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小米比亞迪投資的這家MEMS企業(yè)IPO了!他從零開始在中國建了條MEMS產(chǎn)業(yè)鏈

2023/12/19 11:54:53      挖貝網(wǎng) 李輝

傳感技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基石之一,在推動國家經(jīng)濟發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用,隨著萬物互聯(lián)時代的到來,傳感器從沒有像今天這么受到重視,在國家“十四五”規(guī)劃中,明確將智能傳感器關鍵制造技術(shù)——微機電系統(tǒng)MEMS,寫入國家重點攻關和發(fā)展的技術(shù)名單中。

世界上第一個真正大規(guī)模商業(yè)化的 MEMS 傳感器是加速度計,由美國ADI公司(亞德諾)于 1991 年發(fā)明。全球大規(guī)模的MEMS商業(yè)化啟動于2000年左右,而中國的MEMS產(chǎn)業(yè)步伐落后,在2010年前后才開始發(fā)軔,今日領軍中國MEMS產(chǎn)業(yè)的許多杰出傳感器公司,均成立于這個時間節(jié)點前后。

例如,敏芯股份成立于2007年;深迪半導體成立于2008年,明皜傳感成立于2011年,矽??萍?、芯動聯(lián)科成立于2012年,納芯微成立于2013年。

多家MEMS企業(yè)受到中國資本市場的歡迎,敏芯股份、納芯微、芯動聯(lián)科已相繼登陸中國A股,而明皜傳感,也正在沖刺IPO。這些公司都是中國MEMS領軍企業(yè),從零開始,企業(yè)的背后是國產(chǎn)MEMS產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展歷程,今天我們從明皜傳感身上,窺視國產(chǎn)MEMS產(chǎn)業(yè)的崛起,詳情見下文。

帶回來一條完整的MEMS產(chǎn)業(yè)鏈!追逐技術(shù)創(chuàng)新,開拓國產(chǎn)MEMS,底氣何在?

在我國傳感器及半導體產(chǎn)業(yè)追趕世界先進水平并不斷縮小差距的過程中,許多早年留學國外的歸國華僑華人的做出了不可磨滅的貢獻。國產(chǎn)MEMS領軍企業(yè)明皜傳感的創(chuàng)始人之一——汪達煒先生,正是這樣一位留學歸國華僑。

汪達煒出生于1960年,在80年代出國留學,就讀于加州大學伯克利分校、斯坦福大學等名校,攻讀微電機、工程管理等專業(yè)。

畢業(yè)后,汪達煒從事IC研發(fā)工作,在超威半導體(AMD)、朗訊科技等知名半導體企業(yè)任職長達20年,這段工作經(jīng)歷,帶給汪達煒扎實的半導體開發(fā)經(jīng)驗,同時也讓其深入了解美國先進半導體公司的管理方法。

此后汪達煒開始在初創(chuàng)企業(yè)中尋找新技術(shù)、新機會,先后帶領團隊研發(fā)了CMOS圖像傳感器——該企業(yè)后來被賣給了索尼,以及DLP芯片——一種以MEMS微鏡為核心的數(shù)字光處理芯片,主要應用于投影儀中。

這兩個創(chuàng)業(yè)機會讓汪達煒積累了大量的CMOS、MEMS技術(shù)工藝經(jīng)驗,在這個時期,汪達煒創(chuàng)立了明銳光電 ,從事MEMS技術(shù)的研發(fā),為后來明皜傳感的成立打下了基礎。


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2007年,第一代iPhone手機發(fā)布,集成了多種MEMS傳感器,帶來搖動、橫豎屏切換等多種創(chuàng)新交互方式,汪達煒敏銳地發(fā)現(xiàn)智能手機必將是未來MEMS傳感器的重要舞臺。

此時,全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)也開始孕育,物聯(lián)網(wǎng)是MEMS傳感器重要的應用領域。中國也格外重視物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并于2009年提出“感知中國”概念。

彼時,汪達煒判斷,以智能手機為代表的新消費電子產(chǎn)品和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,將是未來MEMS企業(yè)的大市場。而這兩個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對中國都有巨大的好處,能促進中國科技產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

作為較早一批走出去的留學生,見識了發(fā)達國家經(jīng)濟、科技實力的強盛后,更期盼祖國能繁榮昌盛。汪達煒認為,憑借多年的技術(shù)積累,至少在MEMS這一領域,能夠為國家科技發(fā)展做出一些貢獻。

