六字箴言“取勢、明道、優(yōu)術(shù)”,也深受啟發(fā)。什么是“取勢”?例如這幾年半導(dǎo)體行業(yè)很火熱,很多企業(yè)也借此機(jī)會成功上市,謀求到發(fā)展機(jī)遇。但國內(nèi)國際大環(huán)境的變化,讓這個行業(yè)發(fā)展不再像過往般高速向上,未來甚至有可能是急速下滑的態(tài)勢,如何在這種趨勢中,保全自己,保全企業(yè),這是很考驗(yàn)智慧的。
財經(jīng)E法:普萊信主要切入的是半導(dǎo)體行業(yè)的哪個鏈條?你是如何解決創(chuàng)業(yè)從0到1的難題?
田興銀:半導(dǎo)體封裝是個龐大而傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè),芯片制程、光刻均屬于生產(chǎn)工藝的前端,前端進(jìn)行光刻、蝕刻等工藝后,就進(jìn)入后端的封裝環(huán)節(jié)。普萊信切入的IC封裝屬于技術(shù)門檻較高的封裝前段工藝。國內(nèi)的IC封裝龍頭企業(yè),包括長電科技、華天科技、通富微電等,在普萊信的設(shè)備成熟之前,他們所使用的設(shè)備,如固晶機(jī)、焊線機(jī)等基本是進(jìn)口的。其實(shí)直至現(xiàn)在,國內(nèi)也只有普萊信能成為這些頭部企業(yè)的Die Bonder設(shè)備供應(yīng)商。
IC封裝會用到減薄機(jī)、劃片機(jī)、固晶機(jī)、焊線機(jī)等設(shè)備,而固晶機(jī)等核心設(shè)備和技術(shù)長期只掌握在ASM Pacific、日本Disco等企業(yè)手中。
簡單介紹一下IC封裝的過程和原理。因?yàn)樾酒仨氁cPCB板上的電路連接才能工作,封裝的主要工作便是把芯片和電路連接起來。簡而言之,就是將晶圓放入劃片機(jī)制成小塊芯片,再通過固晶機(jī)對放到PCB面板上,這個動作特別復(fù)雜。
首先,要將芯片上的電路和PCB面板上的電路對準(zhǔn),有的芯片電路有上千個,精度要求非常高;其次,由于芯片種類多,需要各種各樣的封裝工藝相匹配;最后,客戶對芯片的穩(wěn)定性要求特別高,有時測試時間需要2-3年,比如我們的設(shè)備在華潤微電子已經(jīng)測試了2年多,直到今年才給我們下單了幾臺封裝設(shè)備。
半導(dǎo)體設(shè)備的研發(fā)周期之長,投資規(guī)模之大,一般企業(yè)是無法承擔(dān)的。在3C行業(yè),可能一個月就會有新的手機(jī)產(chǎn)品方案出來;但在芯片設(shè)備研發(fā)領(lǐng)域,從研發(fā)到量產(chǎn)需要經(jīng)歷相當(dāng)長的周期,如果資本急功近利,基本不會涉足這個領(lǐng)域。
我在2017年創(chuàng)辦普萊信時,定位是半導(dǎo)體后端設(shè)備研發(fā)。起初很艱辛,因?yàn)榘雽?dǎo)體設(shè)備需要不停地研發(fā)迭代,然后經(jīng)過客戶不斷地測試,其中可能需要1年時間做出樣機(jī), 1年內(nèi)部測試,2-3年用于客戶測試。因此,我預(yù)期4-5年內(nèi)公司沒有1分錢收入,也很難融資。
起初,普萊信只保持了一個小規(guī)模的團(tuán)隊,核心工作是研發(fā)。我們計算了大致的支出,如果只是單純研發(fā),不批量生產(chǎn),耗費(fèi)不是特別大。2017年、2018年、2019年這三年每年約1500萬元,加起來總共接近5000萬元,這個投資規(guī)模也在我能接受的范圍之內(nèi)。當(dāng)然,我們的研發(fā)不是從零開始的,團(tuán)隊多人擁有半導(dǎo)體頭部企業(yè)的從業(yè)背景,具有一定技術(shù)基礎(chǔ),整體研發(fā)速度相對較快,也就降低了成本。
經(jīng)過頭兩三年的發(fā)展后,正值中美貿(mào)易摩擦,半導(dǎo)體設(shè)備賽道開始熱起來,整個行業(yè)的受重視程度也在提高,我們先后完成了好幾輪融資,也加快了研發(fā)速度。
現(xiàn)在普萊信的規(guī)模和產(chǎn)值都在擴(kuò)大,尤其在IC封裝和Mini LED/Micro LED巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)領(lǐng)域,我們已經(jīng)處于中國前列,并具有國際競爭力。目前公司的發(fā)展比我的預(yù)期要快,我還是比較欣慰的。
02 如何突破“卡脖子”困境
財經(jīng)E法:你們?nèi)绾瓮黄屏似渌麌业募夹g(shù)壟斷?
