近年來,隨著半導(dǎo)體行業(yè)受到的關(guān)注度和注入的資金不斷提升,國內(nèi)射頻前端廠商也發(fā)展迅速,催生出如卓勝微、唯捷創(chuàng)芯、昂瑞微、飛驤、銳石創(chuàng)芯和慧智微等優(yōu)秀廠商。這些企業(yè)崛起到一定規(guī)模后,資金實力逐漸雄厚,如何規(guī)劃后續(xù)的發(fā)展路徑并建立護(hù)城河變得越來越重要。其中,最受關(guān)注的問題莫過于——國內(nèi)射頻前端廠商現(xiàn)階段究竟應(yīng)該選擇走IDM路線還是Design House路線?不同發(fā)展路徑對應(yīng)不同量級的資金投入,對于企業(yè)來說都是實打?qū)嵉恼娼鸢足y,投對了,能夠少走彎路并走的更遠(yuǎn),投錯了,未來的路可能會走得更艱難一點。
先來回顧一下國際頭部廠商的發(fā)展模式。當(dāng)今國外主力射頻前端廠商主要有Skyworks(思佳訊)、Qorvo(威訊聯(lián)合)、Murata(村田)、Qualcomm(高通)和Broadcom(博通)。其中,Skyworks、Qorvo均為全球最早從事手機射頻功放開發(fā)的老牌射頻前端公司,早期手機出貨量不大,GaAs需求不大,沒有專門的GaAs晶圓代工廠,早期的射頻前端封裝采用LGA方式,也屬于非常小眾的封裝方式,沒有專門的代工封裝廠。所以兩家公司剛成立時均自然而然地采用了IDM模式,自建GaAs工廠制造GaAs HBT功率放大器和GaAs pHEMT開關(guān),自建封裝廠進(jìn)行封裝。
Qualcomm和Broadcom在射頻前端領(lǐng)域布局軌跡比較一致。這兩家從事射頻前端芯片研發(fā)較晚,此時臺灣GaAs的代工已比較成熟,有穩(wěn)懋半導(dǎo)體、宏捷科等成熟的GaAs代工廠,能提供GaAs HBT功率放大器和GaAs pHEMT開關(guān)代工服務(wù)。IBM公司在2008年前后開發(fā)出SOI工藝并成功批量應(yīng)用于射頻前端開關(guān)中,IBM其后又將SOI代工業(yè)務(wù)出售給Global Foundry。再后來,Tower、UMC、中芯國際、華虹和武漢新芯等公司也陸續(xù)開發(fā)出SOI工藝并對外提供代工服務(wù)。因此,Qualcomm和Broadcom在開發(fā)射頻前端之初面對的是代工資源豐富的大環(huán)境,未選擇自建晶圓工廠,而是采用了代工模式,走的是Design House路線。隨著射頻前端從分立器件發(fā)展到模組,兩家公司先后布局了濾波器方向,其中,Broadcom的Fbar技術(shù)領(lǐng)先,性能卓越;Qualcomm收購TDK濾波器,并發(fā)展自己的POI-SAW濾波器。至此,兩家公司均有了自己的濾波器工廠,而封裝仍然主要采用代工模式。
Murata的射頻前端布局開始于濾波器、雙工器研發(fā),后來不斷開發(fā)接收模組和部分發(fā)射模組,由于競爭的不斷加劇,加之下游對射頻前端原廠模組開發(fā)的響應(yīng)速度的要求不斷提升,Murata選擇逐漸減少在發(fā)射模組和接收模組的布局,目前在國產(chǎn)手機市場的接收模組和發(fā)射模組市占率都逐漸降低??偟膩砜?,Murata的模式是濾波器自建工廠、開關(guān)和功率放大器主要采用代工模式,從這個角度上來說,Murata的模式與Qualcomm和Broadcom比較類似。
上述5家國際上主流的射頻前端廠家都有自己的濾波器產(chǎn)線,Qualcomm、Broadcom和Murata對功率放大器、開關(guān)等采用晶圓代工模式,因而這3家公司的固定資產(chǎn)折舊壓力相對較小。Skyworks和Qorvo除了自有濾波器產(chǎn)線外,還有自己的GaAs工廠和封裝廠,由于兩家公司在中國手機市場的占比逐漸降低,產(chǎn)能空置越來越嚴(yán)重。在此背景下,Qorvo公司已經(jīng)將中國的封裝廠賣給立訊精密。且據(jù)了解,兩家公司的GaAs工廠閑置也較為嚴(yán)重,未來出售或者關(guān)閉相關(guān)工廠的可能性走高。
