敏芯股份：用更长远的眼光看国产MEMS传感器产业发展

电子发烧友网报道（文/吴子鹏）2020年8月10日，苏州敏芯微电子技术股份有限公司（以下简称“敏芯股份”）正式登陆科创板，成为中国MEMS芯片第一股。
 
MEMS是集微传感器、微执行器、微机械结构、信号处理和接口等于一体的微型器件或系统，是伴随纳米技术一起兴起的一项创新技术，具有微型化、集成化、智能化、低成本、一致性好等显著特点。
 
发展至今，MEMS传感器种类繁多，包括惯性传感器、压力传感器、麦克风、温湿度传感器、射频传感器等诸多种类。在敏芯股份的新官网上，我们能够看到，目前该公司拥有声学传感器、压力传感器、惯性传感器、力学传感器、流量力学传感器以及热电堆红外传感器六大分类。其中，MEMS声学传感器为敏芯股份当前的主力出货产品之一。
 
近日，电子发烧友网记者专访了敏芯股份副总张辰良，聊到了目前公司主营的MEMS声学传感器产品，公司在MEMS传感器方面的布局，以及国产MEMS传感器发展的相关话题。

 

敏芯股份副总张辰良

 

从硅麦到骨传导

目前，敏芯股份在MEMS麦克风领域已经有多款产品，主打高可靠性、高性能指标、高一致性、低不良率和低返修率及全产业链本土化等产品特色。张辰良表示，“近几年，MEMS麦克风有两大主流的发展方向。其一是更高的SNR（信噪比），现在MEMS麦克风的SNR已经出现68-72dB，主流为62-65dB，未来可能出现75dB及以上，这是一个方向；其二是更高的AOP（最大声压级，单位为10% THD@1kHz），之前的范围是120-123，逐渐到125-128，继续往130-132及以上去发展。”
 
“近两年，公开数据能够清晰地看到，敏芯股份研发投入占营收的比例很高，MEMS麦克风的SNR和AOP是我们持续投入的技术方向，比如在AOP方面，我们已经实现了127和130级别的量产。” 张辰良指出，“过去，包括MEMS麦克风在内的MEMS传感器产业，都是楼氏，Bosh，ST等国际巨头厂商引领技术的发展，国产MEMS传感器产业起步晚，前期主要是做跟随，基本会有2-3代的技术代差。现在，我们和国际巨头之间的差距越来越小，甚至在一些细分市场应用部分参数上，已经开始领跑行业。”
 
MEMS麦克风是敏芯股份的拳头产品，在2018年和2019年的行业统计数据里，敏芯股份均位于全球十大厂商范围内。目前，从出货量上看，敏芯股份已经成为全球第四大MEMS麦克风厂商。随着技术和工艺逐渐成熟，MEMS传感器对传统传感器有明显的替代趋势，MEMS麦克风替代ECM麦克风就是一个力证。“敏芯股份在2014年左右就是开始推动手机ODM厂商通过MEMS麦克风替代ECM麦克风。” 张辰良讲到。
 
对于MEMS麦克风的后续发展，他认为，除了产品方面的持续优化，MEMS麦克风和软件的融合是一个重要的趋势。
 
确实，从当前的发展现状来看，打造MEMS麦克风、算法高度融合的解决方案是一个必然的趋势。这需要MEMS麦克风与算法高度融合，针对特定应用场景调试出更好的用户体验效果，如ANC应用，指向性应用，多麦降噪等应用场景，这其实也体现了MEMS麦克风应对终端设备智能化的能力。
 
在采访的过程中，电子发烧友网记者得知，敏芯股份荣获了“2021年度吴文俊人工智能科学技术奖” 芯片项目三等奖，成为MEMS行业唯一获奖单位。张辰良对此回应称，“包括MEMS麦克风在内的传感器，在物联网中都是负责数据采集的任务，随着数据量不断增大，数据采集的节点也会逐渐增加，因此传感器拥有广阔的发展前景。但传感器其实只是一个基础，怎样采集数据？采集哪些数据？这些都需要传感器和算法之间融合去实现。‘2021年度吴文俊人工智能科学技术奖’恰恰证明了敏芯股份在配合算法融合和智能传感方面的技术实力。”
 
在敏芯股份MEMS声学传感器的列表中，除了MEMS麦克风，还有骨传导传感器。骨传导是声音通过下颚骨传递到内耳的过程，在传播过程中，声音通过下颚骨传到耳蜗，直接绕过耳膜，根据音频频率与相关部分产生共鸣，最后成为大脑中的神经信号。敏芯股份在产品介绍中提到，骨振动传感器对于空气中传播的声波信号不敏感，对空气中传播的声音信号具有天然的抑制作用，因此，通话降噪算法更简单、更自然，噪声抑制更有效，可以提供效果更佳的上行通话效果。
 
张辰良介绍称，“敏芯股份是国内首批拥有骨传导传感器技术的公司，这是一个增量市场，主要面向耳机、AR/VR等应用，后续发展需要整个产业链上下游的协同合作，一起把市场应用推广起来。”

MEMS传感器的长期规划

敏芯股份成立于2007年，是国内最早一批开展MEMS传感器研究的企业，因此对产业发展有着更深的理解。根据赛迪研究院发布的相关统计数据，2020年中国MEMS市场规模达705.4亿元，较2019年增加了107.6亿元，同比增长18 %。预计2021年中国MEMS市场规模将达到862.13亿元，同比增长22.2%。
 
