堅持自主創(chuàng)“芯”，提升“感知”能力——訪蘇州矩陣光電有限公司創(chuàng)始人朱忻

來源：感知芯視界

編輯：感知芯視界

近年來，信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，以數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化為主要標志的第四次工業(yè)革命加速興起，對世界各國經(jīng)濟發(fā)展、社會治理等領域已產(chǎn)生深遠影響?？梢哉f，信息技術(shù)的發(fā)展對推動國家繁榮富強具有重要的戰(zhàn)略意義，而半導體正是當代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心。

有數(shù)據(jù)顯示，2021年全球化合物半導體市場規(guī)模已達382.5億美元，預計至2028年將達到554.2億美元。與此同時，中國市場同樣呈現(xiàn)出規(guī)模化增長的喜人態(tài)勢——2018年到2022年，中國化合物半導體復合增長率為43%。2022年，中國第三代半導體市場規(guī)模達已達111.79億元，同比增幅達39.2%。

半導體市場規(guī)模的迅速增長，也為傳感芯片開拓了全新的、廣闊的發(fā)展道路。依托各類半導體的不同特點與優(yōu)勢，傳感芯片得以應用于更多場景，釋放出強大的活力，且潛力可觀。

面對感知技術(shù)領域的機遇與挑戰(zhàn)，近期，感知芯視界在Sensor China期間采訪了專注化合物半導體傳感芯片研發(fā)、設計及制造的國家級高新技術(shù)企業(yè)——蘇州矩陣光電有限公司創(chuàng)始人朱忻，了解發(fā)展模式，探索未來機遇。

積極把握化合物半導體發(fā)展

趨勢推動傳感技術(shù)迭代

半導體材料，自硅和鍺等元素半導體開始，逐步發(fā)展了砷化鎵、磷化銦等廣泛應用于通訊及光電子的化合物半導體材料，以及用于功率器件的碳化硅、氮化鎵、氧化鋅、以及氧化鎵等化合物半導體材料。材料的發(fā)展與技術(shù)的演進，是半導體行業(yè)發(fā)展的重要方向，然而傳感器領域?qū)Υ藚s缺少關注。蘇州矩陣成立十余年，一直專注于化合物半導體材料在傳感器領域的應用，致力于推動化合物半導體材料在傳感領域深度應用。

目前，矩陣擁有霍爾元件、磁阻元件、開關型霍爾IC、線性霍爾IC、集成式傳感芯片等主要產(chǎn)品，在工業(yè)、汽車、白色家電、消費電子、新能源、醫(yī)療領域均實現(xiàn)落地應用。

歷經(jīng)十余年的的潛心經(jīng)營，蘇州矩陣已成為傳感技術(shù)領域的領頭羊——目前，已擁有國內(nèi)領先且唯一的化合物半導體傳感芯片生產(chǎn)線，涵蓋材料生長、晶圓流片、芯片封裝、測試、模塊生產(chǎn)等多個環(huán)節(jié)，并在國內(nèi)率先實現(xiàn)化合物霍爾元件量產(chǎn)。

2023年7月，由蘇州矩陣投資建設的基于化合物半導體的集成式磁傳感芯片項目奠基開工，包含化合物半導體智能化制造車間、磁傳感芯片研發(fā)實驗室、車規(guī)級IC產(chǎn)品測試及可靠性實驗室、半導體廠務設施等多個子項目。同時，還將搭建一條涵蓋化合物半導體芯片封裝、測試、分選的全流程產(chǎn)線和相關汽車電子級實驗室，年產(chǎn)1億顆化合物半導體集成式磁傳感芯片。

布局IDM瞄準空白市場

打造獨特優(yōu)勢

“傳感應用的需求，是以材料為本，同時受制于器件工藝、封裝工藝等”，蘇州矩陣的創(chuàng)始人朱忻在接受采訪時表示，“傳感器希望實現(xiàn)對被感知目標的傳感，同時需要避免其他干擾因素”。以磁傳感器為例，需要感知位移或電流，同時要避免溫度、濕度、應力、時間以及其他環(huán)境變化的影響。