于是在2010年前后,汪達煒回國,并在2011年與大的國產(chǎn)二極管企業(yè)蘇州固锝合作,以明銳光電團隊為基礎,共同成立明皜傳感,日后中國MEMS產(chǎn)業(yè)的領軍企業(yè)就這樣誕生了。

彼時,中國MEMS產(chǎn)業(yè)幾乎為零,比集成電路產(chǎn)業(yè)還落后,并且與集成電路芯片不同的是,MEMS的制造工藝、封測并不通用,除了設計外,制造、封測產(chǎn)業(yè)鏈也是MEMS企業(yè)需要克服的難題。2010年的中國MEMS,找不出一條成熟的本土MEMS產(chǎn)業(yè)鏈。

而這也是汪達煒回國進行MEMS創(chuàng)業(yè)的大底氣——明銳光電團隊已經(jīng)打通了從設計到生產(chǎn)的全鏈條MEMS產(chǎn)業(yè)鏈。

在研發(fā)MEMS微鏡的過程中,汪達煒團隊形成了以體硅 MEMS 和 CMOS 的晶圓級鍵合、晶圓級氣密封裝為核心的專利技術(shù),將硅通孔及深硅刻蝕工藝應用于 MEMS 器件的制造,構(gòu)建了晶圓級 3D MEMS-CMOS 微加工工藝平臺的基礎。該平臺可用于開發(fā)多種類型的 MEMS 器件,為今后研發(fā)及量產(chǎn) MEMS 慣性傳感器類產(chǎn)品完成了前期的技術(shù)積累。

此外,封裝、測試也是MEMS傳感器生產(chǎn)中的關鍵技術(shù),與集成電路芯片的相對靜態(tài)的封測技術(shù)不一樣,MEMS的封測是動態(tài)的。當時國內(nèi)也沒有適合MEMS的封測線,在汪達煒團隊的指導下,蘇州固锝建立了一條MEMS封測線。

從設計、制造工藝到封測,可以說,汪達煒帶了一條MEMS產(chǎn)業(yè)鏈回國。

從零開始在中國開拓出一條MEMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線,也使明皜傳感有別于一般集成電路產(chǎn)業(yè)的Fabless或IDM企業(yè),今天的明皜傳感除了芯片設計外,還參與了“MEMS制程開發(fā)優(yōu)化”、“可靠性和一致性檢測”、“封裝工藝參數(shù)配置”、“測試系統(tǒng)開發(fā)”等上下游工作。


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豐富的MEMS核心技術(shù)專利,以及成熟、完整的MEMS產(chǎn)業(yè)鏈,成為明皜傳感有別于國內(nèi)許多初創(chuàng)MEMS企業(yè)的亮點和優(yōu)勢。

成長迅猛,主營收入年復合增長率達52.81%!實現(xiàn)國產(chǎn)MEMS加速度計技術(shù)突破,明皜傳感持續(xù)創(chuàng)新!

建立明皜傳感后,汪達煒在MEMS產(chǎn)業(yè)大展拳腳,其幾乎帶著一條MEMS產(chǎn)業(yè)鏈回國的創(chuàng)業(yè)背景,奠定了明皜傳感此后十來年快速增長的基礎。

據(jù)招股書顯示,明皜傳感在報告期2020-2022年間,主營業(yè)務收入復合增長率達到52.81%,營收增長迅猛,盈利能力持續(xù)向好,是成長速度較快的國產(chǎn)頭部MEMS傳感器企業(yè)。


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此外,明皜傳感連續(xù)多年獲得“中國半導體MEMS十強企業(yè)”榮譽、中國儀器儀表學會科學進步一等獎、國家級專精特新“小巨人”企業(yè)等榮譽。


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在快速增長的背后,得益于明皜傳感不斷的技術(shù)迭代和突破,2013年,明皜傳感便實現(xiàn)了第一代MEMS加速度計的量產(chǎn),實現(xiàn)國產(chǎn)MEMS加速度計技術(shù)的突破;2015年推出應用于行車記錄儀市場的第二代MEMS加速度計;2018年高性能、低功耗的第三代MEMS加速度計誕生,此時明皜傳感產(chǎn)品的關鍵指標已達到或優(yōu)于國際競品,并瞄準高端品牌客戶。2020年,明皜傳感陸續(xù)導入了國內(nèi)外知名品牌的供應商體系,實現(xiàn)了批量供貨,2023年以來,明皜傳感還在前裝汽車領域的應用中積極拓展并創(chuàng)收,目前其滿足AEC-Q100認證標準的車規(guī)級芯片已實現(xiàn)量產(chǎn)……