田興銀:我認(rèn)為并不存在所謂的“技術(shù)壟斷”,其他國家掌握了這門技術(shù),中國企業(yè)同樣有機(jī)會掌握。
第一個需解決的問題是掌握封裝工藝。半導(dǎo)體行業(yè)相對封閉,起初中國企業(yè)普遍對工藝不熟悉。普萊信的管理團(tuán)隊此前都有在海外頭部企業(yè)做機(jī)械設(shè)計、軟件、工藝系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上,我們又培養(yǎng)了一批人才,這樣就基本解決了不熟悉工藝的問題。此外,因?yàn)橹袊姆庋b產(chǎn)能居全球首位,只是設(shè)備都是進(jìn)口的,相較海外企業(yè),我們的優(yōu)勢是離客戶近,很清楚客戶的需求,比如精度水平、UPH(產(chǎn)能)、產(chǎn)品穩(wěn)定性等,我們可以通過跟本土客戶交流,不斷進(jìn)行產(chǎn)品迭代,并提升工藝。
第二個需解決的問題是核心零部件的自研自產(chǎn)。高端直線電機(jī)和直線電機(jī)連接驅(qū)動是半導(dǎo)體制造設(shè)備的核心部件。2016年之前,中國其實(shí)沒有自產(chǎn)直線電機(jī)的能力,我們一開始做半導(dǎo)體設(shè)備時,就組建團(tuán)隊專門設(shè)計直線電機(jī)和直線電機(jī)連接驅(qū)動,從核心部件開始,全部自己生產(chǎn)。我們曾經(jīng)也找了很多國外供應(yīng)商,但價格高昂,比如西門子的整套體系可以滿足我們的要求,但實(shí)在太貴,以致于制造出來的設(shè)備比進(jìn)口的還貴。
從設(shè)計模型到最后量產(chǎn),我們確實(shí)耗費(fèi)了很長時間。一開始的整機(jī)可以說是堆出來的,我們買了很多優(yōu)質(zhì)的進(jìn)口零部件,先把整機(jī)堆出來,再一個一個地啃核心部件,用自研零部件替換進(jìn)口零部件。在這個過程中,我們的零部件自產(chǎn)率不斷提高,設(shè)備成本也大幅降低。在中美貿(mào)易摩擦后,國內(nèi)的芯片產(chǎn)業(yè)鏈慢慢完善,半導(dǎo)體設(shè)備制造企業(yè)開始增多,核心部件供應(yīng)商增多,我們的生產(chǎn)壓力也有所減輕。
財經(jīng)E法:據(jù)你的觀察,中國芯片自研“卡脖子”到底卡在哪里?
田興銀:主要卡在芯片制造的前段工藝上。芯片的生產(chǎn)過程可以分為三段。首先是設(shè)計,比如設(shè)計數(shù)字芯片,目前其實(shí)除了EDA(電子設(shè)計自動化)還是被卡脖子,其他方面的發(fā)展并不差。尤其隨著展訊通信、海思半導(dǎo)體公司等企業(yè)此前十多年的發(fā)展,中國芯片設(shè)計人才不少,芯片設(shè)計能力不差,甚至在數(shù)字芯片設(shè)計方面比較領(lǐng)先。
但制造環(huán)節(jié)是個難題。芯片制造需要用到很多種高端設(shè)備,尤其是光刻機(jī)、蝕刻機(jī)這一類設(shè)備。光刻是芯片生產(chǎn)過程中最核心的工藝,制程數(shù)值越低代表精度越高,也意味著電路密度越高,能實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能。如果這段工藝無法解決,整個生產(chǎn)流程就完全被卡斷了。雖然后端還有很多檢測設(shè)備被“卡脖子”,但是現(xiàn)在中國主要被“卡”在光刻上。
總體而言,前端制造設(shè)備的國產(chǎn)自主定制率大概是30%。如果這些設(shè)備和制程工藝被禁止出口到中國,即使能完成芯片設(shè)計,也無法實(shí)際生產(chǎn),而如果美國禁止出口EDA軟件到中國,那么可能連設(shè)計都無法實(shí)現(xiàn)。目前,先進(jìn)制程是最“卡脖子”的工藝,國產(chǎn)的光刻設(shè)備還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到水準(zhǔn),而且技術(shù)突破的難度很大,至少得20年持續(xù)不停地研發(fā)。
財經(jīng)E法:全球經(jīng)濟(jì)進(jìn)入下行期后,對高端設(shè)備制造會否產(chǎn)生影響?該如何應(yīng)對?
