格科微電子CEO趙立新：十年磨一劍，要做就做顛覆式創新

提到智能手機裡面使用的CMOS圖像感測器，很多人第一個想到的就是索尼。然而有這樣一家本土企業，多年來一直在國內CMOS圖像感測器晶元的出貨量市場佔有率排名第一，全球市場佔有率排名第二。

這家公司就是格科微電子。

格科微電子上海Office

格科-國內CMOS圖像感測器晶元市佔率第一

格科總部位於上海浦東張江高科技園區，在中國大陸（上海、深圳、北京）、香港、台灣等設有分支機構。

目前，格科主要從事CMOS圖像感測器、LCD Driver、高端嵌入式多媒體SOC晶元及應用系統的設計開發和銷售。

2003年，趙立新從美國回到了國內，創立了格科。

圖像感測器的設計需要既懂工藝又懂設計的人，而趙立新創業前曾先後在新加坡國立半導體公司做了3年的半導體製造（蝕刻工藝），在美國ESS公司做了3年CIS設計，隨後進入UT斯達康，繼續從事了2年的晶元設計工作，可以說在兩個領域都積累了相當的經驗。

趙立新很早就判斷，未來感測器領域一定有發展前景，他研究並獲得了多項高端圖像感測器領域專利。

格科從PC camera起步，07年起進軍到手機領域，藉助著中國手機快速成長的一波浪潮，迅速佔領市場。

2014年，格科CMOS Image Sensor IC的出貨量超過9.4億顆晶元，LCD 驅動晶元的出貨量超過1億顆，全年銷售總額突破3.5億美金，在國內CMOS圖像感測器晶元的出貨量市場佔有率排名第一，全球市場佔有率排名第二。

格科微電子部分晶元產品

「我自己覺得格科是一家很幸運的公司。」趙立新把格科成功的首要因素歸結為運氣。

趙立新創業的第一筆啟動資金是來自於高中同學主動投資的200萬美元。2003年能拿到200萬美金，「一條槍」殺回中國，這是一個極為傳奇的故事。

時機很重要。格科起步之時，正值中芯國際想做圖像感測器，技術優勢讓格科入圍候選合作夥伴之一。格科幫助中芯國際建立CIS生產工藝線，中芯則負責其研發費用。

在中芯國際的平台上，格科試驗了40 多次的MPW，做出了成功的產品；而其他在中芯國際投片的圖像感測器設計公司都失敗了。自此，中芯國際將研發資金集中投入了格科，最終格科也成為中芯在國內最大的客戶。

在幸運的前提條件下，格科的成功更來自於過硬的實力。

「格科是一家非常創新的公司，我們的中低階產品贏得對手是靠自己核心的電路設計和工藝創新，我們的產品的性價比非常高。

」趙立新介紹格科的技術優勢：光刻層數比競爭對手少20%，die size比對手少30%，這兩個優勢疊加在一起，成本優勢巨大。

格科和中國的產業鏈之間的長期戰略合作關係也比較融洽。中芯國際、凸版中芯、晶方科技、華天科技等都是格科多年的合作夥伴，穩定的供貨保障為格科贏得了終端客戶的信賴。

顛覆式創新往往來自於突破直覺

趙立新一向強調，一個企業沒有自己創造的核心技術，是不可能走得遠的。而且專利不是看數量的，而是看質量。格科不搞形式主義，不會為了低質量專利而去浪費核心研發人員的時間。

目前，格科在CMOS圖像感測器及多媒體處理器的設計和演算法上，都擁有完全的自主知識產權，以及世界領先、最具競爭力的製造工藝技術。

已經拿到多項CMOS圖像感測器結構和工藝方面的美國專利，近200項國內發明及實用新型專利，還有260餘項CMOS圖像感測器結構方面的中國專利正在審批之中。趙立新非常驕傲的提到，格科至少有十項左右專利，是本領域內，非常基礎、和具有突破性的創新。

