MEMS傳感器標(biāo)準(zhǔn)近在眼前？

2013年MEMS傳感器市場(chǎng)需求十分旺盛，除了傳統(tǒng)的消費(fèi)電子和汽車市場(chǎng)的應(yīng)用，在醫(yī)療、通信、工業(yè)、乃至軍工方面的需求也不斷拓寬。根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，在未來(lái)五年內(nèi)，MEMS將以每年20%增長(zhǎng)。

由于MEMS沒有已經(jīng)成熟的標(biāo)準(zhǔn)化工藝，當(dāng)前許多產(chǎn)線往往只能做到一個(gè)產(chǎn)品一種工藝，小批量、高成本，這顯然無(wú)法滿足逐漸爆發(fā)的MEMS市場(chǎng)需求。于是，關(guān)于MEMS工藝的標(biāo)準(zhǔn)化的話題也逐漸升溫。

從MEMS整體生態(tài)系統(tǒng)來(lái)看，標(biāo)準(zhǔn)化是一個(gè)復(fù)雜的、充滿挑戰(zhàn)性和爭(zhēng)議性的話題。

MEMS市場(chǎng)需求的多樣化特點(diǎn)決定了加工的多樣化，加工特點(diǎn)又決定了很難用一套標(biāo)準(zhǔn)的工藝來(lái)滿足所有需求。標(biāo)準(zhǔn)化可能讓一些廠商原有的專利變得分文不值，不得不按照業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改造，對(duì)于技術(shù)創(chuàng)新也會(huì)形成限制和約束。

然而，標(biāo)準(zhǔn)化可以幫助設(shè)計(jì)師、制造商、晶圓廠、鑄造廠等利用他人的進(jìn)步技術(shù)，避免重復(fù)設(shè)計(jì)。從大方向來(lái)看，標(biāo)準(zhǔn)化仍然是大趨勢(shì)。而如何平衡標(biāo)準(zhǔn)化與差異化，逐漸地、分層級(jí)地實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，避免產(chǎn)品的千篇一律是一大考驗(yàn)。

今年5月2日，MEMS產(chǎn)業(yè)集團(tuán)(MIG)就聯(lián)合英特爾、高通等眾多一線半導(dǎo)體廠商發(fā)布了最終規(guī)范版的《標(biāo)準(zhǔn)化傳感器性能參數(shù)規(guī)格(Standardized Sensor Performance Parameter Definitions)》(以下簡(jiǎn)稱“SPD”)，提供定義傳感器性能參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)方法，以簡(jiǎn)化系統(tǒng)集成的工作量并加快產(chǎn)品上市速度。

規(guī)范明確規(guī)定傳感器性能技術(shù)術(shù)語(yǔ)、單位、條件和極限的統(tǒng)一框架，是一種 ‘動(dòng)態(tài)文件’;可隨著新的傳感器在移動(dòng)平臺(tái)架構(gòu)中的使用進(jìn)行補(bǔ)充和修訂;適用于傳感器供應(yīng)商、獨(dú)立軟件開發(fā)商、平臺(tái)供應(yīng)商和原始設(shè)備制造商;并且涵蓋了加速度傳感器、磁力計(jì)、陀螺儀/回轉(zhuǎn)儀、氣壓計(jì)/壓力傳感器、濕度計(jì)/濕度傳感器、溫度傳感器、環(huán)境光度傳感器(ALS) 、接近傳感器等各種MEMS傳感器。

MIG的“標(biāo)準(zhǔn)化傳感器性能參數(shù)規(guī)格”中對(duì)光強(qiáng)度與轉(zhuǎn)換時(shí)間(Conversion times versus light intensity)的“低”、“正常”與“高”標(biāo)準(zhǔn)定義

我們注意到該規(guī)范只是對(duì)傳感器的一些基本規(guī)格進(jìn)行了規(guī)范和定義，與此同時(shí)保留了產(chǎn)品的差異化和創(chuàng)新性，這也是充分尊重廠商創(chuàng)新性的表現(xiàn)。通過采用統(tǒng)一的參數(shù)規(guī)范，對(duì)于加快產(chǎn)品上市速度、減輕平臺(tái)/系統(tǒng)確認(rèn)的工作量，以及簡(jiǎn)化器件供應(yīng)流程具有重要意義。

MIG及其成員企業(yè)正力促SPD的使用，許多器件制造商也已同意在今后的所有器件中使用SPD規(guī)定的技術(shù)規(guī)范，可以說(shuō)這具有重要的歷史意義。

隨著市場(chǎng)的發(fā)展，這一規(guī)范也有望成為行業(yè)中的通行標(biāo)準(zhǔn)，由于具備大量?jī)?yōu)點(diǎn)，中國(guó)MEMS市場(chǎng)也將從中受益。然而到目前為止，這一事件并沒有在國(guó)內(nèi)業(yè)界產(chǎn)生多大波瀾，這主要還是由于SPD還是一個(gè)參數(shù)規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)，并沒有涉及具體產(chǎn)品的實(shí)際性能指標(biāo)。而為了獲得更多標(biāo)準(zhǔn)制定過程中的話語(yǔ)權(quán)，我國(guó)的MEMS產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)也應(yīng)積極與MIG建立聯(lián)系。

總體而言，當(dāng)前MEMS產(chǎn)業(yè)仍然處于一個(gè)學(xué)習(xí)的曲線過程，筆者認(rèn)為，目前來(lái)看，要推動(dòng)MEMS制程技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化仍需要好幾年的時(shí)間，如果要達(dá)到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所采用的CMOS技術(shù)一樣大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化的水平，則需要更長(zhǎng)的時(shí)間。