提到智能手机里面使用的CMOS图像传感器,很多人第一个想到的就是索尼。然而有这样一家本土企业,多年来一直在国内CMOS图像传感器芯片的出货量市场占有率排名第一,全球市场占有率排名第二。
格科微电子上海Office
格科微电子部分芯片产品
“我自己觉得格科是一家很幸运的公司。”赵立新把格科成功的首要因素归结为运气。
赵立新创业的第一笔启动资金是来自于高中同学主动投资的200万美元。2003年能拿到200万美金,“一条枪”杀回中国,这是一个极为传奇的故事。
时机很重要。格科起步之时,正值中芯国际想做图像传感器,技术优势让格科入围候选合作伙伴之一。格科帮助中芯国际建立CIS生产工艺线,中芯则负责其研发费用。在中芯国际的平台上,格科试验了40 多次的MPW,做出了成功的产品;而其他在中芯国际投片的图像传感器设计公司都失败了。自此,中芯国际将研发资金集中投入了格科,最终格科也成为中芯在国内最大的客户。
在幸运的前提条件下,格科的成功更来自于过硬的实力。
“格科是一家非常创新的公司,我们的中低阶产品赢得对手是靠自己核心的电路设计和工艺创新,我们的产品的性价比非常高。”赵立新介绍格科的技术优势:光刻层数比竞争对手少20%,die size比对手少30%,这两个优势叠加在一起,成本优势巨大。
格科和中国的产业链之间的长期战略合作关系也比较融洽。中芯国际、凸版中芯、晶方科技、华天科技等都是格科多年的合作伙伴,稳定的供货保障为格科赢得了终端客户的信赖。
苹果采用了另外一种封装方式,即Flip-chip(倒装),它不是将芯片定位在基板上的,而是做了一个陶瓷框,再把芯片直接粘上去,最后用金球直接超声热焊,这种方法很昂贵,只有苹果这样的土豪才玩得起。
那还有没有其他的解决方案呢?
一次偶然的机会,格科的技术团队想出来一个方法,直接把金线悬空来做引脚。这是一个非常“反直觉”的想法,因为在人们的心目中,黄金是比较软的,如果是细到25微米的金线,比头发丝还要细,自然而然的想法,难道不是特别软,风一吹都要动吗?
事实恰好相反。
微观世界是很神奇的,当金线变得很短,在300um左右的长度时,金线变得坚硬而有弹性,可以直接用来做引脚,也能够被测试。但是要把这个金线斩断变成引脚,我们光研发这个特殊的设备就花了四年,投入了许多钱。我们惊喜的发现,COM的性能完全可以媲美高端的COB工艺,甚至还更加优化,因为它没有tilt的问题,光学对得很准。另外,COM也没有移动脏物的困扰,焊接以后的可靠性甚至比COB还更高。
从一个看似疯狂的想法,变成近乎完美的产品,这样颠覆式的创新,靠的是突破直觉,真正地走到实践中去。有时候感性认识中一个很小的、不起眼的东西,其实可以产生一项伟大的发明。
格科最新COM封装技术
“COM实际上是COB工艺的一种演变,我们这样做后,我们的下游客户就不需要超净车间了。” 事实上,赵立新说,格科将帮助目前的CSP厂商提升性能,做到与COB技术相似的模组水准。
在这种新的COM封装下,格科采用自主研发的整套工艺和设备,将摄像模组的传感器、镜头以及VCM马达在标准工艺下组装,实现摄相模组标准化。由于格科的方案是标准化的,减少了很多不确定因素;而之前模组厂商的做法是要去配对不同手机的PCB,非标准化导致很多不可预测的问题。
“COM封装的产品我们会在中高端先做,希望今年能占到我们产值的15%到20%。去年基于COM封装已量产了5M与8M的模组,批量出货几百K,证明它的商用性。”赵立新说道。
“索尼也会出芯片给我们,由格科进行COM封装。我们双方从2015年底开始这种创新的合作,去年底为索尼做了一款低成本的8M模组;今年会继续合作推出13M与16M的模组。格科还会与三星合作,不会涉及他们的专利,只是利用我们创新的COM模组封装优势,改变外围电路,帮助他们降低成本。他们挺乐意合作。”赵立新称。
