芯片自主可控技术是中国半导体产业发展的坚定国策，也造就了无数追梦人。在上海张江高科技园区的海外创新园，我们见到了微传感器芯片的培育者、新加坡南洋理工大学微机械研究中心原创始主任苗建民博士。他放弃了新加坡南洋理工大学终身教授的职位，于2012年在上海张江成立了一家MEMS芯片设计公司。深耕MEMS传感器十余年，现已成为中国品牌高性能传感器供应商，吸引了SMIC聚源、林欣资本等中国著名半导体基金，以及小米、联想、创维等知名产业基金。
华晶传感有什么优势？其显著成就背后有哪些秘密？张同摄最近采访了华晶传感的创始人苗建民。在他的故事中，我们了解了这匹“黑马”的成长故事。
我们先来了解一下MEMS传感器行业。如果把物联网比作一个人，那么各种传感器就是人的眼睛和鼻子，用来感知外界信息。MEMS传感器是一种特征尺寸为微米级的传感器，具有体积小、功耗低的优点。随着微机械技术的发展，MEMS传感器广泛应用于汽车电子、消费电子、工业设备等领域，其市场也呈现出快速增长的趋势。
近年来，在美、日、欧等少数公司占据主要MEMS市场的形势下，国内MEMS新老公司逐渐涌现。华晶传感是这个行业的一匹“黑马”。拥有颠覆性的创新技术，研发了全球独创的单晶硅加工工艺制作的硅麦克风；历时7年，在中国优质代工厂SMIC的支持下，打造出世界上最强最小的声学传感器“硅麦克风芯片”，0.60mmx0.60mm，与世界知名企业英飞凌同列最小尺寸。其新产品超小芯片0.45mmx0.45mm将突破芯片小型化的纪录。
从“世界麦克风之父”，从学术界到工业界。
在创业之前，苗建民在学术界和产业界来回穿梭。
追溯到上世纪80年代，苗建民在同济大学学习电子信息工程，后被派往德国达姆施塔特工业大学电气与信息工程学院学习电子通信技术。期间师从世界麦克风之父驻极体麦克风和MEMS麦克风的发明者德国塞斯勒教授，获得德国达姆施塔特工业大学博士最高奖章。
“能遇到塞斯勒教授真是太幸运了。塞斯勒教授平易近人。听了他的讲座，我感受到了麦克风的神奇，对MEMS技术产生了兴趣，决定一探究竟！”——苗建民
毕业后，在塞斯勒教授的推荐下，加入瑞士著名声学公司Lectret，担任技术总裁，负责声学产品的开发，积累了大量声学产品产业化的经验。同时，他看到MEMS产业发展还有很多瓶颈需要突破。苗建民认为，工艺RD是一个好行业的基础，他希望在这个领域有所突破。
机会如期而至！1998年，新加坡南洋理工大学计划建立一个MEMS研究中心，并邀请苗建民建造该中心。苗建民应邀加入南洋理工大学，接受了建立MEMS研究中心的重任，并成为中心的创始主任。在新加坡政府的支持下，RD试点线顺利投产，承担了日本索尼、美国Maxim Integrated Products、MEMSTech等多家跨国公司的RD技术项目。苗建民也成了这些公司的顾问。2005年，该中心被评为世界五大MEMS研究中心和亚洲最大的MEMS研究中心。他还做出了建设晶圆厂的大胆决策，从为项目筹集资金的路演到招募人才，积累了丰富的资源和管理经验。
这个前沿平台让他有机会专注于MEMS技术的关键理论研究，让他有机会进入全球MEMS标准委员会，让他了解世界一流企业的技术动向。因此，苗建民与世界一流的学术和研究机构建立了合作关系。他还曾在美国麻省理工学院机械工程系担任客座教授，参与了国际最新仿生传感器项目的研发，还成为上海交通大学的客座教授。目前，苗建民已经发表了400多篇关于MEMS传感器和纳米技术的国际论文，拥有100多项国际国内专利。
谈及创业，苗建民说这是他多年来根植于内心的想法。他从小就喜欢动手实践，在德国留学的经历培养了他对市场的敏感度。
“技术需要在市场中培养。全球麦克风封装90%在中国，这是最大的市场。我看到了这个机会，MEMS行业经过多年的研发已经相对成熟。我在国外学习工作了30多年，感觉产品要创新，不能一直跟着，一定要有超越的概念。”——苗建民
看到国内市场空白，苗建民个人投资数千万元成立华晶传感。正如公司名字“华晶”所解释的，以中国的眼光，他决心让中国的产品技术市场具有前瞻性，让中国的智能语音产品拥有技术先进的硬件，改变国内高端MEMS器件主要依赖进口的局面。
在苗建民的激励下，公司吸引了一大批具有丰富行业经验的优秀人才。联合创始人胡蓉是哈佛大学“企业战略”的研究生。拥有技术研发、媒体、投资多重背景，是市场和企业运营两方面的高端管理人才。芯片技术总裁王志宏曾是南洋理工大学的高级研究员，也是著名的半导体材料和工艺设计专家。运营总裁谢剑炜是中国硅麦克风制造行业的开拓者，拥有资深的声学技术经验，是半导体电子行业的高级高端人才...