從明銳光電到明皜傳感,團隊能夠不斷取得突破,實現(xiàn)逆勢增長,創(chuàng)始人汪達煒認為這與團隊鼓勵學習、鼓勵溝通、向更強的人學習的企業(yè)文化分不開:


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鼓勵溝通的文化,也是明皜傳感早期開拓市場的重要利器,在開拓市場前期,面對博世、意法半導體等國外巨頭企業(yè)的競爭,明皜傳感靠的就是出色的FAE服務(技術(shù)支持服務),不斷與用戶溝通,解決問題,達成一致,才能從這些巨頭嘴里拿下市場。

同時,汪達煒鼓勵團隊向同一領域內(nèi)更強的人學習,這樣才能更快速的看清自己的弱點,突破自己。正如明皜傳感以博世、意法半導體等MEMS慣性傳感器領域頭部企業(yè)為目標,性能實現(xiàn)對標,產(chǎn)品實現(xiàn)兼容,才能不斷獲得市場的認可。

試錯迭代,從降價到與博世ST同臺競標,見證國產(chǎn)MEMS品牌的崛起!

明皜傳感如何崛起?在過去的十來年,汪達煒帶領明皜傳感持續(xù)突破,建立了完整的核心技術(shù)架構(gòu)和專利壁壘等優(yōu)勢,并取得“中國半導體MEMS十強企業(yè)”等眾多榮譽,成為中國MEMS產(chǎn)業(yè)領軍企業(yè)。

明皜傳感以MEMS加速度計為突破口,進入消費電子市場。據(jù)招股書顯示,目前明皜傳感的MEMS 加速度計占主營業(yè)務收入比例分別為 93.92%、96.70%和 98.70%,主要應用于消費電子、物聯(lián)網(wǎng)領域,以及車載應用領域中的汽車后裝市場。

從上文我們知道,明皜傳感首個MEMS加速度計量產(chǎn)于2013年,這是一個特殊的年代。2013年前后,中國蓬勃發(fā)展的消費電子市場給了明皜傳感等國產(chǎn)MEMS傳感器企業(yè)巨大的成長空間,這是其他國家所不具備的,也是這幾年國產(chǎn)優(yōu)秀MEMS企業(yè)爆發(fā)的天時。

經(jīng)過2011到2016年的沉淀、試錯,2017年,汪達煒提出明皜傳感在經(jīng)營策略方面的三個核心方針:從白牌走向品牌、性能從低端走向高端、走出國門走向國際市場。并以品質(zhì)、服務、長期合作等理念支撐品牌的長期建設,鑄造國產(chǎn)MEMS世界知名品牌。

早期正是憑借品質(zhì)、服務、長期合作等理念,明皜傳感從博世等國外巨頭手中,陸續(xù)拿到品牌企業(yè)的訂單,未來這些理念也將是明皜傳感品牌建設的重點。

在招股書中,明皜傳感著重強調(diào)了其供應鏈的穩(wěn)定性。明皜傳感MEMS 晶圓代工廠臺積電和世界先進VIS,ASIC 晶圓供應商納芯微,封裝供應商日月新、封測供應商蘇州固锝等,大多為行業(yè)內(nèi)的知名企業(yè),且許多與明皜傳感存在超過十年的合作關系 。此外,在下游應用商,明皜傳感也擁有榮耀、小米、聯(lián)想、歌爾、三星、谷歌、Comcast 等長期合作的企業(yè)。

與MEMS產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的長期合作關系,是明皜傳感長期、穩(wěn)定發(fā)展的重要支撐。

擴張市場份額和多領域發(fā)展,實現(xiàn)逆勢增長!

戰(zhàn)略決定了企業(yè)的成長速度和高度,以2017年的企業(yè)經(jīng)營策略方針為指引,以品質(zhì)、服務、長期合作等理念鑄造品牌,明皜傳感創(chuàng)造了過去3年年均復合增長率超過50%的成長速度。

面對2023年消費電子行業(yè)低迷,明皜傳感在2023年實現(xiàn)了逆勢增長,業(yè)績表現(xiàn)超過市場預期。

一方面,明皜傳感持續(xù)擴張MEMS加速度計在消費電子領域的市場份額,據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)顯示,明皜傳感是中國加速度傳感器十大企業(yè),市場份額排名國產(chǎn)前列。

然而,據(jù)Yole的市場調(diào)研顯示,博世、意法半導體等頭部企業(yè)合計占據(jù)MEMS加速度計市場84%以上份額,占據(jù)MEMS陀螺儀83%以上份額,占據(jù)IMU 88%以上份額,國產(chǎn)企業(yè)的市場天花板仍然很高,汪達煒認為,明皜傳感憑借技術(shù)硬實力,未來必然能擴張更大的市場份額。


