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盤點昔日芯片巨頭飛利浦分拆史

2025-01-13
來源:半導體行業觀察
關鍵詞: 飛利浦 芯片 ASML NXP

利浦又賣掉了一家子公司。

據荷蘭《電訊報》援引 Xiver 首席執行官的話報道,飛利浦近日已經出售了旗下的芯片子公司 Xiver,其被賣給了投資公司 Orange Mills Ventures 牽頭的財團。

據了解,Xiver生產MEMS,即微機電系統。這些是將機械和電子元件結合在芯片上的微型設備。它們可以測量運動、壓力或溫度。例如,手機中的陀螺儀可以檢測設備的旋轉,或者汽車中識別碰撞并激活安全氣囊的傳感器。MEMS不僅用于電子產品和汽車,還應用于醫療設備。例如,用于妊娠期間觀察子宮內胎兒的超聲波設備。

飛利浦旗下的MEMS部門曾處于虧損狀態。Xiver的新任董事長Kees Wesdorp表示,這家健康科技公司主要利用該技術來支持內部產品開發。“這并非對飛利浦的批評,但如果一個部門僅服務于自身業務,就會限制其潛力。現在我們獨立了,可以將技術更廣泛地推向市場并吸引新客戶。”

這不是飛利浦第一次出售芯片公司了,ASMLNXP都曾是飛利浦的一部分,誰又能想到,目前專注于制造醫療保健設備的飛利浦,曾是歐洲芯片行業的巨無霸呢?

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ASML

ASML今天的成功,離不開上世紀的飛利浦。

飛利浦由 Gerard 和 Frederik Philips 于 1891 年創立,其總部位于荷蘭埃因霍溫,經過多年的發展,成為了世界上屈指可數的工業巨獸,而在這一巨獸涉足的業務中就包括了半導體,20 世紀 70 年代,飛利浦通過其子公司 Elcoma生產半導體,而在1975 年,飛利浦又收購了 Signetics,這筆收購讓飛利浦成為了當時全球的第二大半導體廠商。

在當時,半導體廠商通常會在內部完成半導體價值鏈的絕大部分流程,也就是生產微芯片所需的所有步驟。然而,到了70年代末和80年代初,半導體制造技術的規模和復雜性迅速增長。這一發展促使了半導體價值鏈的分,一些專注于提供先進技術解決方案的半導體設備行業應運而生。

專門的設備供應商在開發復雜的光刻系統方面尤為重要,這些系統用于在微芯片上打印圖案。通過改進這些系統以實現更小的特征尺寸打印,是推動摩爾定律的關鍵。對于芯片制造商來說,更多的晶體管意味著更高的計算能力和更低的成本。

這種半導體生態系統的變化在飛利浦等大型多元化公司內部也有體現,不過,盡管飛利浦的內部設備開發擁有高標準,但其內部卻缺乏敏捷性、適應性以及將光刻技術提升至行業競爭水平的需求,因此飛利浦開始將制造設備的業務剝離,以在技術過時前實現盈利。

ASML的故事主要圍繞著飛利浦的光刻技術展開,這種技術的起點可以追溯到納特實驗室(Natlab,飛利浦 Natuurkundig Laboratorium 的縮寫,即飛利浦物理實驗室)開發的第一臺“硅重復器”(Silicon Repeater)。硅重復器是一種可以移動硅晶圓的機器,使光學系統能夠將圖像反復投射到晶圓上。然而,要理解硅重復器的意義,需要先了解它出現之前集成電路的制造方式。

在20世紀60年代和70年代,集成電路的制造采用了一種被稱為“接觸光刻”(contact lithography)的技術。首先,需要制作一個“光罩”(reticle),其上包含了集成電路圖案的放大版本。這一圖案通過切割一種名為Rubylith的薄塑料片形成。隨后,通過將藍光透過光罩照射到涂有光刻膠的玻璃母版上,圖案被縮小并轉印到母版上。這一過程會在母版上重復進行,形成一系列相同的圖案。之后,通過顯影處理光刻膠,形成所需的圖案。

接著,母版會被復制到涂有鹵化銀的“工作板”上。這些工作板用于將所需的圖案“接觸打印”到最終硅晶圓上的抗蝕膜上,而抗蝕膜上的圖案則用于蝕刻晶圓表面,形成所需的電路。

然而,這種方法存在顯著的局限性。工作板與晶圓的接觸會導致工作板隨著使用而損壞,通常僅能使用約十次。企業需要制造大量的工作板,這大大增加了成本。即使快速更換工作板,晶圓的成品率通常也只有10%左右。

這一情況因Perkin-Elmer公司的Micralign設備的出現而發生改變,Micralign經過長時間的研發,于1973年推出了全新的晶圓制造設備,其通過一系列鏡子將工作板的圖像投影到晶圓表面。圖像的一部分會被投影到晶圓的相應部分,同時通過電機移動光源和晶圓上的目標位置,而鏡子保持靜止。