经验丰富的芯片设计团队，来自国内一流企业具有产业化经验的合作伙伴，搭配年轻化、本地化的市场人员，公司人力资源的聚集优势可见一斑。
聚焦MEMS传感器，实现困境突破
如今，芯片创业遍地开花；热门赛道，蜂拥而至。但是回顾十年前，用“慢路”这个词来形容芯片创业九死一生一点都不为过。
闫建民坦言，MEMS轨道的创业更是难上加难。相比集成电路，MEMS芯片的技术壁垒更高，没有固定的、标准化的生产工艺。每一个MEMS芯片都是针对特定的下游应用，所以有独特的设计和相应的封装形式，这对晶圆厂来说是极大的风险考验。要实现每个产品品种的量产，需要重新投入前端RD，工艺开发周期长，量产率比传统半导体制造业低。
在他看来，芯片研发不可能一蹴而就，需要工匠精神、专注和沉淀，才能做出一流的产品。华晶传感从成立之初就定位为MEMS企业。从芯片设计到封装测试均自主可控，拥有自主MEMS传感器芯片技术和知识产权，建立了先进的传感器生产线。
2016年，华晶传感与SMIC合作的高端麦克风芯片成功量产，是国内首款量产的65dB芯片核心；2017年自主研发63dB的0.9mm x 0.9 mm麦克风芯片，与英飞凌并列全球最小MEMS麦克风芯片。
在风头正劲的时候，公司想通过融资实现规模化发展。但在芯片市场投资遇冷时，公司资本和规模受到限制，挫折巨大。回忆起那段艰难的时光，苗建民依然感慨万千。
“由于我是新加坡一个重要国家项目的负责人，我与美国麻省理工学院也有合作项目。我有两年的保密期和一系列的审批流程，不能回来亲自协调公司的运营。”——苗建民
幸运的是，公司有一个优秀而坚定的创始团队，他们从不放弃。在资金和人员有限的情况下，他们坚持技术创新，研发出高可靠性、高成品率的硅麦克风芯片。最后，他们不仅靠卖晶圆芯片活了下来，还为公司快速推出新产品奠定了基础。
一年后，华晶传感的高端65dB和63dBMEMS麦克风产品量产。高效的大规模生产能力成功吸引了中国领先的智能语音公司科大讯飞的注意。2018年底，华晶传感获得了来自科大讯飞的投资，并开始建设封装和测试能力。目前，公司的主要产品MEMS麦克风系列已于2018年推向市场，并已供应给科大讯飞、TCL、Horn Acoustics等多家国内知名公司。
2019年对于华晶传感来说是非常特殊的一年。
今年，华晶传感成功研发出国产品牌性能最好的降噪MEMS麦克风；
今年，华晶传感与科大讯飞战略合作成立的“华晶传感-科大讯飞智能语音联合创新实验室”正式揭牌，全面进军中国智能语音市场；
这一年，苗建民冲破种种阻碍，回国投身公司业务，亲身见证了公司的成长。
历经十余年，公司已成为全球化企业，在上海张江设有MEMS芯片设计中心，在德国慕尼黑设有ASIC芯片设计中心，在RD设有传感器器件，在无锡国家传感器产业园设有设计和测试生产中心，在苏州高新区设有百级封测生产基地，在深圳南山设有销售和技术支持团队，并设有声学实验室，为客户提供MEMS麦克风单体、模组和整机性能的评估和验证服务。
资本市场也持续关注。2019年以来，公司受到张江高科、小米集团、创维集团、联想创投、SMIC聚源、林欣资本、祁龙等多家知名机构的追捧。多家产业投资者的参与，为华晶的产业化人才和扩产资金带来了红利，也为其产品理念和商业模式带来了新的灵感，为中国品牌客户提供了技术先进、可靠性高、性价比高的产品。
“匠心梦想，引领卓越”的企业文化深深镌刻在公司的发展脉络中。为了扩大产能和规模，华晶传感2018年在张江创办迈感微电子，专注于芯片设计；2021年6月，与苏州固商“双剑合璧”共同成立华昌半导体，更好地服务国内一线消费品牌和其他客户，逐步实现MEMS麦克风在高端领域的进口替代。
