MEMS傳感器標(biāo)準(zhǔn)近在眼前？

2013年MEMS傳感器市場需求十分旺盛，除了傳統(tǒng)的消費電子和汽車市場的應(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)威機構(gòu)預(yù)測，在未來五年內(nèi)，MEMS將以每年20%增長。

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產(chǎn)品一種工藝，小批量、高成本，這顯然無法滿足逐漸爆發(fā)的MEMS市場需求。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)來看，標(biāo)準(zhǔn)化是一個復(fù)雜的、充滿挑戰(zhàn)性和爭議性的話題。

MEMS市場需求的多樣化特點決定了加工的多樣化，加工特點又決定了很難用一套標(biāo)準(zhǔn)的工藝來滿足所有需求。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)進行改造，對于技術(shù)創(chuàng)新也會形成限制和約束。

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

今年5月2日，MEMS產(chǎn)業(yè)集團(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)》(以下簡稱“SPD”)，提供定義傳感器性能參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)方法，以簡化系統(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、單位、條件和極限的統(tǒng)一框架，是一種 ‘動態(tài)文件’;可隨著新的傳感器在移動平臺架構(gòu)中的使用進行補充和修訂;適用于傳感器供應(yīng)商、獨立軟件開發(fā)商、平臺供應(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、陀螺儀/回轉(zhuǎn)儀、氣壓計/壓力傳感器、濕度計/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”中對光強度與轉(zhuǎn)換時間(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)范只是對傳感器的一些基本規(guī)格進行了規(guī)范和定義，與此同時保留了產(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，對于加快產(chǎn)品上市速度、減輕平臺/系統(tǒng)確認(rèn)的工作量，以及簡化器件供應(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，可以說這具有重要的歷史意義。

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

總體而言，當(dāng)前MEMS產(chǎn)業(yè)仍然處于一個學(xué)習(xí)的曲線過程，筆者認(rèn)為，目前來看，要推動MEMS制程技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化仍需要好幾年的時間，如果要達到半導(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，則需要更長的時間。