田興銀:近兩年,整個高端裝備的市場需求減少了六七成,對普萊信也是個大挑戰(zhàn)。
芯片需求量最大的是消費(fèi)電子領(lǐng)域,消費(fèi)者對手機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品的需求降低,芯片產(chǎn)業(yè)也極受影響。而消費(fèi)電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的頻率降低,上下游產(chǎn)業(yè)鏈中最先受影響的就是高端設(shè)備制造行業(yè)。需求不足是整個行業(yè)的特點(diǎn),從宏觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)能看出市場信心不足,而客戶沒有信心,就不會購買我們的產(chǎn)品。
普萊信已經(jīng)采取應(yīng)對措施。首先是把產(chǎn)品做得更好,提高核心競爭力。當(dāng)整個行業(yè)的設(shè)備供應(yīng)商數(shù)量不變,需求只剩三成,所有供應(yīng)商自然都會爭搶,競爭對手變得更多。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,今年之后,生產(chǎn)高端裝備的企業(yè)會倒下七八成,所以我們必須提高核心競爭力,在技術(shù)、資金方面都做好準(zhǔn)備。
其次,普萊信要拓展新行業(yè)、新技術(shù)。例如我們的Mini LED/Micro LED巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備,研發(fā)已經(jīng)很完善,這是普萊信目前最有前景、影響力最大的產(chǎn)品。Mini LED/Micro LED是未來顯示行業(yè)的王者,要實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),最大的瓶頸就在于巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)上,我們是全球唯二能提供巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備的企業(yè)。目前已經(jīng)有很多客戶如鴻利、利亞德等在普萊信進(jìn)行測試和打樣。
最后,海外市場是一個機(jī)會點(diǎn)。中國已經(jīng)有龐大的芯片封裝產(chǎn)能,但海外產(chǎn)能不足。一般歐美企業(yè)會把封裝廠建在東南亞,所以我們現(xiàn)在接觸的海外客戶也主要聚集在泰國、馬來西亞、越南、菲律賓等國家。相比提供同類設(shè)備的歐美廠商,普萊信有巨大的價格優(yōu)勢,而且技術(shù)比較領(lǐng)先,海外客戶很認(rèn)可。
巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備XBonder
03 ChatGPT帶來的挑戰(zhàn)
財經(jīng)E法:伴隨ChatGPT的火爆,行業(yè)人士認(rèn)為,AI將迭代甚至重塑每個行業(yè)。你怎么評價未來的人工智能發(fā)展?對你所處行業(yè)有何影響?
田興銀:我認(rèn)為無論是GPT4還是未來的GPT5,只會替代中低級的人類工作上,比如文檔制作、數(shù)據(jù)統(tǒng)計,甚至簡單的編程工作,對制造業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)、軍事工業(yè)的影響不會特別大,不必過于擔(dān)憂。從我們硬件行業(yè)的角度看,人工智能目前的發(fā)展相當(dāng)于一個人的知識在進(jìn)步,但體力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
舉個簡單例子,無論是波士頓動力公司的、還是國產(chǎn)的人形機(jī)器人,哪怕只是拿一個玻璃杯都拿不好,還有讓人形機(jī)器人在上下樓梯時哪怕只做簡單的人類動作,也表現(xiàn)欠佳。我們或許對GPT提高文檔處理、管理的工作效率有所耳聞,比如開發(fā)管理信息系統(tǒng),GPT的確能提供一些幫助,提高開發(fā)效率,我們可能會減少一兩個數(shù)據(jù)分析師,但是要用機(jī)器人全面替代人工,這涉及到運(yùn)動學(xué)等各個學(xué)科的發(fā)展。總體而言,目前的人工智能在聊天、作圖、美化、簡單作文等方面表現(xiàn)尚可,但硬件的發(fā)展非常緩慢,相較我們在電影中看到的人形機(jī)器人,差距還很大。
財經(jīng)E法:AI大模型開發(fā)熱潮激發(fā)了國內(nèi)外企業(yè)對GPU的熱情,各個企業(yè)都在搶算力,這會給你們帶來影響嗎?
田興銀:ChatGPT火爆帶來的,主要是GPU和光模塊的需求量上升。
其中,需求量很大的400G、800G光模塊需要用到高精度固晶機(jī),精度需要在3微米甚至1微米。以前,進(jìn)口的固晶機(jī)都要幾百萬元一臺,而我們的固晶機(jī)售價降到了進(jìn)口設(shè)備的1/3甚至1/4,現(xiàn)在普萊信已經(jīng)占據(jù)了一半以上的固晶機(jī)市場份額,包括中際旭創(chuàng)、銘普都是我們的客戶。
中國的主要互聯(lián)網(wǎng)平臺在前幾年芯片還未受限時,投資了不少設(shè)計GPU的企業(yè),但這些公司現(xiàn)在面臨的問題是:即使設(shè)計出來,也無法生產(chǎn)。所有的GPU都需要先進(jìn)制程,但我們沒有設(shè)備,只能用28nm的工藝,算力是上不去的,而現(xiàn)在主流GPU芯片是4nm制程工藝,未來可能是2nm的工藝。
現(xiàn)在很多開發(fā)大模型的公司拿到融資后,第一件事就是買GPU。雖然華為、阿里等企業(yè)都宣布開發(fā)了大模型,但在提高算力上,除了使用英偉達(dá)的CPU外,別無他法,這是一個很大的制約因素。
12寸級IC固晶機(jī)
04 結(jié)語
在這個快速變革的時代,創(chuàng)新和投資的融合成為了推動科技發(fā)展的核心驅(qū)動力。長江商學(xué)院MBA校友們,將技術(shù)與商業(yè)緊密結(jié)合,勇于探索未知領(lǐng)域,憑借其多元的背景和前瞻的視野,成為了連接科技和商業(yè)的橋梁,為中國科技創(chuàng)新的快速發(fā)展注入了無限動力。
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