近年來，格科開發了一項Chip On Module (COM) 的創新封裝專利，還為此專門花了五六年的時間研發特殊的設備。這一突破性的發明，對公司後面的發展起到至關重要的作用，也為格科帶來非常可觀的利潤。

CMOS圖像感測器的封裝是一項具有挑戰性的工作，封裝工廠並非超凈室（clean room），當矽片被切開成一個又一個die時，一旦環境中的微粒掉到感測器上，整個感測器就報廢了。

為了解決封裝過程中微粒的影響，20年前以色列人發明了CSP（Chip Scale Package）封裝，即在感測器上放置一層玻璃，擋住了灰，但是玻璃會帶來新的問題，擋住部分光線和反射，導致圖像質量下降。

而且下面的錫球與基板之間是硬連接，由於熱脹冷縮係數不同，有千分之二的長期失效率。CSP門檻低，生產簡單，廠商眾多。

現在的高端封裝則主要採用COB（Chip On Board）技術，即在裸片上打金線，由於金線可以吸收應力的變化，所以一致性與性能更好，但同時缺點是對環境潔凈度要求較高、製程設備成本較高。

蘋果採用了另外一種封裝方式，即Flip-chip（倒裝），它不是將晶元定位在基板上的，而是做了一個陶瓷框，再把晶元直接粘上去，最後用金球直接超聲熱焊，這種方法很昂貴，只有蘋果這樣的土豪才玩得起。

那還有沒有其他的解決方案呢？

一次偶然的機會，格科的技術團隊想出來一個方法，直接把金線懸空來做引腳。這是一個非常「反直覺」的想法，因為在人們的心目中，黃金是比較軟的，如果是細到25微米的金線，比頭髮絲還要細，自然而然的想法，難道不是特別軟，風一吹都要動嗎？

事實恰好相反。

微觀世界是很神奇的，當金線變得很短，在300um左右的長度時，金線變得堅硬而有彈性，可以直接用來做引腳，也能夠被測試。但是要把這個金線斬斷變成引腳，我們光研發這個特殊的設備就花了四年，投入了許多錢。

我們驚喜的發現，COM的性能完全可以媲美高端的COB工藝，甚至還更加優化，因為它沒有tilt的問題，光學對得很准。另外，COM也沒有移動臟物的困擾，焊接以後的可靠性甚至比COB還更高。

從一個看似瘋狂的想法，變成近乎完美的產品，這樣顛覆式的創新，靠的是突破直覺，真正地走到實踐中去。有時候感性認識中一個很小的、不起眼的東西，其實可以產生一項偉大的發明。

格科最新COM封裝技術

「COM實際上是COB工藝的一種演變，我們這樣做後，我們的下遊客戶就不需要超凈車間了。」 事實上，趙立新說，格科將幫助目前的CSP廠商提升性能，做到與COB技術相似的模組水準。

在這種新的COM封裝下，格科採用自主研發的整套工藝和設備，將攝像模組的感測器、鏡頭以及VCM馬達在標準工藝下組裝，實現攝相模組標準化。

由於格科的方案是標準化的，減少了很多不確定因素；而之前模組廠商的做法是要去配對不同手機的PCB，非標準化導致很多不可預測的問題。

「COM封裝的產品我們會在中高端先做，希望今年能佔到我們產值的15%到20%。去年基於COM封裝已量產了5M與8M的模組，批量出貨幾百K，證明它的商用性。」趙立新說道。

「索尼也會出晶元給我們，由格科進行COM封裝。我們雙方從2015年底開始這種創新的合作，去年底為索尼做了一款低成本的8M模組；今年會繼續合作推出13M與16M的模組。格科還會與三星合作，不會涉及他們的專利，只是利用我們創新的COM模組封裝優勢，改變外圍電路，幫助他們降低成本。他們挺樂意合作。」趙立新稱。