由于工作板與晶圓之間不存在接觸,工作板的使用壽命得以大幅延長,從而降低了成本。同時,晶圓的成品率顯著提高,達到了50%或更高。

大約在同一時間,納特實驗室的團隊正在探索另一種方法。他們提出,不再使用包含整個晶圓圖像的光罩逐塊掃描,而是使用一個集成電路的單一圖像。然后,通過移動晶圓,將這一圖像重復投射到晶圓的不同位置。

這種方法具有多項優勢,Micralign的設計限制了最小特征尺寸必須至少為2微米,而納特實驗室的設備可以將集成電路圖像縮小到晶圓表面更小的尺寸,從而實現更小的特征尺寸。

但實現這一技術的挑戰極為嚴峻。首先,在每次投射集成電路圖像之前,晶圓必須被精確定位。這又產生了兩個重要需求:機器需要精確確定晶圓的位置,并根據這一信息快速移動晶圓,使其進入下一個投射位置。其中精度至關重要,如果圖像相對于晶圓上的其他圖像發生錯位,最終的集成電路將無法使用。

納特實驗室的兩位工程師赫爾曼·范赫克(Herman van Heek)和吉斯·博維斯(Gijs Bouwhuis)在看到Elcoma公司接觸光刻方法的浪費后,接受了這一挑戰。1971年5月,他們向飛利浦管理層提出了這一方法,并為新設備命名為“硅重復器”(Silicon Repeater)。這種類型的機器后來被稱為“步進機”(Stepper)。經過兩年多的研發,這項技術最終取得突破。第一臺硅重復器(稱為SiRe 1)于1973年底由納特實驗室的工程師完成。

不過,硅中繼器的開發進展緩慢,飛利浦的團隊改進了 SiRe 1 的技術,開發出了 SiRe 2,但 SiRe 2 獲得市場認可存在根本挑戰。SiRe 2 中的液壓系統包含在一個密封系統中,而不是讓油自由流動并被收集在托盤中。但使用液壓系統仍然意味著油處于壓力之下。油反過來意味著油泄漏的可能性,而一旦油泄漏到晶圓廠的超潔凈環境中,就會帶來災難。

此時,其他公司也在研究類似的方法。1978 年,美國公司 GCA David Mann 推出了第一臺商用步進機。DSW4800(直接步進晶圓)標價 450,000 美元,采用蔡司光學元件,雖然不如飛利浦機器復雜,但立即取得了商業成功。第一臺 GCA 步進機很快就賣給了德州儀器,到 1981 年,GCA 的步進機產品收入超過 1 億美元。其他公司很快效仿。1980 年,尼康推出了第一臺在日本制造的步進機。

盡管飛利浦的納特實驗室擁有最先進的技術,精度高于競爭對手,但其在市場上幾乎毫無存在感,最終,飛利浦于 1982 年開始實施一項非核心業務剝離計劃,硅中繼器是被剝離的產品之一,荷蘭的ASMI成為了這項技術的合作伙伴。

1984年,ASM Lithography作為合資企業正式成立,這家初創公司在市場上的早期推廣并不順利,其品牌縮寫ALS也不太理想。到上世紀80年代中期,人們已經廣泛意識到微芯片將定義未來,但生產流程成本高昂。從長期來看,垂直整合的飛利浦并不適合作為ASML的東家,部分原因在于其企業管理層政治色彩濃厚,決策緩慢。飛利浦更關心銷售電子消費品,而非持續推動硬件創新。此外,其合作伙伴ASMl也未能及時進行必要的投資。

ASML命運的轉折點出現在1991年推出的PAS(Philips Automatic Stepper)5500,這標志著公司邁向市場領導地位的開始。與競爭對手的設備相比,該機型顯著縮短了客戶的生產時間。其出色的性能和良好的良率(即從一片硅片中生產出合格芯片的比例)吸引了IBM,IBM成為首家購買PAS 5500的客戶。隨著其他客戶陸續下單,ASML逐漸超越佳能,成為僅次于尼康的第二大供應商。

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但在ASML步步高升之時,飛利浦卻逐漸和這家公司分道揚鑣。1988年,ASML逐漸從飛利浦中剝離,開始以獨立的市場主體運作,向全球客戶提供光刻設備。而在20世紀末,飛利浦決定進行全面的業務轉型,將重心從半導體和電子硬件領域轉向醫療保健、消費品和照明等高增長行業。

在這一戰略調整中,ASML雖然已經成為光刻機領域的重要企業,但其業務領域與飛利浦的新方向不再契合。出售ASML股份成為飛利浦籌集資金和優化資產配置的必然選擇,20世紀末到21世紀初,飛利浦通過公開市場出售ASML股份,將其持股比例從多數股東逐步降低到完全退出,整個過程歷時數年,最終徹底剝離了這家設備公司。

