中国大陆规模最大MEMS代工厂将上市！中芯国际是幕后推手
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传感器专家网从上交所科创板获悉，6月30日，中国大陆本土规模最大的MEMS晶圆代工厂商——绍兴中芯集成电路制造股份有限公司(下称“中芯集成”)已递交IPO申请，获上交所受理。
本次，中芯集成拟募集资金超百亿规模，将成科创板史上TOP 3慕资规模的企业！也将是中国MEMS制造产业慕资规模最大的项目！中芯集成的IPO将成为中国MEMS产业标志性事件之一。
今年以来，我们迎来了纳芯微、思特威、奥迪威、奥比中光等多家传感器企业的上市，如今，传感器产业的上游——MEMS晶圆制造企业也将上市，本次中芯集成上市对中国MEMS产业有什么影响？
6月30日，上海证券交易所披露，绍兴中芯集成电路制造股份有限公司(下称“中芯集成”)，已递交上市申请，并已获受理。
▲中芯集成IPO进度（来源：上海证券交易所官网）
根据中芯集成发行招股书披露，本次IPO拟向社会公开发行不超过 169,200.00 万股股份（16.92亿股），募集金额达125亿元，而项目总投资金额更是高达219.04亿元，这也是科创板创设以来罕见的百亿募资项目。
本次募集资金将投入项目“MEMS和功率器件芯片制造及封装测试生存基地技术改造项目”，募集资金15亿元；“二期晶圆制造项目”，募集资金66.6亿元，以及“补充流动资金”，募集资金43.4亿元。
▲中芯集成募集资金用途（来源：中芯集成招股书）
值得关注的是，本次中芯集成募资达到125亿元，这是科创板创设以来非常罕见的巨额慕资项目。
慕资125亿是什么概念？
截止今年（2022年）6月13日，科创板迎来开板三周年，共计428家上市公司，累计IPO募集资金约6111亿元，总市值约5.11万亿元。
其中，从IPO募资来看，整个科创板仅有四家公司募资上百亿元，分别是：中芯国际、百济神州、中国通号、晶科能源。其中，中芯国际拟慕资200亿元，百济神州拟慕资221亿元，中国通号拟慕资105.3亿元，晶科能源拟慕资100亿元。
因此，本次中芯集成慕资125亿元，在整个科创板可排TOP 3 了，仅次于百济神州和中芯国际，也是中国MEMS制造产业慕资规模最大的项目。
MEMS晶圆年销量85000+片，中国大陆本土规模最大产线
中芯集成是国内领先的特色工艺晶圆代工企业，主要从事 MEMS 和功率器件等领域的晶圆代工及模组封测业务。
根据中芯集成招股书披露，2019、2020、2021年度，其营业收入分别为 26,976.93 万元、73,915.55 万元和 202,393.65 万元，最近三年营业收入年均复合增长率达到 173.91%，晶圆年产能分别为 24.45 万片、39.29 万片及 89.80 万片呈现快速增长趋势。
▲中芯集成主要财务指标（来源：中芯集成招股书）
从业务收入结构来看，中芯集成营业收入近90%来自晶圆代工业务。其中，晶圆代工主要分为MEMS和功率器件两部分。
其中，MEMS晶圆代工业务2019、2020、2021年度营收分别为6442.2万元、23063.97万元、39853.96万元，3 年内MEMS晶圆代工业务平均占总晶圆代工业务的比例为25%。
▲中芯集成业务构成（来源：中芯集成招股书）
根据 Chip Insights 发布的《2021 年全球专属晶圆代工排行榜》，中芯集成的营业收入排名全球第十五，中国大陆第五。
具体到MEMS晶圆代工制造业务，根据赛迪顾问发布的《2020 年中国 MEMS 制造白皮书》，中芯集成在营收能力、品牌知名度、制造能力、产品能力四个维度的综合能力在中国大陆 MEMS 代工厂中排名第一。（如下图，浙江XX公司即为中芯集成）
▲中国MEMS制造指数，来源：赛迪顾问《2020年中国MEMS制造白皮书》
截止2021年12月，中芯集成晶圆代工月均产能达到10万片，2019、2020、2021年主营业务产量分别为135551片、318340片、838310片，产销量均达到90%以上。
▲MEMS&功率半导体器件晶圆产量数据（来源：中芯集成招股书）
细分到MEMS晶圆代工方面，中芯集成MEMS晶圆代工2019、2020、2021销量分别为18421片、62617片、85019片。
▲MEMS细分晶圆产量数据（来源：中芯集成招股书）
