2月8日,蘇州東微半導體股份有限公司日前發布了首次公開發行股票并在科創板上市發行結果公告,其股票簡稱為東微半導,股票代碼為688261,這也意味著,東微半導即將在上交所科創板上市。
公開資料顯示,東微半導是一家以高性能功率器件研發與銷售為主的技術驅動型半導體企業,其產品專注于工業及汽車相關等中大功率應用領域。公司憑借優秀的半導體器件與工藝創新能力,集中優勢資源聚焦新型功率器件的開發,是國內少數具備從專利到量產完整經驗的高性能功率器件設計公司之一,并在應用于工業級領域的高壓超級結、中低壓SGT功率器件、IGBT芯片領域實現了國產化替代。從公司的公開資料中可以看出東微半導更多地強調其技術的原創性,并依托對器件結構和工藝的創新凸顯產品的領先性,在國內眾多功率半導體廠商中獨樹一幟。
專注工業及汽車市場,人均產值超千萬元
近年來,碳中和、碳達峰、新能源汽車、5G和云計算等新技術應用需求迎來了爆發性增長,而功率半導體是在上述應用中實現電能轉換的核心基礎元器件。公開信息顯示,東微半導的業務大多來自于工業級和汽車相關應用。業內周知,相對于消費電子市場,工業及汽車市場對芯片的性能和品質要求更高,存在著較高的技術壁壘。在功率器件領域,應用于新能源汽車的芯片基本被進口芯片品牌壟斷,僅極少數國內芯片供應商能夠進入上述領域,而東微半導便是其中的佼佼者。經過多年驗證,2021年公司產品開始批量進入比亞迪新能源車,成功進軍車載芯片市場。
招股書披露,東微半導預計2021年度營業收入為7.72億元至8.03億元,同比增長150%至160%;預計2021年度歸屬于母公司所有者的凈利潤為1.32億元至1.53億元,同比增長377%至453%;預計2021年度扣非后的凈利潤為1.27億元至1.47億元,同比增長522%至620%。2021年公司業績暴增的主要原因是受益新能源汽車充電樁、通信電源以及光伏逆變器的需求暴增。
招股書顯示,截至2021年6月30日東微半導的研發人員占比46%,按其員工數推算,預計人均產值超過1000萬元,屬于典型的技術密集型芯片設計高科技公司。
中國半導體協會魏少軍曾公開表示,2021年我國芯片設計業從業人員約為22.1萬人,人均產值207.6萬元。東微半導的人均產值約是國內芯片設計行業人均產值的5倍,處于行業領先水平。
人均產值遠高于同行水平,離不開東微半導優秀的研發團隊。東微半導創辦于2008年,王鵬飛和龔軼是公司聯合創始人和聯合實控人,兩人都有在國外留學與工作的經歷,有豐富的集成電路產業經驗。其中,CTO王鵬飛博士曾擔任復旦大學微電子學院教授十余年,在學術方面也有一定的知名度。
據公開資料顯示,早在2013年8月,王鵬飛博士就曾聯合東微與復旦大學在美國頂級期刊《Science》上合作發表過關于一種新型微電子元器件的重量級論文,并因此被新聞聯播、人民日報、文匯報等權威媒體頭條報道。
美國《Science》期刊是全球最著名的科技期刊,也是國際上最具代表性、知名度和權威性的綜合性學術期刊之一,享有極高的學術聲譽和世界影響力。在此之前,中國企業從未在《Science》上發表過微電子器件方面的研究論文,而東微半導能夠在如此高級別的學術期刊上發表論文,反映了公司在微電子基礎元器件方面強悍的創新能力。東微半導的研發團隊專注深耕新型微電子器件領域,通過對半導體器件技術的底層創新為公司的長期高質量發展鑄造起極深的技術護城河。
打造王牌產品,性能優于國際同行
通過查閱招股書,集微網發現了東微半導的眾多技術亮點,包括國際領先的超級結 MOSFET、超級硅MOSFET技術、業內獨創的Tri-gate IGBT技術以及Hybrid-FET器件技術等。
據了解,高壓超級結MOSFET是東微半導的王牌產品,也是其功率分立器件領域中占比最大的產品,高壓超級結MOSFET器件具有高頻、易驅動、功率密度高等特點,應用領域非常廣泛,涵蓋通信、汽車電子、工業控制、光伏、儲能、智能電網、消費電子等領域。
不過,長期以來,高壓超級結MOSFET市場主要被進口廠商占據,國內高性能高壓超級結MOSFET功率器件市場占比較小。在此情況下,東微半導自成立以來積極投入對高壓超級結MOSFET產品的研發,并得到了華為、比亞迪、特銳德、通用電氣、視源股份、英飛源、英可瑞、高斯寶、金升陽、雷能、美的、創維、康佳等全球知名客戶的認可,取得良好的市場口碑。
2016年4月14日,人民日報刊登了東微半導的高壓超級結MOSFET在充電樁用高壓高速核心半導體器件領域首次實現國產化的報道,確定了東微半導在充電樁功率器件領域“國產第一芯”的地位。
招股書顯示,東微半導最先進的高壓超級結產品OSG65R017HT3F的導通電阻為14mohm,與國際領先品牌英飛凌最小的導通電阻15mohm處于相似水平,而公司產品的650V耐壓要高于英飛凌的600V耐壓,綜合性能優勢明顯。對于MOSFET而言,導通電阻是一個重要的性能參數,該數值越小,MOSFET工作時的功率損耗越小,也越能體現公司的技術創新能力。