因此，蘇州矩陣意識到，整合生產(chǎn)流程對產(chǎn)品性能的重要意義，并打造了屬于自己的IDM模式。

所謂IDM（Integrated Design and Manufacture），就是垂直整合制造，指從設計、制造、封裝測試到銷售“一條龍”的半導體垂直整合型公司。IDM模式下的企業(yè)擁有芯片設計、芯片制造、芯片封測這三大核心能力，但也需“攻破”極高的技術(shù)門檻，需要極大的資金投入，并面臨巨大的管理挑戰(zhàn)。

為了提高傳感器感知能力，矩陣意識到，需要依靠IDM模式整合生產(chǎn)工藝，滿足不同傳感器對抗溫度、抗?jié)穸?、抗應力、抗老化等不同技術(shù)要求。為此，矩陣將材料生長、晶圓流片、芯片封裝、測試、模塊生產(chǎn)等環(huán)節(jié)紛紛“收入囊中”，由此賦予產(chǎn)品更強的抗干擾能力，有效地提升產(chǎn)品的測量精度。

作為一種重資產(chǎn)的模式，矩陣前期投入了大量資金、人力以及時間成本。星光不問趕路人，時光不負追夢人。得益于對設計與生產(chǎn)全流程的把控，相比單純的Fabless設計公司，矩陣的產(chǎn)品在精度、穩(wěn)定性方面樹立了明顯的優(yōu)勢。此外，整合制造鏈也為矩陣帶來了優(yōu)于同業(yè)的成本優(yōu)勢，進一步提升產(chǎn)品競爭力。

如今的蘇州矩陣，已發(fā)展成為國家級“集成電路生產(chǎn)企業(yè)”，承擔多項國家級、省部級重點研發(fā)項目，是江蘇省雙創(chuàng)團隊企業(yè)，建設有省企業(yè)工程研發(fā)中心、省研究生工作站等載體平臺，連續(xù)多年入選蘇州市“獨角獸培育計劃”，是蘇州市集成電路20強企業(yè)，已在感知芯片領域形成了較高的技術(shù)壁壘和核心優(yōu)勢。

深入攻堅核心技術(shù)

開拓未來發(fā)展之路

目前，矩陣正在圍繞材料改善、技術(shù)設計、工藝提升和封裝升級進行綜合研發(fā)與提升，堅定不移地繼續(xù)圍繞IDM解決感知領域核心的“卡脖子”問題。

面對智能汽車的發(fā)展，蘇州矩陣的產(chǎn)品憑借穩(wěn)定、安全的優(yōu)勢，成功實現(xiàn)“上車”應用。早在行業(yè)興起之前，矩陣就已進行車規(guī)磁傳感器芯片的開發(fā)和應用，兩年多以前已經(jīng)搭建起完整的、實現(xiàn)車規(guī)認證的、符合相關質(zhì)量管理體系的產(chǎn)線，生產(chǎn)的兩款線性可編程霍爾IC現(xiàn)已通過車規(guī)AEC-Q100認證。

2023年，矩陣進一步推出了符合車規(guī)應用的芯片集成式電流傳感器ICS，未來也將推動線性位移及角度磁傳感器產(chǎn)品陸續(xù)實現(xiàn)車規(guī)認證。2023年矩陣已經(jīng)為客戶交付超1億顆芯片，在行業(yè)相對“低迷”的去庫存階段中，矩陣逆勢實現(xiàn)了快速增長。

作為國產(chǎn)傳感芯片的核心力量之一，矩陣也在為國產(chǎn)替代的目標不懈努力。

“為了種樹，我們愿意建一個果園，搭建起圍墻，培育好水土，讓果樹長出飽滿甜美的果實，最終實現(xiàn)收獲。”在提到公司的發(fā)展路徑及未來展望時，朱忻如此比喻道。

經(jīng)歷十余年的拼搏，矩陣已迎來厚積薄發(fā)的時刻，隨著出貨量的逐年攀升，矩陣的“果園”正在喜迎“豐收”。

未來，蘇州矩陣將堅定成為國際領先的化合物半導體IDM傳感企業(yè)，始終堅持走自主創(chuàng)新之路，在攻堅克難中茁壯成長，在開拓進取中追求卓越，推動產(chǎn)業(yè)邁向百億級別，實現(xiàn)千億應用，為物聯(lián)世界貢獻更多“矩陣”力量。

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審核編輯 黃宇