消費(fèi)應(yīng)用將成為MEMS首要市場(chǎng) 封裝技術(shù)亟須完善

從2007年到2012年，MEMS市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到14%。為了滿足市場(chǎng)需求，MEMS企業(yè)和Foundry（晶圓代工廠）都在提高生產(chǎn)制造水平，擴(kuò)大自己的產(chǎn)能。而MEMS的制造也將從現(xiàn)在的5英寸和6英寸線向8英寸線轉(zhuǎn)移。意法半導(dǎo)體開(kāi)始應(yīng)用其8英寸制造設(shè)施，歐姆龍、飛思卡爾等企業(yè)開(kāi)始購(gòu)買或建立8英寸MEMS生產(chǎn)線。

MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）產(chǎn)品以前多被應(yīng)用到國(guó)防工業(yè)和汽車上，但在去年它被成功應(yīng)用到游戲機(jī)Wii上，而引起市場(chǎng)的廣泛關(guān)注。市場(chǎng)調(diào)研公司Yole預(yù)測(cè)，2008年，MEMS全球市場(chǎng)將達(dá)到78億美元，到2012年達(dá)到140億美元。而到2012年，消費(fèi)應(yīng)用將成為MEMS的第一大市場(chǎng)，為了迎合該市場(chǎng)的需求，MEMS要克服制造、封裝和低功耗等多個(gè)挑戰(zhàn)。在這一市場(chǎng)上，國(guó)內(nèi)企業(yè)也正努力營(yíng)造產(chǎn)業(yè)環(huán)境，開(kāi)始在市場(chǎng)上展現(xiàn)他們的高性價(jià)比特色，參與到市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中。

　　消費(fèi)應(yīng)用將成首要市場(chǎng)

去年，Wii游戲機(jī)引入MEMS，為MEMS在消費(fèi)ic37上的發(fā)展開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)里程碑。而市場(chǎng)調(diào)研公司Yole預(yù)測(cè)，在2008年，MEMS在消費(fèi)類ic37上的用量將增長(zhǎng)30%，銷售額將增長(zhǎng)9%。預(yù)計(jì)到2012年，消費(fèi)電子應(yīng)用的銷售額將占MEMS總市場(chǎng)的40%，而市場(chǎng)的主要增長(zhǎng)動(dòng)力來(lái)自噴墨打印頭、慣性MEMS、微顯示及一些新興應(yīng)用。與消費(fèi)ic37相比，雖然過(guò)去汽車電子一直是MEMS增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力，但在2008年到2012年期間，MEMS汽車ic37的年復(fù)合增長(zhǎng)率僅為5%。

意法半導(dǎo)體MEMS產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Benedetto Vigna向《中國(guó)電子報(bào)》記者表示，他們看好手機(jī)、無(wú)線游戲控制器、鼠標(biāo)、位置服務(wù)的輔助導(dǎo)航(LBS)、計(jì)步器、天氣預(yù)報(bào)和高度計(jì)、數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī)防抖功能等MEMS應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)還關(guān)注無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等MEMS新興應(yīng)用市場(chǎng)的研發(fā)動(dòng)向，這些應(yīng)用包括各種MEMS技術(shù)。而記者了解到，在加速度傳感器市場(chǎng)獲得成功的意法半導(dǎo)體正在著力開(kāi)發(fā)陀螺儀、壓力傳感器及硅麥克風(fēng)等一系列MEMS產(chǎn)品，其中一些產(chǎn)品今年下半年將會(huì)推向市場(chǎng)。

我國(guó)大陸企業(yè)蘇州敏芯微電子技術(shù)有限公司總經(jīng)理李剛則向《中國(guó)電子報(bào)》記者特別提到兩類產(chǎn)品的動(dòng)向，即MEMS硅麥克風(fēng)已大規(guī)模進(jìn)入主流手機(jī)廠商，迅速取代傳統(tǒng)的駐極體麥克風(fēng)市場(chǎng)。與此同時(shí)，MEMS硅振蕩器也已開(kāi)始逐步進(jìn)入消費(fèi)類市場(chǎng)，取代傳統(tǒng)的石英晶振。蘇州敏芯主要設(shè)計(jì)MEMS硅麥克風(fēng)產(chǎn)品，這是一類被市場(chǎng)看好的新產(chǎn)品。