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另一方面,明皜傳感已從消費電子向汽車電子、工業(yè)領域,從加速度計向陀螺儀、IMU等多領域、多品類發(fā)展。

目前,明皜傳感的車規(guī)級加速度計已通過比亞迪等汽車級客戶的認證,并實現(xiàn)了產(chǎn)品交付;陀螺儀和 IMU 已完成流片。

持續(xù)創(chuàng)新,打破MEMS產(chǎn)業(yè)瓶頸,打造國產(chǎn)高端MEMS慣性傳感器,小米比亞迪上汽青睞,實現(xiàn)國產(chǎn)替代!

MEMS作為新興技術(shù),且細分賽道眾多,因此很難有統(tǒng)一的標準。而如同博世、意法半導體等MEMS產(chǎn)業(yè)巨頭,出貨量巨大,其MEMS產(chǎn)品就部分定義了行業(yè)標準,業(yè)內(nèi)稱這些MEMS器件為標準化器件。

經(jīng)過10來年發(fā)展,如今明皜傳感已實現(xiàn)從跟進到超越,據(jù)汪達煒介紹,目前明皜傳感的出貨產(chǎn)品中相當一部分是非標產(chǎn)品——不同于博世、ST等巨頭的標準,明皜定義了自己的標準,并且讓下游用戶知道,國產(chǎn)MEMS傳感器可以做的更好。

長久以來,業(yè)內(nèi)用“一種產(chǎn)品,一種工藝”來形容MEMS技術(shù)的獨特性,也正是這種獨特性,成為MEMS企業(yè)向多領域發(fā)展、擴大規(guī)模大的瓶頸,明皜傳感正在試圖打破MEMS產(chǎn)業(yè)的某些技術(shù)瓶頸。

明皜傳感目前擁有超過13項核心技術(shù)和超過70項發(fā)明專利,其中,晶圓級 3D MEMS-CMOS 微加工工藝平臺的技術(shù)創(chuàng)新,是明皜傳感試圖打破這個瓶頸的巨大技術(shù)嘗試,也是明皜傳感有別于其他MEMS企業(yè)的技術(shù)亮點。

據(jù)汪達煒介紹,通過3D MEMS-CMOS微加工工藝平臺,明皜傳感可以開發(fā)多種MEMS傳感器,包括加速度計、陀螺儀、IMU、壓力傳感器等等,而不必再去開發(fā)另外的技術(shù)平臺,大大縮小研發(fā)成本和量產(chǎn)時間。

技術(shù)平臺有了,本次沖刺科創(chuàng)板IPO,明皜傳感希望募資6.2億元,加速高性能高可靠性MEMS慣性傳感器的研發(fā)、建設新研發(fā)中心并建設MEMS傳感器測試基地,期望通過資金加持,縮短產(chǎn)品的更新迭代和新產(chǎn)品市場投放的時間。


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因為直接涉及生命安全,汽車零部件產(chǎn)品往往是高技術(shù)、高要求的代名詞,此前國產(chǎn)車規(guī)級傳感器產(chǎn)品稀少,幾乎全被國外巨頭壟斷。

當前,明皜傳感已經(jīng)從消費電子向汽車電子滲透,技術(shù)實力獲得了小米、比亞迪、上汽集團、中芯聚源等巨頭的青睞并入股。

明皜傳感的MEMS產(chǎn)品已進入比亞迪汽車供應鏈,未來有望滲透進上汽集團等汽車主機廠。此外,據(jù)報道顯示,小米的首款汽車也將在2024年量產(chǎn),作為小米投資的上游供應鏈企業(yè),相信明皜傳感在未來小米汽車供應鏈中大有可為。


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代表國產(chǎn)MEMS,走向世界舞臺!面對國際競爭,國產(chǎn)傳感器企業(yè)能怎么做?