濾波器方面,國外主流的5家射頻前端公司都有自己的濾波器產(chǎn)線。由于濾波器的投資相對較小,且工藝比較獨特,是比較適合自建濾波器產(chǎn)線的。不過,目前國內(nèi)濾波器代工已經(jīng)進(jìn)入初步量產(chǎn)階段,隨著國產(chǎn)射頻前端廠家的崛起和國產(chǎn)射頻前端芯片模組化比例的提高,國產(chǎn)濾波器代工模式也有可能成功,需要國內(nèi)頭部射頻前端廠家不斷牽引,并探索開展工藝聯(lián)合開發(fā)或者工藝授權(quán)。從已披露的公開信息來看,昂瑞微建立了自有的濾波器工藝研發(fā)線,有朝著這個方向演進(jìn)的可能。
國產(chǎn)射頻前端廠家中,卓勝微實力雄厚,建立了自有12寸產(chǎn)線和濾波器產(chǎn)線,其中,12寸產(chǎn)線可以生產(chǎn)SOI開關(guān)和IPD濾波器,據(jù)卓勝微披露,旗下子公司芯卓工廠投資近百億建設(shè)相關(guān)產(chǎn)線。由此可以看出,在國產(chǎn)廠家中卓勝微選擇走IDM路線的決心相對更大。其他射頻前端廠家則或許受限于自身的資金實力并結(jié)合對行業(yè)的判斷,在自建工廠方面仍在摸索前行。據(jù)了解,唯捷創(chuàng)芯自建了量產(chǎn)測試廠,昂瑞微自建了一條濾波器工藝試驗線,飛驤建設(shè)了一個封裝廠,銳石則自建了濾波器工廠。
在全球范圍內(nèi),IDM模式比較成功的當(dāng)屬TI(德州儀器)公司。由于TI主力產(chǎn)品線是電源相關(guān)產(chǎn)品,可以采用相對成熟的工藝,而且對應(yīng)的工業(yè)、汽車等市場對于電源芯片的迭代速度要求相對較低,部分產(chǎn)品可以賣十到二十年,折舊和均攤成本相對可控,不難看出,在出貨量很大的模擬、電源領(lǐng)域,IDM模式被證明是相對有效的模式。另外一個相對失敗的IDM模式案例是Intel(英特爾)。作為CPU霸主,Intel在成立早期通過大力投入產(chǎn)線在工藝上建立了一定的領(lǐng)先優(yōu)勢,助力其CPU在一段時間內(nèi)保持了一定的優(yōu)勢。后來隨著TSMC(臺積電)的崛起,由于其客戶眾多,其中不乏有NVIDIA(英偉達(dá))、AMD(超威半導(dǎo)體)和Qualcomm這類有競爭力的客戶形成的托舉合力,其代工業(yè)務(wù)盈利能力強勁,因而有能力在工藝迭代持續(xù)投入巨額資金,推動整個晶圓廠投入產(chǎn)出進(jìn)入良性循環(huán),進(jìn)而工藝迭代更快,工藝水平持續(xù)穩(wěn)定提升,達(dá)到國際先進(jìn)水平。相比之下,Intel由于其自有工藝逐漸落后,采用自有工藝生產(chǎn)的CPU性能因而逐漸失去優(yōu)勢,除此之外,每年還要背負(fù)沉重的晶圓廠投資和維護(hù)費用,逐漸喪失了該領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢。