與此同時(shí)，大陸企業(yè)北京青鳥(niǎo)元芯微系統(tǒng)科技有限責(zé)任公司總經(jīng)理張威表示，他們非?？春脡毫鞲衅髟谙M(fèi)ic37的應(yīng)用，他認(rèn)為今年壓力傳感器在運(yùn)動(dòng)鞋、運(yùn)動(dòng)手表和高級(jí)玩具上都能獲得較好的應(yīng)用。

　　突破成本及封裝技術(shù)等瓶頸

MEMS在消費(fèi)應(yīng)用市場(chǎng)的推廣中也遇到了幾大問(wèn)題，像成本、封裝及功耗等等。

在成本方面，傳統(tǒng)上，人們都認(rèn)為MEMS的成本太高，而消費(fèi)產(chǎn)品對(duì)成本非常敏感，因此，MEMS雖然在iPhone和Wii這樣的“消費(fèi)新貴”上獲得成功，但要在量大面廣的普通消費(fèi)產(chǎn)品上獲得應(yīng)用，成本還是一個(gè)攔路虎。對(duì)此，臺(tái)積電主流技術(shù)事業(yè)發(fā)展處處長(zhǎng)劉信生有著不同的觀點(diǎn)。他說(shuō)，他相信MEMS在價(jià)格方面會(huì)有它的競(jìng)爭(zhēng)力。例如，有些MEMS解決方案比現(xiàn)有的傳統(tǒng)方案更便宜，而性能要好很多，像MEMS硅麥克風(fēng)，這也是為什么消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)對(duì)MEMS感興趣的原因。實(shí)際上，MEMS可以為系統(tǒng)廠商提供的可能是更小、更輕、更便宜的選擇。而青鳥(niǎo)元芯張威也表示，他們現(xiàn)在可以把MEMS做成像電阻和電容一樣便宜，只有幾元甚至零點(diǎn)幾元，這已經(jīng)打破了MEMS成本上的瓶頸。

而MEMS在消費(fèi)類應(yīng)用中面臨的另一個(gè)問(wèn)題就是封裝技術(shù)。清華大學(xué)微電子所蔡堅(jiān)向《中國(guó)電子報(bào)》記者表示，由于本身的特殊性和復(fù)雜性，MEMS封裝面臨成本、尺寸及系統(tǒng)化的挑戰(zhàn)。而不同的廠商正采用各種專利技術(shù)攻克難關(guān)。

此外，針對(duì)消費(fèi)市場(chǎng)，功耗和電壓也成為重點(diǎn)之一。意法半導(dǎo)體Benedetto Vigna表示，目前，消費(fèi)產(chǎn)品的供電電壓已降到1.8V，電流必須小于1.0 mA。因?yàn)槭殖衷O(shè)備沒(méi)有固定的框架作為參考，而用戶希望各個(gè)方向上的動(dòng)作都能被加速度傳感器探測(cè)并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，因此目前多軸傳感器方案成為消費(fèi)市場(chǎng)的主流。

Foundry大力開(kāi)拓MEMS市場(chǎng)

隨著消費(fèi)電子領(lǐng)域需求量的迅猛增長(zhǎng)，MEMS的制造開(kāi)始了一系列轉(zhuǎn)變：原來(lái)主要在5英寸和6英寸線上生產(chǎn)的MEMS開(kāi)始轉(zhuǎn)向8英寸生產(chǎn)線。意法半導(dǎo)體開(kāi)始應(yīng)用其8英寸制造設(shè)施，歐姆龍、飛思卡爾等企業(yè)開(kāi)始購(gòu)買或建立8英寸MEMS生產(chǎn)線。

