解析高端传感器芯片的国产化之路

中科银河芯是一家专注于传感器芯片的芯片设计公司，公司于2018年成立，创始人郭桂良在接受采访时表示，银河芯是中科院微电子所旗下的产业化公司，核心团队之前是在中科院微电子所积累了十数年模拟芯片的研发技术和产业经验，其中包括电源管理芯片PMIC、RF射频芯片、信号链里的处理芯片、信号链里的传感器芯片等。最终，考虑不同模拟芯片的市场门槛和竞争情况，郭桂良和团队选择了传感器作为银河芯的专注方向，包括温度、湿度、水分、压力传感器等。

模拟芯片和数字芯片的客户行业特性完全不同。数字芯片客户行业集中，SKU少，每一颗物料的出货量都很大，一般每月卖几百万到上千万颗，有的时候一颗芯片的销量就能支撑公司上市，主要在手机和笔记本电脑这样的追求更新换代的电子消费品，这也导致数字芯片都是巨头、寡头，竞争的是先进制程、出货量规模和是否采用最新型号。而模拟芯片行业特别离散，客户和销售分散，SKU多，每一颗物料出货量都无法和数字芯片相比，一年总共可能才卖几百万颗，这也导致模拟芯片公司众多，百花齐放，竞争的是满足客户各种各样的需求、极限的性能、性价比。

银河芯第一款芯片就是温度传感器，用来替代国外某厂商的高价格同类芯片，市场空间是国外某厂商该芯片在中国区每年卖几千万颗，单颗售价20元，由于国产替代的出现，倒逼国外某厂商将该芯片的价格从20元降到了5元。之后银河芯还发布了10多款关于温度、湿度的传感器芯片，用于国内客户对行业内各种各样的新需求，性价比都比国外芯片更“美丽”。

郭桂良告诉记者，银河芯的发展不仅依靠pin-to-pin的替代，还要依靠满足国内客户和市场提出的新需求，例如有客户要求根据不同应用场景，将一颗温度传感器的物料增加功能、或者提高精度、或者提高测量速度到5ms等等，这些接地气的新需求只有银河芯这样的本土企业能够快速的响应，如果和之前设计部分相关，能最快6个月时间内从设计到出样片，最后客户验证和导入。而像MAXIM这样的大厂是无法做到为用户重新设计、快速响应的。如今，大量的需求和产能都在中国，芯片公司的正向设计能力满足行业客户新需求，这才是国产替代的真正意义。

传感器芯片内部结构传感器芯片分为敏感部分、微弱信号检测处理部分、ADC、数字信号处理、电源管理、接口等部分。感知部分例如pn结能将温度转化为微弱电信号，然后微弱信号检测和处理将该信号滤波和放大，然后ADC将其模拟信号转化为数字信号，最后交给数字信号处理部分校准补偿和输出。传感芯片的难点在实现功能不难，但要将性能做到完美很难。有的芯片难点在感知部分，有的难点在微弱信号检测部分，这是不同应用场景提出的要求，例如高温高压和高速应用要求，芯片设计难点就完全不同。

近日，银河芯宣布完成数千万元A轮融资，由金浦新潮、新潮集团领投，得彼投资以及老股东中科创星跟投。传感器芯片公司的供应链包括8寸晶圆厂、CP厂和封测厂，由于有新潮集团的入股，获得产业链的支持，银河芯会和国内某大型封装厂开展深度合作。接下来的两年，银河芯将致力于纵向做全温度和温湿度两条产品线，在产品型号和性能上力争与国外比肩，满足不同客户的需求。再下一步，公司将横向扩展产品线，着力研发传感器与物联网相结合的复合型芯片，同时在角度、气体等芯片产品方向进行布局。在市场方面，银河芯将继续进军消费市场。

据者了解，传感器芯片主流企业包括如下：温度传感器有TI、ST、MAXIM，湿度传感器有Sensirion、泰科TE，TI；压力传感器有MELEXIS、Bose等。这些国外芯片公司都有着数十年乃至百年的发展历史，毛利率能做到70%，而国产芯片公司如果做高端芯片毛利率一般50%，如果做低端芯片毛利率可能低至20%甚至10%。国内芯片公司要跟这些国外公司同台竞技，第一需要企业加强自身实力，打铁还需自身硬，第二需要随着国内市场和政策大趋势，长时间的努力。
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