在趙立新看來，格科想要生存下去，並且持續地往前走，光有小修小改的微創新是不夠的，要做就做顛覆式創新。

從Feature Phone到Smart Phone，和手機市場死磕

對於整個半導體市場，趙立新有一種抽絲剝繭、化繁為簡的洞見。

近年來半導體產業的發展速度趨緩，很多人問，摩爾定律到了物理極限了嗎？半導體是不是夕陽產業呢？

趙立新認為，半導體產業是規模經濟，發展到現在，研發投入太大，可能在經濟上沒有以前那麼賺錢了，但還是一個很蓬勃的行業，人工智慧、機器視覺等前沿科技，需要更強大的半導體硬體，半導體將一直影響整個人類社會往前的進步。

以前我們談3C（Computer, Communication, Consumer）, 但現在幾乎變成了1個C，就是手機。手機市場的體量是PC的數倍，也有著最激烈的競爭。

從技術的發展來講，手機也是驅動各領域技術進步的最大動力。設想你做工藝研發，如果晶元沒有每月百萬顆、千萬顆量級的出貨量，哪來足夠的資金支持改進工藝、升級設備等呢？

在手機市場跑馬圈地，是幾乎所有本土晶元企業做大的必由之路。回望中國半導體產業的發展，華為海思、展訊、RDA（現在合併為紫光展銳）和格科自己，基本是都是在Feature phone的那一波浪潮中，迅速壯大、脫穎而出的。

趙立新總結，「半導體公司，手機贏了就都贏了，手機輸了就都輸了。」

誠然，這條定律未必對所有的公司都適用，很多「小而美」的公司也活得很好；但五年內暫時還看不到什麼其他的電子產品可以撼動手機的市場霸主地位，對於格科來說，會堅守體量巨大的手機市場。

無論競爭多麼激烈，手機是格科的戰略要地，我們還是希望在手機市場做出更大的成績來。

格科在手機主戰場也交出了一份成績驕人的答卷。去年格科的LCD Driver出貨量達到了1.5個億；CMOS Image Sensor IC的出貨量超過7億。

從Feature Phone發展到Smart Phone，是半導體市場的一波大洗牌。

智能機時代的半導體產業格局，馬太效應愈發明顯，強者愈強，弱者愈弱，前兩年半導體產業內部的整合正是因為如此。比如在手機基帶市場，高通一家獨大；很多厲害的公司如博通、NVIDIA、MARVELL，都慢慢淡出了這一領域，尋求其他的增長點；本來聯發科、展訊、RDA和跟高通之間的距離，在Feature phone時代沒那麼遠了；智能機時代突然一下又被拉大了。

趙立新表示，格科會先考慮怎樣在智能機上取得突破，踏踏實實地不斷升級產品和技術，同時也做戰略上的轉型。

目前格科最新的產品，包括500萬、800萬和1300萬的背照式圖像感測器產品（在業內位於中上水平，距離最頂尖的索尼，大概是兩年左右的差距），以及數碼的200萬、400萬圖像感測器產品。

格科最新1300萬像素圖像感測器晶元

在手機攝像頭的熱門方向上，格科也有所布局。

趙立新認為，蘋果主推的雙攝像頭技術確實給用戶帶來了不同的體驗，一定是未來的市場主流。

現在已經有很多雙攝產品上用到了格科的2M/5M產品作為副攝像頭；目前主攝像頭的首選一般還是索尼，格科也在不斷努力，推出更好的產品，逐步地從雙攝中的副攝像頭轉向主攝像頭。