对比中国另一家纯MEMS晶圆代工企业赛微电子，赛微电子是中国&全球MEMS代工营收最高的企业，但其主要营收来自于旗下全资子公司Silex Microsystems AB，产线位于瑞典。
赛微电子中国境内的北京8英寸MEMS产线（FAB3）规划年产能30,000片，但目前利用率仅14.07%，仍处于产能爬坡阶段。
▲赛微电子MEMS产能数据（来自赛微电子2021年报）
因此，在中国大陆本土，中芯集成是规模最大、营收最高的MEMS晶圆代工厂。
成长迅速，亏损缩小，“烧钱”的晶圆产线
从中芯集成的财务报表中，我们可以看到是晶圆制造是一个成长非常迅速，但却又非常“烧钱”的产业。
由于成立时间较短、生产尚未形成规模效应，加之前期制造设备所需要的长周期巨额摊销，中芯集成的业绩仍在不断亏损中——2019年至2021年，中芯集成的营业收入分别为2.70亿元、7.39亿元和20.24亿元，同期归母净利润分别为-7.72亿元、-13.66亿元和-12.36亿元。
▲中芯集成毛利率等财务数据（来源：中芯集成招股书）
然而因为晶圆代工产业的快速成长，规模化效应逐步显现，中芯集成在2019-2021年度的主营业务毛利率分别为-185.79%、-96.08%及-16.76%，在快速减少。
其中，尤以MEMS晶圆代工产业提升最大，2019-2021年度毛利率为-293.37%、-45.20%、-0.23%。
▲MEMS晶圆代工细分财务数据（来源：中芯集成招股书）
截止2021年度，中芯集成现有产线产能利用率已达93%以上，2019-2020年度产能利用率分别为55.44%、81.03%、93.36%，可以看到中芯集成的晶圆代工产能一直处于快速爬坡状态。
▲MEMS&功率半导体器件晶圆产能数据（来源：中芯集成招股书）
随着中芯集成现有晶圆产线产能爬坡结束，其芯片代工规模化效应显现，现有产线将逐步产生盈利。
同时，2021年度产能利用率已达93%，因此中芯国际选择在这个时候进行科创板IPO，计划募集资金125亿。
其中，“MEMS 和功率器件芯片制造及封装测试生产基地技术改造项目”将扩展公司现有的 MEMS 和功率器件生产线，提升公司的生产能力，并提高公司的工艺水平。
另外，“二期晶圆制造项目”拟使用募集资金投入 66.60 亿元，将建成一条月产 7 万片的硅基 8 英寸晶圆加工生产线，进一步提升公司 8 英寸 MEMS 和功率器件的代工产能。
也即是说，中芯集成未来的MEMS晶圆代工产能在现有基础上，仍有提升空间。
中芯集成幕后：中芯国际全力扶持，业务独家经营
2018年3月，由中芯国际（中芯控股）、绍兴市政府（越城基金）、盛洋集团共同出资设立中芯集成电路制造（绍兴）有限公司。
同年5月，总投资58.8亿元的中芯集成电路制造（绍兴）项目开工奠基，该项目用地207.6亩，新建14.65万平米的厂房，建设一条集成电路8寸芯片制造生产线和一条模组封装生产线。
截止2021年12月，中芯集成一期8英寸晶圆月产能已达10万片，达成规划目标。
中芯集成的建设，受到中芯国际的全力支持和孵化。
根据中芯集成招股书披露，截止申报前，越城基金控股22.70%，中芯国际的中芯控股持股19.57%，为最大的两家股东。
中芯集成吸引了众多私募股权投资机构的入伙，在中芯集成的30名股东中，有25名股东属于私募股权投资机构，合计持股比例高达68.44%，而这些机构的背后更是蛰伏着数家上市公司、知名的产业基金等。
▲中芯集成股权结构（来源：中芯国际招股书）
中芯集成成立至今才4年多时间，却获得了这么快速的发展，与第二大股东中芯国际的全力支持密不可分。
中芯集成在微机电以及功率器件领域（MEMS&MOSFET&IGBT）所拥有的573项专利和31项非专利技术，均来自中芯国际的授权。
▲中芯集成专利授权情况（来源：中芯国际招股书）
并且，该协议非常“优厚”，据授权协议安排，自2018年3月中芯集成设立起，中芯国际在中国大陆内持股比例超过50%的控股子公司，均不再开展与其授权中芯集成专利所涉足的业务。
也即是说，中芯国际在中国大陆境内的相关MEMS和功率器件的制造业务，全部拱手让给中芯集成去做，在中国大陆境内不构成竞争关系。
同时，该授权协议周期为“三年一签”，期间除非出现中芯集成破产等特殊事件才会终止。
可见，中芯集成得到了中芯国际不遗余力的扶持。
中芯集成MEMS产线情况：涵盖四大类传感器