张辰良谈到，“敏芯股份是中国MEMS芯片第一股，也是国内最早一波进入这个产业的公司，但客观的事实是，国产MEMS传感器产业整体起步比较晚。敏芯股份经历了国产MEMS传感器有无到有，从不成熟到逐步成熟的整个过程，在最开始的几年，国内的同行非常少。”
 
他特别感慨地说，“其实，在国内MEMS产业链培育方面，敏芯股份是作为一个小公司，撬动着一个大的产业。”
 
发展至今，敏芯股份已经覆盖六大产品生态，并完成了MEMS传感器从设计到制造、封装的垂直整合。在晶圆代工方面，敏芯股份和华润上华及中芯国际有着很深的业务关系；在芯片封装方面，华天科技是敏芯股份的较早的合作伙伴。同时，敏芯股份拥有四家子公司，其中全资子公司苏州德斯倍主要从事MEMS传感器的封测；全资子公司苏州芯仪微从事ASIC芯片研发和设计；全资子公司昆山灵科传感主要产品为传感器模组；控股公司中宏微宇打造以智能传感器为核心的智能物联网解决方案。此外，根据张辰良透露，该公司也间接参股了苏州园芯的MEMS中试产线投建，进一步增强了自己在MEMS工艺研发方面的能力。
 
“MEMS传感器不仅对设计依赖度很高，同时对制造也有很强的依赖性，MEMS传感器是一个有特色的产品，那么就需要特殊的工艺。通过和晶圆厂的合作，以及自己去投建一些封装产线，就能够逐渐在产品设计方面做更精细的工作，逐渐做出产品的差异性，达到业内的先进水平，并冲击高端市场。” 张辰良讲到，“MEMS是一个特色的工艺，走向IDM垂直整合这个方向是行业的发展趋势。”
 
按照他的描述，敏芯股份当前已经实现产品的多元化发展，完成了产业链的垂直整合，具备了冲击高端市场的能力。对于敏芯股份现阶段的拳头产品MEMS麦克风而言，高端市场就意味着要打入手机和智能音响等消费电子产品头部品牌的供应链中。“敏芯股份已经完成在一些品牌商供应链的产品导入，不过放量还需要一个过程。品牌客户并不会一下子给予很大的订单量，而是先要有一个考察期，敏芯股份就处于考察期内，放量只是时间问题。我们已经跨越了品牌客户的门槛，接下来的重点是加快推进双方合作的进度。” 张辰良在采访中说到。
 
随着国产MEMS传感器产业逐渐完善，MEMS将传感器“芯片化”的能力得到了广泛的认可，因此很多人在谈论国产传感器发展趋势时，除了过往的集成化、小型化和智能化等，有时也会加上“MEMS化”。
 
对此，张辰良认为，“这样的观点给MEMS产业扣的‘帽子’太大了，全球MEMS传感器产业的规模相较于整个半导体产业的规模，只是很小的一部分，MEMS是一种实现方式，但并非适用于所有传感器。近几年，随着半导体热度的增加，MEMS传感器也出现了过热的情况，非常多的公司涌入这个赛道。但MEMS传感器是分等级的，什么样的产品等级对应什么样的客户等级，低端市场竞争会非常严重，甚至可以说出现了内卷，内卷是很难赚到钱的。关键是打入高端市场，进入品牌客户的供应体系，这就要看相关企业是否能够持续投资，打造出高端产品，进而进入高端市场。”
 
他特别强调，需要用更长远的眼光去看国产MEMS传感器产业的发展。
 
在此，他以敏芯股份的发展举例，其中也回应了大家对于此前敏芯股份财报中净利润同比下滑的质疑。以下文字整理自采访内容：
 
敏芯股份是一个重研发的企业，完成科创板上市之后，公司进一步加大了研发方面的投入，这从公开数据能够看的到，同时也加强了对核心技术人才的激励，敏芯股份培养了很多MEMS传感器相关的人才，要做的是留住人。公司聘请了具有大厂经验的专职HR来构建人才体系，完成人才梯队的建设。
 
随着敏芯股份多种新产品的不断推向市场，敏芯股份其他类型的MEMS传感器逐步会和声学传感器形成组合竞争优势，这些产品的推出证明了敏芯股份具备产业多元化的能力，有了提供差异化解决方案的契机，增强了与品牌客户开发的机会及粘性，最终MEMS麦克风的营收占比会逐渐降低。敏芯股份的定义是技术平台型企业，平台的概念就要求MEMS相关的技术都去做研究、做储备，有技术积累意识的公司是要看长远的发展。
 
在产业链方面，德斯倍的自有封装产能，以及园芯的晶圆中试平台的研发制造产能，增强了敏芯股份在特色项目立项方面的灵活性，进而在产品研发上具有更强的自主性。
 
上述这些投入，有些是短期效应，有些是中期效应，有些是长期效应。也就是说，可能这些投入将在短期内降低敏芯股份的净利润水平，但将逐渐显现敏芯股份在产品、平台和产业链方面的集聚效应。
 
“我们欢迎更多的本土公司参与到MEMS传感器产业良性竞争，共同把国产MEMS蛋糕做大做强！” 张辰良讲到。