绝缘栅

2021新年话新做芯片,用14年赚

发布时间:2023/7/24 13:54:42   

王丕龙和团队成员自掏腰包深耕IGBT芯片研发,最终跻身国产自供“1%”

做芯片,用14年赚“大钱”

佳恩半导体实验室内,研发人员正在进行芯片应用试验。

“年以来,我们每年销售额、利润涨幅都超过%。眼下订单排产已经到了年七八月份。”说这话的,是国家高新技术企业青岛佳恩半导体有限公司董事长王丕龙。其公司的主打产品,是IGBT芯片。

IGBT,即绝缘栅双极型晶体管,是一种可以使直流电与交流电相互转换、承担电压高低转换功能的功率半导体器件,广泛应用于工业、汽车、通信及消费电子领域。王丕龙打了个比方:如果把CPU比作人的大脑,负责给全身各个器官下达指令,那么IGBT就是人的心脏,承担着为全身输血的功能。

这是一个高技术门槛行业——国内市场所需IGBT产品严重依赖从国外几大公司进口,国产产品市场占有率不足5%,其中约4%是进口芯片后组装而成,芯片自供率不足1%。佳恩半导体就是这难能可贵的“1%”里的一员。

走到这一步,王丕龙和团队用了整整14年。

20世纪90年代初,国内陆续有院所和企业开始布局IGBT芯片研发,但进展并不顺利,直到年才实现了国产IGBT芯片在某些领域的应用。年,从济南大学物理化学专业毕业的王丕龙,进入省内一家在全国率先涉足IGBT芯片研发的上市企业,很快成长为研发骨干。

但到了年,这一研发项目戛然而止。“芯片研发需要长时间、大力度投入,而且存在很大不确定性,可能持续投入了一两年,最后得到的数据却证明这种技术路线行不通。”王丕龙告诉记者,近8年时间里,团队研发经历了两次大的失败和技术调整,最终出来的产品并不是很完善,也没有实现量产。已经先后投入近2亿元的投资方,最终“失去耐性和信心”,叫停了这一自主研发项目。

没了资金支持,研发陷入困境。但王丕龙和团队成员却十分不甘:多年的实验数据已积累到一定阶段,技术平台已经搭建起来,只需再加把劲,就能把产品性能优化提升上去,此时放弃,便是功亏一篑。多次游说投资方未果后,王丕龙和团队里另外3人最终决定:自筹资金,将IGBT芯片的研发继续下去。

年3月,王丕龙4人来到青岛市城阳区,注册成立佳恩半导体公司,走上了“二次创业”之路。当时,4个人一共凑了来万元,又向银行举债多万元,全部投入到研发中。此后两年里只有投入没有产出,大家自觉把工资降低到原先的50%,每月只领几千元钱,满足基本生活需求。

“这个过程听起来很惨烈,但当时大家其实是非常理性的,因为有了前面的积累,我们相信只要坚持到某个时间节点,肯定会做出东西来。”王丕龙说。

另起炉灶并不是简单重复。走上独立创业之路后,团队对发展路子进行了调整:原先的IGBT芯片研发没有明确方向,总想先把产品做完善了,再去找市场;现在则先聚焦某一个市场应用领域,了解其具体需求后,再去调整芯片的参数和性能。

按照应用场景分类,IGBT芯片分为消费、工业、车用等类,技术门槛和研发难度依次递增。多方权衡后,王丕龙团队选择从工业变频器应用入手,因为它技术门槛适中,团队“踮踮脚”能够着,可以比较快地实现技术突破,从而打开市场、取得经济效益,让团队生存和发展下去。

这条芯片“个性化定制”的道路,走起来并不轻松。有时客户提出的要求,在短时间内很难完成,但是为了拿下客户,团队也会先答应下来,再集中力量进行技术攻关。“这个过程其实很煎熬,风险很大,一个项目攻关通常需要一两年、投入上百万元,但客户只是提出产品需求,而不会给出任何承诺或保证。即便我们研发成功,客户的订单量可能也不会很大。”王丕龙说,在公司初创的两年里,熬夜通宵是家常便饭,吃住在公司更是常态。

芯片研发成功了,要得到市场认可,也需要磨合。王丕龙回忆说,很多客户拿到国产IGBT芯片后,不敢放心使用。为了拿下订单,公司当时曾“咬牙”承诺,如果芯片在客户机器上坏了,那公司就赔偿客户整台机器。

就是在这样一次次的艰难“破壁”中,王丕龙团队终于用硬实力赢得了市场空间。年,佳恩半导体IGBT芯片正式上市销售,当年便实现销售额多万元。王丕龙举了个例子:曾有个客户提出想用内绝缘结构的IGBT芯片,技术难度非常大,全球几大芯片巨头都没有这样的产品。王丕龙团队历时两年攻关,终于在行业首次破解了这一技术难题,实现全球首创。后来这一产品的客户范围,迅速拓展到了十几家企业。

如今,佳恩半导体的IGBT芯片,性能上不输进口产品,价格却低了三四成,而且实现一个月左右稳定供货,在交付周期上具有明显优势。公司累计获批发明专利3项、实用新型专利11项、软件著作权6项,其IGBT芯片在国内已累计使用达到万颗以上,在工业变频器低功率领域更是成为市场占有率前列的国产品牌。

“整体来说,国产IGBT芯片比国外落后一代。我们公司每年销售额的10%到20%,都会投入到研发中,目前工程类芯片的参数和性能已经达到了国外最先进的第7代水平。”王丕龙认为,虽然我国IGBT芯片现在已打破国外垄断,但要实现大范围的国产替代还有很长的路要走。“这个行业赚不了快钱,只能赚慢钱,因为每一个点的突破,没有10年、20年的技术积累,很难做到;赚不了小钱,只能赚大钱,因为如果赚了小钱不去继续研发,企业可能很快就没了,但是如果坚持创新和投入,到了某个节点就会爆发出超乎想象的溢出效应。”



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