芯片廠商賣珠寶，年賺12個(gè)億！

“跨界造芯”這個(gè)詞，業(yè)內(nèi)人士可能都聽膩了。從手機(jī)大廠、互聯(lián)網(wǎng)巨頭到汽車公司，甚至百貨大佬、地產(chǎn)老兵、水泥界、服飾品牌，一股腦地涌向半導(dǎo)體。有芯片人就吐槽：“全都來搶活，那我們賺什么呢？”

有些芯片公司就很天才，“那咱也跨界??！去賣珠寶，賺珠寶商的錢！”

是的，你沒有聽錯(cuò)。繼各大行業(yè)跨界造芯后，芯片公司也不甘示弱地跨界賣珠寶了。而且生意還挺好，比如LED芯片廠商聚燦光電，2023年賣黃金就賺了12.18億元；中電科二所、Wolfspeed甚至成立了珠寶品牌，成了鉆石專業(yè)戶。

今天，咱們就來聊聊芯片與珠寶的不解之緣。

01、LED芯片廠商“挖金礦”

“黃金”是電子設(shè)備制造領(lǐng)域的常見材料，也是芯片廠商賣珠寶的第一桶金。

黃金具有非常好的導(dǎo)電性能，導(dǎo)電率在金屬中位居第三位，電阻率僅為2.44×10^-8Ω·m，且化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，具有優(yōu)異的延展性、耐腐蝕性和耐氧化性。得益于上述特性，黃金被廣泛用于制造電路板和各種高端電子器件。

在半導(dǎo)體領(lǐng)域，黃金常用于制作連接器、電極和電鍍涂層，以及半導(dǎo)體封裝內(nèi)的金鍵合線。此外，高純金濺射靶材還是電子工業(yè)領(lǐng)域各類芯片及集成電路中電極薄膜層制備的關(guān)鍵源材料。

以LED芯片生產(chǎn)為例，企業(yè)會(huì)采用蒸鍍工藝在芯片上焊接電極，并通過蒸鍍金屬加大芯片的電流導(dǎo)電面積。這個(gè)過程中，黃金會(huì)四處亂飛，沒有落在芯片上的黃金便成為廢料落在爐底，而這部分黃金廢料占到整個(gè)生產(chǎn)流水線的絕大部分。

據(jù)了解，在LED芯片的蒸鍍環(huán)節(jié)，每生產(chǎn)1.6億顆芯片就需要消耗黃金10公斤左右，又因生產(chǎn)工藝和規(guī)格的不同，黃金消耗量相差可能達(dá)到1倍左右，大概為5-10公斤。而每消耗10公斤黃金，通過提純后便有8公斤左右可以回收循環(huán)利用。

因此，部分芯片廠商就會(huì)將這些工藝過程中產(chǎn)生的黃金廢料，參考黃金市場價(jià)格將其交付予專業(yè)黃金回收公司進(jìn)行回收，比如開頭提到的聚燦光電。

據(jù)聚燦光電的2023年年度報(bào)告披露，該公司2023年?duì)I收24.80億元，其中黃金廢料回收業(yè)務(wù)2023年?duì)I收12.18億元，占比49.13%，與主營的LED芯片業(yè)務(wù)營收近乎持平。

圖源：聚燦光電2023年年報(bào)

同樣以黃金等貴金屬廢料銷售盈利的，還有LED芯片龍頭三安光電。據(jù)觀察者網(wǎng)報(bào)道，早在2012年，廢料銷售就成為該公司的第三項(xiàng)主營業(yè)務(wù)，營收從2008年的594萬元增加到2012年的2.3億元；同時(shí)也是其重要的利潤來源，2012年貢獻(xiàn)公司高達(dá)26.4%的主營業(yè)務(wù)毛利。

而到了2022年，據(jù)三安光電財(cái)報(bào)，其材料、廢料銷售業(yè)務(wù)2022年?duì)I收32.16億元，占比24.32%，在公司四大營收業(yè)務(wù)中排行第二。不過，該業(yè)務(wù)的毛利率僅為2.66%。

圖源：三安光電2022年財(cái)報(bào)

02、SiC廠商化身“鉆石”專業(yè)戶

除了黃金，“鉆石”也備受芯片廠商青睞，尤其是碳化硅（SiC）晶片廠商和SiC襯底廠商。與LED芯片廠商相似，SiC廠商賣的珠寶也是來自廢料，不過大都是“不合格”的芯片廢料。

相較于傳統(tǒng)的硅，碳化硅襯底制造的工藝難度大幅增加，其中晶體生長是最核心的工藝環(huán)節(jié)，也是核心技術(shù)瓶頸，決定了碳化硅襯底的電學(xué)性質(zhì)。所謂晶體生長，就是以高純碳粉、高純硅粉為原料合成碳化硅粉，在特殊溫場下生長不同尺寸的碳化硅晶錠。