在赵立新看来,格科想要生存下去,并且持续地往前走,光有小修小改的微创新是不够的, 要做就做颠覆式创新。
诚然,这条定律未必对所有的公司都适用,很多“小而美”的公司也活得很好;但五年内暂时还看不到什么其他的电子产品可以撼动手机的市场霸主地位,对于格科来说,会坚守体量巨大的手机市场。无论竞争多么激烈, 手机是格科的战略要地,我们还是希望在手机市场做出更大的成绩来。
格科在手机主战场也交出了一份成绩骄人的答卷。去年格科的LCD Driver出货量达到了1.5个亿;CMOS Image Sensor IC的出货量超过7亿。
从Feature Phone发展到Smart Phone,是半导体市场的一波大洗牌。
智能机时代的半导体产业格局,马太效应愈发明显,强者愈强,弱者愈弱,前两年半导体产业内部的整合正是因为如此。比如在手机基带市场,高通一家独大;很多厉害的公司如博通、NVIDIA、MARVELL,都慢慢淡出了这一领域,寻求其他的增长点;本来联发科、展讯、RDA和跟高通之间的距离,在Feature phone时代没那么远了;智能机时代突然一下又被拉大了。
赵立新表示,格科会先考虑怎样在智能机上取得突破,踏踏实实地不断升级产品和技术,同时也做战略上的转型。目前格科最新的产品,包括500万、800万和1300万的背照式图像传感器产品(在业内位于中上水平,距离最顶尖的索尼,大概是两年左右的差距),以及数码的200万、400万图像传感器产品。
格科最新1300万像素图像传感器芯片
在手机摄像头的热门方向上,格科也有所布局。赵立新认为,苹果主推的双摄像头技术确实给用户带来了不同的体验,一定是未来的市场主流。现在已经有很多双摄产品上用到了格科的2M/5M产品作为副摄像头;目前主摄像头的首选一般还是索尼,格科也在不断努力,推出更好的产品,逐步地从双摄中的副摄像头转向主摄像头。
既和IDM竞争,也与IDM合作,赵立新强调:我们必须与狼共舞,必须跟它们一起活着。
这就是赵立新的理想主义:我们能否做出一款芯片来,超越索尼呢?我们能否做出一款产品来,让全世界都认可我们中国人的创新能力?
夜幕中的格科大楼,为理想点亮
最后,也是赵立新最希望传递给年轻人的一点心得:要长期积累,十年磨一剑,才能够厚积薄发。
赵立新谈到自己从业近三十年,深切体会到这是一个不断学习的过程。在任何专业领域,要做一些真正有水平的成就,都需要十余年的积累;而现在很多年轻人,总是希望能够三五年就变成老师傅,这怎么可能呢?
“我们要学着做大事,而不是要去做大官。术业有专攻,最关键的是把自己的才干发挥出来。”赵立新说到。这也是格科大力赞助中国研究生电子竞赛集成电路专赛的初衷——让有天赋的年轻人,去钻研真正的设计,解决真实的问题,同时提高大家对半导体的兴趣和理解。
赵立新,格科微电子有限公司董事长兼CEO,公司创始人,IC设计专家。1990年7月于清华大学电子工程系本科毕业,于1995年7月获得清华大学微电子专业工学硕士学位。1995年10月赴新加坡国家特许半导体厂工作,担任工艺工程师,1997年任高级工程师。1998年6月于美国加州ESS Technology,Inc,担任高级工程师,从事可视电话图像传感器、DVD芯片的研发和测试工作。2001年于美国Advanced Communication Devices,Corp,担任模拟设计高级工程师及项目主管,从事通信,手机基带芯片设计。拥有专利68项。
2003年9月,他回国创立了格科微电子(上海)有限公司,将自己的关键专利和技术运用到CMOS图像传感器领域,并致力于推动CMOS的图像传感器的产业链的国产化。2010~2016年格科连续被中国半导体行业协会授予中国十强企业称号。
2014年他个人也获得了中国共产党上海市委员会颁发的“上海领军人才”称号。