在MEMS麦克风领域，国内头显厂商有歌尔、瑞声科技、电声、民信等。，几乎占据全球MEMS麦克风市场的半壁江山。如何脱颖而出？苗建民透露了华晶传感的差异化竞争力。
“技术优势和大规模生产的质量控制能力不可或缺。中国低端市场不缺麦克风供应商，几家不熟悉芯片技术的封装厂也转型做硅片供应商。低端市场一片抄底红海。华晶传感器专注MEMS技术，不断创新。其产品达到国外技术先进水平，专利明确。已成为硅麦MEMS传感器、压力传感器、5G滤波SBAW的供应商。此外，我们非常重视生产的规模和质量控制的智能。苏州封测生产基地洁净度超过苹果供应商标准，实现单颗粒产品全数据跟踪，符合品牌客户要求。”——苗建民
对标国际一流品牌，匠心铸造中国“芯”品牌
科学家在创业时往往会带着强烈的家国情怀，苗建民也不例外。
做能标记国外一流品牌的产品，一直是苗建民的理想。
“华晶传感在现阶段产品技术已经得到市场认可的基础上，开始向国内品牌提供产品。然而，我们的目标不是成为低价的大众产品供应商，而是提供最高端和先进的产品，以匹配中国最佳品牌的需求。”——苗建民
高信噪比的MEMS麦克风广泛应用于智能手机、TWS耳机、AR/VR、智能音箱、智能眼镜等领域。被业内称为电子产品的“听觉细胞”。然而，长期以来，只有英飞凌、楼氏电子等少数国际“玩家”能够供应70dB+的高信噪比麦克风，国内企业一直无法在核心技术上取得有效突破。
作为高信噪比麦克风研制的先行者，苗建民于2006年在国际上率先提出了72dB以上的硅麦研制技术原理，并将其推向地面。2020年，华晶传感完成高端72dB+防尘防水麦克风芯片的设计和工艺设计。现已与欧洲知名代工厂和当地中试线合作，成功研发第三代72dB+高信噪比麦克风芯片，对抗英飞凌等国际先进品牌，引领国内高端麦克风市场。
事实上，硅麦克风并不是华晶唯一的“杰作”。其第一个成功的产品是压力传感器，它开创了中国压力传感器芯片代工厂的大规模生产。
2011年，华晶传感开始在上海先进半导体研发压力传感器芯片量产平台，不到一年就量产了。在此之前，国内压力传感器芯片主要是在科研院所小批量研发生产，缺乏设计生产标准和平台，无法实现高成品率和高可靠性。华晶传感是国内第一家以标准化方式实现压力传感器芯片晶圆级生产的公司。
目前，华晶传感已经成功研发生产了一系列压力传感器产品，包括芯片和模块，以及各种汽车压力传感器组件。其中，汽车压力传感器组件从2014年开始进入SAIC、东风、吉利、长安等国内知名新能源汽车品牌，团队积累了优秀的产品质量管理经验，也为MEMS麦克风的量产奠定了坚实的基础。
当前，MEMS的高度繁荣仍在继续，时代与机遇并存。苗建民对MEMS传感器未来的发展趋势有着清晰的判断。未来，华晶传感器将布局新能源汽车、物联网等前瞻性市场，研发生产市场所需的MEMS传感器产品，与行业企业建立上下游战略合作，对标国际品牌传感器企业。
“从应用市场来看，国内麦克风市场已经是红海。未来MEMS传感器在汽车芯片行业会有非常广阔的发展空”——苗建民
作为苗建民的人生导师，塞斯勒教授一生致力于麦克风研究，是国际驻极体麦克风和MEMS麦克风当之无愧的发明者。如今，苗建民继承了这一工匠“芯”，以技术积累融入市场需求，实现了行业超越。
他坚信，作为MEMS浪潮下的国产选手，在逆境中华丽蜕变的华晶传感将更加坚定和强大，在助推MEMS国产替代的道路上继续彰显锋芒。