按照行業(yè)經(jīng)驗,對于一個12寸晶圓廠,2萬片產(chǎn)能及其利用率是能否實現(xiàn)盈利的分水嶺,這是在考慮到工廠凈化動力成本、產(chǎn)線運營維護(hù)成本、各類均攤折舊等因素并經(jīng)過實踐得出來的一個經(jīng)驗數(shù)字。射頻前端中的開關(guān)采用12寸SOI CMOS工藝,據(jù)粗略統(tǒng)計,對于一個射頻前端公司,月均SOI晶圓需求量達(dá)到12寸8000片時,公司銷售額可以達(dá)到40億元左右的規(guī)模。如果建設(shè)一個2萬片產(chǎn)能的SOI CMOS工廠并全部滿產(chǎn),能支撐100億左右的銷售規(guī)模。相應(yīng)地,如果要實現(xiàn)年產(chǎn)值100億的銷售規(guī)模,并打算自建6寸GaAs工廠,這個工廠的產(chǎn)能也需要在2萬片左右?;诋?dāng)前的半導(dǎo)體設(shè)備價格和建廠成本,對于一個射頻前端廠家,如果對于SOI、GaAs、濾波器和封裝廠全部選擇自建,并且按照年產(chǎn)值100億銷售規(guī)模來規(guī)劃,那么至少需要100億以上的資金投入,這對于絕大多數(shù)國產(chǎn)射頻前端公司來說都可謂望塵莫及。
短期來看,采用IDM模式,需要迅速補齊制造短板,且產(chǎn)出穩(wěn)定需要時間,另外,由于專利積累不足,采用IDM的初期容易受到知識產(chǎn)權(quán)訴訟影響。當(dāng)前國內(nèi)射頻前端公司銷售規(guī)模還沒有任何一家突破50億元規(guī)模,基于當(dāng)前的營收規(guī)模大力投入產(chǎn)線對于企業(yè)經(jīng)營是個不小的壓力。此外,移動終端客戶為了自身供應(yīng)鏈安全,通常會扶持3-5家國產(chǎn)供應(yīng)商,避免一家獨大,影響供應(yīng)安全,因此行業(yè)前三公司的銷售額差距不會拉得太大。這就決定了排名第一的射頻前端公司銷售額快速提升會比較困難,如果采用IDM模式,那么一段時間內(nèi)還要承受產(chǎn)能利用率不足帶來的財務(wù)壓力。當(dāng)前情況下,國產(chǎn)SOI、GaAs代工廠逐漸成熟,封裝廠產(chǎn)能也非常充足,為Design House公司提供了充裕的代工資源和相對有競爭力的成本優(yōu)勢,與IDM模式公司競爭也能游刃有余,短期內(nèi),采用Design House模式的射頻前端公司可以利用供應(yīng)鏈的優(yōu)勢迅速擴大規(guī)模,縮小與頭部廠商的差距。
長期看來,采用IDM模式可以通過持續(xù)工藝迭代創(chuàng)造出差異化的工藝模式以滿足不同客戶的需求,而且,隨著折舊壓力減少,企業(yè)財務(wù)表現(xiàn)會逐漸改善。但I(xiàn)DM廠商仍然需要維持龐大的工藝研發(fā)人員和生產(chǎn)隊伍,并且需要持續(xù)在工藝上進(jìn)行迭代升級,加大了管理的難度和成本,一旦短期業(yè)績下滑,依然需要承受產(chǎn)能利用率不足的壓力。采用Design House的公司則可以采用聯(lián)合研發(fā)工藝的模式,或者授權(quán)專有工藝與代工廠合作,這樣也能建立一定技術(shù)優(yōu)勢。這方面的成熟案例如Qualcomm、Broadcom與GaAs代工廠之間的合作,這些公司提供自己的外延片給GaAs代工廠并由代工廠生產(chǎn)出最終的產(chǎn)品,借此構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)先性優(yōu)勢。
綜合看來,采用IDM模式和Design House模式各有利弊,對于射頻前端公司而言,還是要基于各自的特點,抓住國產(chǎn)替代帶來的市場空間,迅速占據(jù)有利位置,緊跟頭部客戶迭代步伐,解決供應(yīng)安全的同時做出自身特色。最終孰勝孰負(fù),還是要看企業(yè)戰(zhàn)略定力和前瞻眼光,需秉承務(wù)實心態(tài),一步一個腳印穩(wěn)步前進(jìn)。
審核編輯 黃宇
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