如果短期追不上，那就與狼共舞

在CMOS圖像感測器領域，全球最領先的廠家是索尼、三星、海力士、豪威科技和安森美。

趙立新認為，目前國內的大部分CIS感測器公司，和這些高端廠商之間依然存在較大的差距，主要是因為後者在對工藝的理解上，對電路設計的完美度上，都有較長時間的積澱。

例如索尼，很早就在工藝上做CCD出身；安森美之前有美光的工廠；豪威則是得到了台積電的大力支持。

而三星和海力士都有自己的Fab，工藝研發的掌控度高，成本結構優勢巨大，而且這些年在存儲上賺的錢，幾乎可以補貼他們隨意壓低價格。

格科的成功是因為很早就跟中芯國際有密切的合作，而中國其他一些小的設計公司，在資金的投入和規模上，都不足夠去撐起它的工藝研發。

「這是小米加步槍，和飛機大炮之間的差距。」趙立新這樣形容。

工藝研發和電路研發都需要巨大的投入，國內的廠商想要追趕都很不容易。在評價國內的競爭對手思比科、比亞迪時，趙立新這樣說到：大家的首要問題都是「活下來」，要思考差異化盈利模式。

以格科自己為例，通過在封裝技術上取得了重大的技術突破，開拓了新的營收模式。在中低端產品上，格科會堅守住自己在手機市場的陣地; 中高端產品上，格科會與CMOS圖像感測器業內的IDM 巨頭們（索尼、三星、海力士）進行合作，以適應中國市場的需要。

這種以封裝為核心的差異化的轉型策略，能夠幫助格科更好地盈利。

既和IDM競爭，也與IDM合作，趙立新強調：我們必須與狼共舞，必須跟它們一起活著。

理想主義者的初心和尋覓

趙立新坦言，自己是一名偏技術的管理者，他個人比較享受鑽研技術和創造的過程。他創立格科微電子的初心，是要用創新來改變世人對中國產品的看法。

趙立新說，中國的歷史上曾經有過非常輝煌的創造史，我們的瓷器就很有創意，我們的絲綢也很了不起，還有各種能工巧匠的藝術……為什麼到了現代，卻在全世界人的心目中形成了中國產品創新不足的印象呢？

格科要打破這一點。

產品上要贏海外的對手，還要贏得讓對方比較服氣。比如之前提到的COM封裝專利，索尼了解到之後也非常讚歎，每一個die可以節約幾毛錢美金，在經濟和性能上的效益是驚人的，這也促成了索尼和格科在封裝上的合作。趙立新說，我們最看重的是，能夠做出一些真正優秀的產品，能夠得到同行的認可。

想要實現這一目標，離不開一流的人才，而一流的人才又需要長期的培養。格科為優秀人才設置了期權激勵計劃，同時也注重對年輕人的培養，所以格科的人才流失率比較低。

很多優秀的年輕人通過踏踏實實地鑽研技術，逐步從門外漢變成了行業比較資深的專家。這是趙立新特別欣慰的地方。

趙立新感慨到，現在互聯網和金融行業實在是炒得太熱了，吸走了太多的人才，很多優秀的學生，畢業時就選擇離開了半導體行業，非常可惜。

所以格科非常積極地參與到類似研電賽之類的校園活動中去，向廣大同學們呼籲一下，做實業是有前途的；也希望藉此機會發掘到一些有天賦的年輕人，特別是有理想主義、有情懷的同路人。

這就是趙立新的理想主義：我們能否做出一款晶元來，超越索尼呢？我們能否做出一款產品來，讓全世界都認可我們中國人的創新能力？

夜幕中的格科大樓，為理想點亮

十年磨一劍，才能夠厚積薄發

儘管格科已經是國內CMOS圖像感測器市場份額最大的公司，趙立新從不以成功創業者自居。他覺得要爭取、待完成的目標還有很多。但在這一行摸爬滾打多年，趙立新毫不吝嗇分享經驗：

首先要有真正世界一流的技術。因為半導體產業是一個高度全球化的領域，你的核心技術不僅僅在中國，在全球都必須具有競爭力。

第二，必須對整個行業從前到後都要有比較通透的理解。這一點也是格科成功的原因之一，從設計到工藝到市場都懂，能力很全面，而且做得比較精緻。創新來源於從前到後這些所有的環節， 模擬、數字、工藝等等，打下紮實的理論基礎，並持續學習，學無止境。