值得一提的是,東微半導于2016年提出的超級硅系列產品性能更為突出,OSS60R190FF型號的優值(FOM)為2.53Ω·nC,優于全部國際品牌在相同平臺下臨近規格的優值,包括英飛凌最新一代產品IPDD60R190G7。
東微半導的產品性能之所以能在眾多進口芯片中占據優勢地位,主要得益于其深厚的積累和技術創新能力。在高壓超級結MOSFET技術領域,東微半導積累了包括優化電荷平衡技術、優化柵極設計及緩變電容核心原胞結構等行業領先的專利技術,產品的關鍵技術指標達到了與國際領先廠商可比的水平。在中低壓SGT MOSFET領域,公司亦積累了包括優化電荷平衡、自對準加工等核心技術,產品的關鍵技術指標達到了國內領先水平。
不走尋常路,開發原創Tri-gate IGBT實現批量出貨
得益于新能源產業的高速發展,近年來下游應用對IGBT器件的需求增長迅速。當前國際上主流的IGBT使用的是溝槽柵FS-IGBT結構。而東微半導提出的Tri-gate IGBT(TGBT)是一種國際上首創的器件結構,實現了載流子濃度大幅增強,并通過電場調制提高耐壓,實現了高電流密度、低開關損耗等性能優勢。同時,由于采用創新器件結構,東微半導的IGBT的電流密度大幅提高,其芯片面積進一步縮小,突破了傳統IGBT的電流密度水平,直接消除了多年以來國產IGBT與進口IGBT芯片之間的技術代差。由于性能趕超了傳統trench結構的IGBT,東微半導將這種新型Tri-gate IGBT命名為TGBT。
招股書指出,東微半導的IGBT產品通過優化器件內部的載流子分布,提高了電流密度,在不提高飽和壓降Vce,sat的情況下實現了較低的關閉損耗Eoff。比如,公司的低飽和壓降系列650V75A芯片OST75N65HSZF,可以在Eoff相對于OST75N65HZF基本不變的情況下(0.9mJ),將飽和壓降Vce,sat典型值降低到了1.50V,性能處于國際領先水平。目前,Tri-gate IGBT(TGBT)產品已在光伏逆變、儲能、充電樁模塊、電機驅動等領域批量出貨。
通過查閱東微半導的公司官方網站,集微網發現其IGBT規格已經達到31個,芯片電壓從600V做到了1350V。由于國內IGBT產業起步較晚,目前國產替代還處于起步階段,東微半導的Tri-gate IGBT技術帶來的性能優勢有望帶來其在各高性能高可靠性應用領域的爆發性增長。在國產替代行業趨勢和自身產品性能優勢的助力下,必將成長為公司新的王牌產品。
SiC產品低調面世,持續深耕高性能功率器件
除加碼當前炙手可熱的IGBT外,東微半導于2021年7月立項了第三代半導體SiC功率器件自主研發項目,主要針對以碳化硅的為襯底的第三代半導體材料功率器件進行研發。
令人意外的是,在東微半導的官網上居然出現了四款SiC相關器件和三款Hybrid-FET器件。
毫無疑問,以碳化硅和氮化鎵為代表的第三代半導體材料具備耐高溫、耐高壓、高頻率、大功率、抗輻射等優異特性,相對硅基功率器件而言,碳化硅或氮化鎵器件在新能源汽車、特高壓、數據中心等場景都有著一定的優勢。
隨著“碳中和”、“碳達峰”的火熱討論,綠色用電、高效發電顯得至關重要,而新能源汽車、5G等新技術應用更是加速了第三代半導體產業化需求,在此背景下,業內人士紛紛認為,具備可提升能源轉換效率特點的第三代半導體產業將進入發展快車道。
筆者也注意到,東微半導此次募投中的研發工程中心建設項目計劃在SiC器件、新型硅基高壓功率器件方向進行布局,為公司的可持續發展提供更有力的技術支撐。東微半導提早布局并推出碳化硅功率器件,能夠持續擴產公司產品類型,為客戶提供更加完整的高性能功率器件產品,也將為將來的發展提供了更大的想象空間。
除此之外,基于業內獨創的Tri-gate IGBT技術,東微半導的研發團隊創造性地提出了Hybrid-FET器件結構,該器件在大幅提高功率器件功率密度的同時,能夠維持較高的開關速度,可明顯提升系統效率。
從高壓超級結MOSFET、IGBT到SiC、Hybrid-FET器件,東微半導一直圍繞著高性能功率器件技術不斷深耕,憑借其強大的底層技術創新能力,也讓公司站在功率器件行業的技術高點,并在芯片國產率較低的工業及汽車領域留下了濃墨重彩的一筆。
集微網研讀了東微半導的招股書和以往公開的資料,發現多項令人意外的技術亮點,也就不難理解這家素來低調的技術流Fabless公司為何同時被大基金和華為看上。東微半導順利打造出高性能的高壓超級結MOSFET,憑借著獨創的Tri-gate IGBT技術,東微半導又順利進入IGBT市場,并開發出第三代半導體芯片。相信東微半導成功IPO之后,勢必會不斷擴充公司產品結構,逐漸成長為擁有多元化產品的功率半導體廠商,并向更高端的功率器件市場發起沖擊,實現高質量的高速可持續發展。(校對/薩米)