但碳化硅晶體的生長溫度在2300℃以上，對(duì)溫度和壓力的控制要求高；此外，碳化硅有250多種同分異構(gòu)體，只有少數(shù)幾種晶體結(jié)構(gòu)才可作為半導(dǎo)體材料，需要嚴(yán)格控制硅碳比、生長溫度梯度及氣流氣壓等參數(shù)才能生長出理想晶體。難度可想而知。

也正因如此，SiC晶體的良率普遍偏低，廠商們總會(huì)生產(chǎn)出許多無法達(dá)到半導(dǎo)體級(jí)要求的晶棒。那這些“殘次品”“廢品”怎么辦呢？

巧了！這些半成品晶體只需要打磨打磨，就能搖身一變成為碳化硅合成寶石——莫桑鉆。而莫桑鉆的外觀和內(nèi)部結(jié)晶體跟鉆石極為相似，且價(jià)格僅為傳統(tǒng)鉆石的十分之一，逐漸成為了珠寶首飾行業(yè)的新寵，受到廣大消費(fèi)者的喜愛。

隨著近年來莫桑鉆飾品市場的火熱，許多SiC廠商就將達(dá)不到半導(dǎo)體參數(shù)指標(biāo)的晶體，按克重對(duì)外銷售，下游可用于加工成人造寶石飾品（莫桑鉆）。另一方面，由于生長碳化硅晶體具有較高難度，國內(nèi)外莫桑鉆飾品加工商一般也不自己做，正好就向SiC廠商采購寶石晶體作為原材料。

久而久之，碳化硅晶片生產(chǎn)企業(yè)和碳化硅襯底廠商銷售寶石晶體就成為了行業(yè)普遍情況。最典型的案例就是天岳先進(jìn)和天科合達(dá)。

據(jù)天岳先進(jìn)的招股書透露，該公司2018年至2020年的前五大客戶里，珠寶商占了三個(gè)。按比例來看，天岳先進(jìn)的晶棒銷售業(yè)務(wù)也是重要營收來源之一，2018年?duì)I收4342萬元，占比31.89%；2019年7419.47萬元，占比27.63%；2020年6431.06萬元，占比15.14%。

另一家企業(yè)天科合達(dá)2020年申請(qǐng)科創(chuàng)板上市時(shí)，由于鉆石業(yè)務(wù)的營收和毛利率占比太高，被質(zhì)疑科創(chuàng)屬性，最后撤回了IPO申請(qǐng)。據(jù)招股書，從2017年至2020年Q1，其“碳化硅寶石晶體”業(yè)務(wù)營收占比在26.71%-31.73%，毛利率在27.01-31.85%，高于主營業(yè)務(wù)“碳化硅晶體”。

數(shù)據(jù)來源：天科合達(dá)招股書

甚至還有碳化硅廠商選擇創(chuàng)建珠寶品牌，而且都打造出了一定的知名度。

海外代表就是Wolfspeed的前身Cree。該公司一位負(fù)責(zé)人成立了珠寶公司C3（后更名為Charles & Colvard，簡稱C&C），并于2014年與Wolfspeed簽訂獨(dú)家供應(yīng)協(xié)議。根據(jù)供應(yīng)協(xié)議，C&C預(yù)計(jì)2025年6月前每年至少向Wolfspeed采購400萬至1000萬美元碳化硅寶石晶體。

國內(nèi)代表則是中國電子科技集團(tuán)公司第二研究所（中電科二所）。他們從2007年開始碳化硅單晶材料的研究，在相關(guān)部委的支持下，歷時(shí)8年全面掌握了高純碳化硅粉料制備工藝。并于2015年創(chuàng)立珠寶品牌UNIMOSS，將SiC材料成功應(yīng)用于民用珠寶領(lǐng)域，批量提供高品質(zhì)的莫桑裸石、莫桑珠寶飾品等，已經(jīng)擁有了10萬克拉的生產(chǎn)能力。

03、材料廠商從3C垃圾里找“珠寶”

一心一意搞“珠寶”的，還有半導(dǎo)體材料廠商。他們另辟蹊徑，從3C垃圾里提煉出各類貴稀金屬原料。

聯(lián)合國發(fā)布的《2020年全球電子廢物監(jiān)測(cè)》報(bào)告顯示，2019年全球共產(chǎn)生了5360萬噸電子垃圾，原材料價(jià)值約為570億美元，其中鐵、銅、鋁和黃金的價(jià)值貢獻(xiàn)最大，按17.4%的官方統(tǒng)計(jì)回收率算，全球電子垃圾每年可回收價(jià)值約100億美元、超過400萬噸的各類原材料。

業(yè)內(nèi)人士指出，一噸舊手機(jī)（大約6000部）中含有價(jià)值1.5萬美元的金屬，約包含3.5千克銀、340克金、130克鈀、130千克銅。這些藏在電子廢棄物里的寶藏被喻為“城市礦山”，既吸引了蘋果、戴爾、三星、宏基、華碩、鴻海等終端廠商設(shè)置舊機(jī)回收據(jù)點(diǎn)循環(huán)利用，也成為了部分半導(dǎo)體材料廠商的原料來源。