而在脫離飛利浦控制后,ASML獲得了更大的獨立性,能夠專注于技術研發和市場擴張。在此基礎上,ASML實現了在光刻領域的技術突破,尤其是在EUV(極紫外光刻)技術上的領先地位,使其成為半導體行業不可或缺的設備供應商。

恩智浦

無獨有偶,如今歐洲大名鼎鼎的NXP同樣曾是飛利浦的一部分。

飛利浦半導體的故事可以追溯到20世紀50年代。當時,飛利浦作為一家以電子產品聞名的公司,開始關注半導體技術,1953年,飛利浦在比利時建立了第一家半導體工廠,生產晶體管,這標志著飛利浦正式進入半導體領域。

20世紀70年代至80年代,飛利浦半導體在全球范圍內迅速擴張,逐步成為行業的領軍企業之一,當時飛利浦不僅進入了存儲器市場,推出了多款DRAM產品,同時還開始研發微處理器技術,為數字化浪潮做好了準備。

值得一提的是,飛利浦半導體騰飛的原因離不開飛利浦家電和消費電子產品,作為核心供應商。其設計的芯片被廣泛應用于飛利浦的電視、收音機和錄像機等產品中,半導體部門依靠集團內部就有了相當龐大的市場

轉折出現在了1998年,在這一年,飛利浦開始將重點放在醫療系統上,同時為歐元的引入做準備。該年飛利浦半導體的總銷售額為 71 億荷蘭盾,按固定匯率計算,銷售額與 1997 年相比增長了 5%。其銷量增長了 15%。半導體部門的增長來自消費系統和電信 IC,其中歐洲和亞洲占了最大的增長,在 Dataquest 的半導體領導地位排名中,飛利浦已攀升至第八位。

1999年,飛利浦仍對其在半導體行業的前景持樂觀態度,在這一年的6月,飛利浦以 10 億美元收購了 VLSI Technology,其為無線通信、網絡、消費數字娛樂和高級計算市場制造定制和半定制芯片。

也是在這一年,飛利浦公司設定了一個目標,即到 2002 年,半導體部門的收入要比 1998 年翻一番。當時,該部門的收入占飛利浦公司總收入的 12%。他們對半導體業務的樂觀態度可以用 1999 年年度報告中的這句話來概括:

“首先,半導體市場的近期前景十分光明。其次,我們處于有利地位,可以從快速增長的無線通信市場中獲益。第三,VLSI 迅速并入飛利浦所帶來的好處將在 2000 年充分顯現。”

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飛利浦在2000年的開局良好,其半導體業務的銷售額增長了 55%,還在美國擴建了 MiCRUS Semiconductor 8 英寸晶圓廠,擴大了其 IC 制造設施,當時飛利浦已成為車載娛樂、信息系統和車載網絡系統的頭號供應商。

但在2001 年,飛利浦遭遇了滑鐵盧,半導體業務開始出現問題。互聯網泡沫的破滅給飛利浦的半導體和整個技術部門帶來了嚴重的衰退,移動電信和所有與 IT 相關的業務都受到了嚴重影響,美國的 9/11 襲擊事件進一步加劇了衰退,其半導體業務部門的收入下降了 25%。

而隨后的2002 年對飛利浦來說又是艱難的一年,該公司的業務較 2001 年的水平下降了 7%,該業務的持續疲軟和高固定成本結構開始讓飛利浦管理層開始制定計劃,通過關閉自己的制造廠并與外部代工廠建立合作伙伴關系和協議來降低固定成本。

盡管飛利浦的半導體部門從 2000 年開始就經歷了過山車般的起伏,但其醫療保健業務卻不斷發展并獲得了領導地位,這讓飛利浦下定了調整業務的決心。

2004 年,在半導體業務連年虧損之后,飛利浦公司大幅調整戰略重點,決定成為一家以市場為導向的醫療保健、生活方式和技術公司。這一年,他們推出了新的品牌定位—— “精于心簡于行”,而對于客戶來說,這個口號代表著與技術和飛利浦建立更舒適、更直觀、更直接的關系。

最終,飛利浦得出的結論是,他們不需要擁有半導體部門就可以獲得最先進的半導體解決方案。2006 年 9 月 29 日,飛利浦將其半導體業務的多數股權出售給 Kohlberg Kravis Roberts & Co. 牽頭的私募股權財團。售價為 79.13 億歐元(根據 2006 年 12 月 30 日的匯率約為 104.45 億美元),同時,飛利浦以 8.54 億歐元的價格收購了新資本重組實體的 19.9% 優先股。