中芯集成拥有国内规模最大、技术最先进的 MEMS 晶圆代工厂，牵头承担了国家科技部十四五规划重点专项“MEMS 传感器批量制造平台”项目。
其具备体硅和表面硅工艺能力，针对主流应用开发了标准化成套制造工艺，重点研究攻克了高精度膜层沉积/生长、高强度键合技术、高兼容度的敏感元件低温工艺、无损集成器件的 MEMS 牺牲层释放技术等一系列共性关键技术。
目前，中芯集成的 MEMS 产品已广泛进入了通讯类和消费类应用，多项先进车载传感器进入了新能源汽车供应链。公司的 MEMS 工艺平台布局完整，覆盖了主流商业化产品应用和车载应用， 现主要涵盖四大类，包括 MEMS 麦克风传感器、惯性传感器、射频器件、压力传感器。
①MEMS麦克风传感器
MEMS 麦克风传感器是基于 MEMS 技术制造的麦克风，它采用表贴工艺进行制造，具有更好的噪声消除性能。公司已经实现硅基麦克风传感器的大规模量产，技术水平进入国际第一梯队，客户群体覆盖全球头部消费类手机品牌，产品应用范围从手机市场延伸到智能语音家电市场。
②惯性传感器
惯性传感器是对物理运动做出反应的器件，如线性位移或角度旋转，并将这种反应转换成电信号，通过电子电路进行放大和处理。目前公司已经实现 MEMS加速度计传感器的量产。公司也同步开发高精度 MEMS 惯性产品的工艺平台，产品应用于无人机和车载电子领域。
③射频器件
射频器件主要用于手机和通信基站，它能够将射频信号和数字信号进行转化，来实现通信功能。公司率先在 4G、5G 多个频段的高频滤波器芯片制造工艺方面和集成系统模组取得突破，实现了高良率、高可靠性的大规模量产，制造的产品性能国内领先，进入了主流移动通讯市场。
④压力传感器
压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。按不同的测试压力类型，压力传感器可分为绝压式和差压式两种。目前公司生产和研发的压力传感器涵盖上述两种类型，产品应用于汽车电子、消费电子、工业控制以及医疗等领域。
功率器件等其他晶圆代工情况
毫无疑问，从全球范围内看，MEMS具有更广阔的市场前景和发展空间。根据著名半导体产业咨询公司Yole的统计：
显然，MEMS行业市场规模和增速都非常高，2020年为120亿美元，IGBT为54亿美元，MOSFET为76亿美元。无论是当前市场规模，还是5年成长规模，MEMS都是最大的市场。
但是受限于国内目前MEMS传感器产业的羸弱，下游市场需求少，因此反映到中芯集成的营业收入中，MEMS近三年内营收平均只占总晶圆代工业务的25%，其余75%为IGBT、MOSFET等功率器件。
目前，中芯集成除了是国内规模最大的MEMS晶圆代工厂外，也是中国少数能够提供车规级IGBT芯片的晶圆代工企业之一。同时，中芯集成正在进行碳化硅、氮化镓等宽禁带半导体的工艺研发。
在功率器件方面，2019、2020、2021年，中芯集成的晶圆代工收入分别为1.77亿元、3.94亿元和14.47亿元，占比分别为67.54%、54.30%和72.21%。
▲中芯集成功率器件业务营收数据（来源：中芯国际招股书）
从目前本土企业的产业链布局来看，对比企业时代电气和比亚迪半导体均已实现IDM的一体化模式，对IGBT芯片设计到最下游的电控系统均有所布局。
中芯集成则与华虹半导体的模式比较类似，仅从事纯粹的IGBT代工。不过和华虹半导体比起来，中芯集成在IGBT的制程尺寸工艺上仍然有一定差距。
目前华虹半导体已与斯达半导体联手实现12英寸车规级IGBT量产，并且相关产能还在持续扩张。
而中芯集成当前代工制程仍以8英寸为主，出于企业战略考虑，此次IPO慕资建设的二期产线，也将会是8英寸晶圆产线。
结 语
中芯集成本质上是中芯国际的MEMS和功率器件项目，成立4年多来，得益于中芯国际的扶持和中国芯片产业需求前所未有的旺盛，中芯集成成长迅速。
如今，中芯集成已经成为中国大陆本土MEMS晶圆生产规模最大的企业。
然而，虽然从全球范围上看MEMS器件前景最为广阔，但受累于国内MEMS产业的羸弱，下游企业需求相对较少，因此中芯集成目前MEMS晶圆代工业务仅占25%左右。
但无疑，伴随国内 MEMS 及功率器件行业进口替代的发展趋势，未来国内 MEMS 和功率器件行业规模将继续保持增长，而MEMS器件在中芯集成的晶圆代工比例也将进一步提高。
从纳芯微、思特威、奥迪威、奥比中光到中芯集成，传感器产业上下游，已经进入融资爆发期。