傳感器產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)碎片化特征,許多傳感器賽道的產(chǎn)值在單一國家、單一市場是比較細小的,只有通過全球化,參與國際化競爭,才能獲得更大的市場,隨著國產(chǎn)傳感器企業(yè)的發(fā)展壯大,逐步走向國際化,參與全球競爭是十分重要的。

無論是博世、意法半導體、TDK、村田等國外巨頭,還是韋爾股份、歌爾微電子等較大的國產(chǎn)傳感器企業(yè),來自國外的營收都占了企業(yè)總營收的一半甚至更多的份額,通過全球化才能支撐企業(yè)體量的增長和市值的提升。

作為具有前沿戰(zhàn)略思想的國產(chǎn)領軍MEMS企業(yè),汪達煒在2017年就提出了走出國門走向世界的戰(zhàn)略方針。

如前文所述,經(jīng)過2011~2016年的探索,明皜傳感借助中國蓬勃發(fā)展的消費電子市場,活下來并開始轉(zhuǎn)型,走向高端傳感器市場,也是在這時候開始明皜傳感引入了風險投資:


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這個核心戰(zhàn)略方針也即前文所述:從白牌走向品牌、性能從低端走向高端、走出國門走向國際市場。

汪達煒帶領的團隊具有多年的國際半導體大企業(yè)工作和運營經(jīng)驗,擁有國際化的視野。在汪達煒帶領下,目前明皜傳感已代表國產(chǎn)MEMS開啟了國際化征程。

據(jù)明皜傳感招股書顯示,其終端客戶包括諸多境外知名企業(yè),報告期內(nèi),公司來自境外的銷售收入占主營業(yè)務收入的比重分別為 47.14%、40.50%和45.62%,明皜傳感有近一半的業(yè)績來自于境外收入。

可以說,明皜傳感今天的快速發(fā)展,與其國際化戰(zhàn)略密切相關,這也為其他國產(chǎn)傳感器企業(yè)豎立了走出去的榜樣。


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無論是國內(nèi)還是國際市場,國產(chǎn)MEMS企業(yè)首先要面對的都是國際巨頭的競爭,這些企業(yè)有著深厚的技術(shù)實力和市場護城河,國產(chǎn)傳感器企業(yè)該怎么做?或許明皜傳感的經(jīng)歷能夠帶給中國傳感器產(chǎn)業(yè)一些啟示。

前文所述,明皜傳感在2011~2016年抓住了國內(nèi)消費電子的市場機會,同時通過切入國際巨頭所輕視或不關注的細分市場,明皜傳感活下來了。

之后,明皜傳感進軍中高端市場,直面國際巨頭競爭,開啟公司國產(chǎn)替代的進程。明皜傳感以其性價比,并且持續(xù)重視品質(zhì),重視技術(shù)創(chuàng)新,重視服務,現(xiàn)在,明皜傳感已經(jīng)進入了榮耀、小米、聯(lián)想、歌爾、三星、谷歌、Comcast 等知名終端客戶的供應鏈中,并且與博世、意法半導體等巨頭同臺競爭,從這里我們也能窺視近些年來國產(chǎn)科技的發(fā)展和壯大:


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未來,明皜傳感將繼續(xù)攀登國產(chǎn)MEMS慣性傳感器的市場份額高峰,當前國際企業(yè)在慣性傳感器市場壟斷率超80%以上,國產(chǎn)企業(yè)市占率微乎其微,汪達煒認為明皜傳感能夠在這方面做出更大成績。

從消費電子到汽車電子,從MEMS加速度計到IMU、陀螺儀,這些更廣闊的市場,也將是明皜傳感翱翔的天地。

結(jié)語

2001年,汪達煒帶領團隊研發(fā)CMOS圖像傳感器、MEMS DLP芯片,進入傳感器及MEMS產(chǎn)業(yè),二十年時間,他見證并參與了全球MEMS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

作為中國較早的MEMS傳感器企業(yè)和國產(chǎn)MEMS的領軍企業(yè),明皜傳感的發(fā)展歷程幾乎與國產(chǎn)MEMS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展同步,從明皜傳感的創(chuàng)業(yè)過程中,我們可以窺視國產(chǎn)MEMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的艱難與不易,以及國產(chǎn)MEMS企業(yè)面臨的困境。

在國產(chǎn)MEMS幾乎荒蕪的2011年,可以說,汪達煒帶了條“MEMS產(chǎn)業(yè)鏈”回到祖國,從零開始建立國產(chǎn)MEMS產(chǎn)業(yè)鏈,如同星星之火點燃今天中國的MEMS產(chǎn)業(yè)星空。

今天,經(jīng)過改革開放數(shù)十年發(fā)展,在下游產(chǎn)業(yè)鏈,已經(jīng)有華為、比亞迪等國產(chǎn)企業(yè)的崛起,并成為或正在成為全球知名品牌。

借助國產(chǎn)MEMS和傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的春風,明皜傳感通過IPO募集資金,加快自身發(fā)展的同時,也承擔起了時代賦予明皜傳感等國產(chǎn)科技企業(yè)的使命——國產(chǎn)替代,走向世界。

在這個時代,我們將見證國產(chǎn)科技的全面崛起!