這一家新公司,就是如今的恩智浦半導體(NXP Semiconductors)。

在當時來看,飛利浦剝離NXP的所引發的爭議遠超ASML,畢竟這一部門曾創下過數十年的輝煌歷史,但在事后來看,在連年的虧損后,雙方分手反而成了雙贏。

飛利浦這邊,通過出售半導體業務籌集了數十億歐元,為公司提供了充足的現金儲備,用于支持戰略性收購和研發投入,這筆資金幫助了飛利浦在這之后收購了多家醫療設備公司,加速了在該領域的布局,而在剝離半導體業務后,飛利浦的財務風險也得到了顯著降低,財務指標更加穩健。

而NXP這邊,獨立后能夠專注于半導體領域的發展,特別是在汽車電子、射頻芯片和智能安全等高增長市場,沒有了母公司的戰略約束,NXP能夠更加靈活地應對行業變化,在2015年收購飛思卡爾(Freescale)后,NXP也進一步鞏固了在汽車半導體市場的主導地位。

不斷拆分的飛利浦

飛利浦拆分的遠不止上述兩家公司。

照明部門是飛利浦公司最早的業務之一,始創于1891年。作為全球最早的電燈制造商之一,飛利浦在白熾燈、熒光燈以及后來的LED技術中都占據著重要地位。然而,隨著全球照明行業的轉型,傳統照明市場逐漸萎縮,LED技術興起,以及智能照明和綠色能源解決方案的需求激增,飛利浦的照明業務面臨重大挑戰。

在進入21世紀后,飛利浦的照明業務雖然在技術上仍具競爭力,但市場增速放緩,利潤率相對較低,最終也成為了拆分對象,2014年,飛利浦宣布將公司分拆為兩大核心部分:醫療健康技術和照明業務,旨在簡化企業結構并提升業務效率。

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2015年,飛利浦照明業務被重組為一家獨立的法律實體。2018年,飛利浦照明正式更名為“Signify”,標志著其與舊品牌的徹底分離,在更名后,其轉向獨立運營,專注于智能照明、綠色能源解決方案和物聯網照明系統的研發與推廣。

消費電子業務(如電視、音響等)在20世紀中期曾是飛利浦的標志性業務,但隨著市場競爭加劇和利潤率下降,該領域的戰略價值降低,最終也讓飛利浦逐步退出了消費電子業務,其在2011年將電視業務剝離給中國廠商冠捷科技,成立合資公司TP Vision,2017年逐步退出其余消費電子業務,將部分產品轉為飛利浦授權品牌運營。

家用電器業務(如剃須刀、電吹風、空氣炸鍋等)也曾是飛利浦的強項,但在面臨市場變化之際,飛利浦將作為非核心業務進行剝離,2021年飛利浦以約37億歐元的價格將家用電器業務出售給中國的高瓴資本,并保留飛利浦品牌20年的授權使用權,后續這一業務成立了獨立運營公司,繼續生產和推廣飛利浦品牌的家用電器

在飛利浦不斷拆分業務之后,行業中產生了這樣一個疑問:這家公司是否會拆分如今的核心——醫療部門呢?

飛利浦近20年開始大刀闊斧改革,轉向醫療業務,想要把自己打造成全球醫療健康技術的領導者。但這一轉型并非一帆風順。近年來,飛利浦因呼吸設備的大規模召回及與美國司法部(代表FDA)達成協議后引發的美國銷售禁令,導致其股價下滑,并使醫療部門的市場競爭力受到質疑。

與此同時,盡管飛利浦展現了穩健的自由現金流,但醫療部門卻未能實現如NXP或ASML那樣的爆發式增長。2023年第四季度,飛利浦的調整后EBITA利潤率達到12.5%,其整體估值遠低于其分拆出的業務部門。

上述的種種問題,引發了一場關于飛利浦是否應出售醫療部門的討論。不少人認為,如果醫療業務得以剝離,飛利浦或許能效仿ASML等的成功,通過其豐富的基礎研究和知識產權實現價值最大化。有觀點指出,飛利浦出售醫療部門后,可以轉型為類似于杜比這樣的專注知識產權開發的公司,專注于技術創新的授權業務。

不過,對于飛利浦來說,更大的問題恐怕并非一項業務的成或敗,而是它早已落后于時代。2023年初,飛利浦宣布大幅削減其研究預算,導致飛利浦研究(原名 NatLab)規模縮小,其引以為傲的技術創新實力正在不可避免地走向衰弱。

前飛利浦員工、現任埃因霍溫理工大學教授馬爾滕·斯泰因布赫教授是眾多對 NatLab 感到遺憾的人之一,他表示,自己親眼目睹飛利浦在 10 年的時間里從領導者變成了追隨者。

如今飛利浦又賣掉了一家芯片公司,或許我們熟悉的那個飛利浦,終將不復存在了吧。


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