比如PCB制程應(yīng)用電解設(shè)備及耗材廠“衛(wèi)司特”，就通過回收3C垃圾和廢銅液，精煉出貴金屬用在半導(dǎo)體封裝、LCD光電面板與PCB制造產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)資源回收再利用。

還有全球規(guī)模最大的存儲(chǔ)介質(zhì)薄膜濺鍍靶材商“光洋科”，就從電子廢棄物中提煉出黃金、銀、鉑、鈀、釕、銦、鎵、鉭等貴稀金屬，從而提供濺鍍靶材、蒸鍍材料、貴金屬化學(xué)品與材料等。

以廢銅液為例，光洋科回收臺(tái)積電生產(chǎn)中的硫酸銅液，經(jīng)過多重處理后做成再生銅管，再將銅管制成晶圓制程可以用的陽極銅靶材，用來供應(yīng)半導(dǎo)體前段制程的靶材。

04、半導(dǎo)體廠商用“鉆石”造芯片

同樣是搞“珠寶”，有的半導(dǎo)體廠商腦回路就很清奇，他們不打算賺賣珠寶的錢，反而打算用“鉆石”造芯片，也就是金剛石半導(dǎo)體。一旦成功了，就可以賺更多的錢。

這條路起源于20世紀(jì)70年代，美國科學(xué)家開發(fā)出利用高溫高壓法（HPHT）生長小塊狀金剛石單晶，在科學(xué)界掀起了研究金剛石半導(dǎo)體的熱潮。

金剛石具有高達(dá)5.5eV的禁帶寬度、更高的載流子遷移率(空穴:3800 cm2?V-1?s-1，電子:4500 cm 2?V-1?s-1) 、更高的擊穿電場(＞10 MV?cm-1 )、更大的熱導(dǎo)率( 22 W?K-1?cm-1)，更適合應(yīng)用于高溫、高輻射、高電壓等極端環(huán)境。

據(jù)粗略估計(jì)，金剛石作為半導(dǎo)體的性能比硅高出23000倍，比氮化鎵（GaN）高120倍，比碳化硅（SiC）高出40倍。因此，金剛石被認(rèn)為是第四代半導(dǎo)體技術(shù)關(guān)鍵材料，也被譽(yù)為“終極功率半導(dǎo)體”。

據(jù)悉，美國Akhan公司、英國Element Six公司、日本NTT公司、日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所（AIST）、日本物質(zhì)材料研究所（NIMS）、美國地球物理實(shí)驗(yàn)室卡耐基研究院、美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室等均在力推金剛石半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化。

由于基礎(chǔ)研究、材料、器件等方面尚有大量問題未攻克，金剛石半導(dǎo)體也一度銷聲匿跡。直到近年來后摩爾時(shí)代的來臨，業(yè)界不斷投入研發(fā)新材料領(lǐng)域，也加速了金剛石等超寬禁帶半導(dǎo)體材料的開發(fā)，并在2023年迎來了又一波“鉆石芯片”熱潮。

2023年初，日本佐賀大學(xué)與日本精密零部件公司Orbray共同合作開發(fā)了一個(gè)金剛石制成的功率半導(dǎo)體。10月，美國公司Diamond Foundry培育出了世界上第一個(gè)單晶金剛石晶片，直徑100毫米、重量100克拉。

2023年10月27日，華為和哈爾濱工業(yè)大學(xué)聯(lián)合申請(qǐng)的專利《一種基于硅和金剛石的三維集成芯片的混合鍵合方法》被公開，引起了廣泛關(guān)注，甚至一度上演“瘋狂的石頭”劇情，引發(fā)培育鉆石概念股上漲超16%。

目前來說，金剛石在半導(dǎo)體中既可以充當(dāng)襯底，也可以充當(dāng)外延（在切、磨、拋等加工后的單晶襯底上生長一層新單晶的過程），單晶和多晶也均有不同用途。

但由于摻雜、尺寸及價(jià)格成本等問題，金剛石離正式進(jìn)入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)還有一段很遙遠(yuǎn)的路要走。至于“鉆石芯片”何時(shí)能開始掙錢？讓我們共同期待。

參考資料：

有不少芯片廠，正在靠做珠寶賺錢；差評(píng)

3C垃圾挖金礦，鴻海插旗「手機(jī)回收」搶循環(huán)經(jīng)濟(jì)；鏡周刊

從舊手機(jī)里提取黃金：只要5美元成本，這種新型聚合物就能回收64美元的黃金；DeepTech深科技

金剛石能攬芯片活嗎；果殼硬科技

https://www.guancha.cn/Industry/2013_04_01_135743.shtml