不少失敗的公司，輸就輸在，並沒有世界一流水平的技術，長板不夠長；或者是某一方面跟世界頂尖水平比較接近，但是知識面太狹窄，短板很多，可能只懂電路設計，卻不夠理解工藝、應用和市場。

而能夠取得成功的企業，往往都是技術、工藝、應用、市場能力均衡的多面手。例如華為最大的指紋供應商思立微、國內最大的LED照明驅動晶元供應商晶豐明源，莫不如此。

最後，也是趙立新最希望傳遞給年輕人的一點心得：要長期積累，十年磨一劍，才能夠厚積薄發。

趙立新談到自己從業近三十年，深切體會到這是一個不斷學習的過程。在任何專業領域，要做一些真正有水平的成就，都需要十餘年的積累；而現在很多年輕人，總是希望能夠三五年就變成老師傅，這怎麼可能呢？

「我們要學著做大事，而不是要去做大官。術業有專攻，最關鍵的是把自己的才幹發揮出來。」趙立新說到。這也是格科大力贊助中國研究生電子競賽集成電路專賽的初衷——讓有天賦的年輕人，去鑽研真正的設計，解決真實的問題，同時提高大家對半導體的興趣和理解。

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採訪嘉賓：趙立新

趙立新，格科微電子有限公司董事長兼CEO，公司創始人，IC設計專家。

1990年7月於清華大學電子工程系本科畢業，於1995年7月獲得清華大學微電子專業工學碩士學位。

1995年10月赴新加坡國家特許半導體廠工作，擔任工藝工程師，1997年任高級工程師。

1998年6月於美國加州ESS Technology，Inc，擔任高級工程師，從事可視電話圖像感測器、DVD晶元的研發和測試工作。2001年於美國Advanced Communication Devices，Corp，擔任模擬設計高級工程師及項目主管，從事通信，手機基帶晶元設計。擁有專利68項。

2003年9月，他回國創立了格科微電子(上海)有限公司，將自己的關鍵專利和技術運用到CMOS圖像感測器領域，並致力於推動CMOS的圖像感測器的產業鏈的國產化。

2010~2016年格科連續被中國半導體行業協會授予中國十強企業稱號。

2014年他個人也獲得了中國共產黨上海市委員會頒發的「上海領軍人才」稱號。

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關於格科微電子

格科微電子（上海）有限公司，成立於2003年12月，位於中國集成電路設計製造中心，「中國科技企業的領袖之都」—上海浦東張江高科技園區，公司致力於CMOS圖像感測晶元和LCD驅動晶元的設計研發和銷售，已經通過SGS ISO9001、ISO14001等管理體系的認證，在中國，美國，香港，台灣等地設有分支機構，營銷網路遍布全球。

公司現有研發運營員工460餘人，生產線員工300餘人，核心管理團隊由多名美國矽谷高級管理人員組成，覆蓋演算法、晶元設計、驗證、模擬、後端、軟體和系統等方向。

公司目前產品包括QVGA,CIF,VGA,HD,2M,5M,8M,13M系列CMOS圖像感測器晶元和LCD驅動晶元(QQVGA, QCIF, QVGA , HVGA ,WVGA) 系列。

格科擁有CMOS圖像感測晶元的綜合實驗室，測試線，國內第一顆量產的CMOS圖像感測晶元，第一顆基於BSI工藝的5M像素CMOS圖像感測晶元以及第一顆BSI工藝的2M像素CMOS圖像感測晶元都是出自格科。

公司被認定為上海市企業技術中心、上海市科技小巨人企業、上海市高新技術企業、國家規劃布局內集成電路設計企業等。

格科微始終堅持把技術創新作為自己的核心競爭力。

CMOS圖像感測晶元設計和演算法，擁有完全的自主知識產權，並擁有世界領先水平的、最佳性價比的製造工藝。

公司與多家世界知名晶圓廠，封裝廠結成戰略合作夥伴關係，確保產品的產能及質量，充分發揮格科產品設計優勢，工藝研發優勢，成功打造中國CIS產業鏈。

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