而消費(fèi)市場(chǎng)帶來(lái)的對(duì)MEMS產(chǎn)能的需求，同時(shí)也給Foundry帶來(lái)新機(jī)遇。據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司Yole統(tǒng)計(jì)，目前全球有24家能夠生產(chǎn)MEMS的企業(yè)或Foundry。按照產(chǎn)能排列，前幾名分別是意法半導(dǎo)體、IMT、索尼及AMP。今年，更多Foundry或企業(yè)會(huì)加強(qiáng)MEMS制造能力，而包括臺(tái)積電、聯(lián)電、中芯國(guó)際、Jazz半導(dǎo)體在內(nèi)的Foundry正積極研發(fā)并推廣MEMS制造策略，在MEMS制造市場(chǎng)上搶占市場(chǎng)份額。
而為了讓MEMS加快設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的速度，并降低產(chǎn)品的成本，臺(tái)積電在MEMS生產(chǎn)方面將提供一個(gè)比較標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)，也就是MEMS工藝要盡量與在業(yè)界已經(jīng)非常成熟的CMOS工藝相結(jié)合。中芯國(guó)際MEMS和微顯示技術(shù)發(fā)展與市場(chǎng)部處長(zhǎng)黃河博士向《中國(guó)電子報(bào)》記者介紹說(shuō)，與傳統(tǒng)CMOS工藝相比，深大尺度刻蝕、圓片雙面光刻以及圓片鍵合等新型微加工技術(shù)將進(jìn)入晶圓工藝過(guò)程當(dāng)中。為此，中芯國(guó)際將逐步建立并提升這些MEMS關(guān)鍵模塊工藝技術(shù)，并最大限度地發(fā)揮大規(guī)模、高品質(zhì)、低成本的代工優(yōu)勢(shì)，成為中國(guó)大陸領(lǐng)先的8英寸MEMS晶圓代工制造商。

大陸需要完善制造和封裝環(huán)節(jié)

MEMS市場(chǎng)已經(jīng)越來(lái)越大，大陸MEMS在大學(xué)和科研院所的研發(fā)熱度也非常高。但從總體上說(shuō)，大陸這一行業(yè)仍然有點(diǎn)平靜。青鳥(niǎo)元芯總經(jīng)理張威表示，目前大陸做MEMS產(chǎn)業(yè)的人還比較少，相關(guān)的企業(yè)寥寥無(wú)幾。“大陸還沒(méi)有形成MEMS產(chǎn)業(yè)群體，這是一個(gè)很大的瓶頸。”他說(shuō)，“我們常常覺(jué)得是在孤軍奮戰(zhàn)。”

蘇州敏芯總經(jīng)理李剛進(jìn)一步介紹說(shuō)，目前大陸除了在壓力傳感器產(chǎn)業(yè)化方面取得一定進(jìn)展之外，并無(wú)太多的MEMS產(chǎn)業(yè)亮點(diǎn)。但他也表示，已有幾家由風(fēng)險(xiǎn)投資支持的純商業(yè)化運(yùn)作的大陸MEMS公司正在積極研發(fā)，參與同國(guó)外公司的公平競(jìng)爭(zhēng)，打破國(guó)外企業(yè)在MEMS方面的技術(shù)壟斷。此類公司以其先進(jìn)的技術(shù)和正規(guī)的運(yùn)作，已經(jīng)初步顯示出其戰(zhàn)斗力，并也取得初步的成果。

大陸企業(yè)紛紛表示，MEMS行業(yè)的發(fā)展還需要政府的引導(dǎo)，建立完善的上下游產(chǎn)業(yè)環(huán)境。李剛說(shuō)，目前我國(guó)大陸企業(yè)迫切需要MEMS的制造廠和封裝測(cè)試廠。而在制造廠方面，張威提議，國(guó)家應(yīng)引導(dǎo)不贏利的5英寸和6英寸廠，加以改造，實(shí)現(xiàn)MEMS生產(chǎn)能力。

MEMS市場(chǎng)的飛速發(fā)展，將為產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大的機(jī)遇，只有越來(lái)越多的企業(yè)從事產(chǎn)業(yè)化工作，并完善MEMS產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，MEMS產(chǎn)業(yè)才能在我國(guó)大陸高速發(fā)展。