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五年前，說起陀螺儀、加速度計、硅麥克風(fēng)，估計沒多少人知道這是什么東西，但是到今天，這類器件已經(jīng)成為了智能手機(jī)、智能平板的標(biāo)配，我們把它們統(tǒng)稱為MEMS器件。可以說MEMS器件的出現(xiàn)顛覆了我們對傳統(tǒng)傳感器的看法，它將微機(jī)械和微電子完美的融合到了一起，體積也許比指甲殼還小，但是完成的功能卻超乎想象。隨著智能手機(jī)的普及，MEMS器件也得到了井噴式的發(fā)展，當(dāng)然，這還僅僅是開始……
通常我們習(xí)慣把這種行業(yè)稱為朝陽產(chǎn)業(yè)，但比起國外企業(yè)，國內(nèi)的MEMS產(chǎn)業(yè)還只是剛剛起步，比起銷售額動輒上億的其他半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說還是差距巨大，但是整體的發(fā)展還是非常喜人的。這次就請到了蘇州敏芯微的首席運(yùn)營官張辰良先生，請他來聊一聊目前國內(nèi)MEMS產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。
堅持本土化的全產(chǎn)業(yè)鏈整合
敏芯微是一個專業(yè)生產(chǎn)MEMS硅麥克風(fēng)的企業(yè)，也是目前國內(nèi)為數(shù)不多的基于MEMS技術(shù)的傳感器件與方案提供商。僅僅在硅麥傳感芯片上敏芯微已經(jīng)有了6項專利，而在封裝方案上敏芯微具有獨(dú)特封裝設(shè)計和自有知識產(chǎn)權(quán)的專利有8項。當(dāng)然談到這些成績時，張總不免有一些苦楚，因?yàn)樵缭?6年敏芯微就已經(jīng)發(fā)布了硅麥的工程樣片，但直到今年硅麥產(chǎn)品才實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，這其中的波折也只有當(dāng)事人才能夠體會。
國內(nèi)整個MEMS產(chǎn)業(yè)在08年左右才起步，而初期很多國內(nèi)的Foundry廠根本就沒有專門針對MEMS的產(chǎn)品線，這就使得MEMS產(chǎn)品的流片變得異常繁瑣，也許這家Foundry廠能夠完成幾步工序，而另外幾步又必須到跑到其他Foundry廠去完成，這樣的情況使得產(chǎn)品在國內(nèi)根本就不可能量產(chǎn)；國外Foundry廠有專門的MEMS產(chǎn)品線，但是高昂的流片成本使得國內(nèi)的MEMS芯片與國外大的半導(dǎo)體廠商比根本就沒有優(yōu)勢，這樣的情況持續(xù)了數(shù)年。
但隨著像敏芯微這樣的本土企業(yè)在行業(yè)內(nèi)的不斷努力，也隨著MEMS產(chǎn)品市場的不斷擴(kuò)大，很多Foundry廠也看到了MEMS未來發(fā)展的巨大潛力，加上政府對MEMS產(chǎn)業(yè)的大力扶持，一些Foundry廠也陸續(xù)推出了專門針對MEMS產(chǎn)品的生產(chǎn)線。隨著無錫華潤MEMS線的投入生產(chǎn)，敏芯微的硅麥產(chǎn)品也率先實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。
當(dāng)然，產(chǎn)業(yè)鏈的整合不僅僅是體現(xiàn)在上游的芯片生產(chǎn)，在中游的封裝測試環(huán)節(jié)，敏芯微同樣也是在與國內(nèi)的相關(guān)廠商緊密合作。很多MEMS產(chǎn)品封裝與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體產(chǎn)品不一樣，這就需要芯片廠向封裝廠提出各種封裝的要求，而芯片封裝成成品后能不能用，產(chǎn)品性能指標(biāo)如何，這就必須做相應(yīng)的功能測試，而目前國外的專業(yè)測試設(shè)備相當(dāng)昂貴，對于國內(nèi)MEMS的初創(chuàng)企業(yè)來說根本就是無力承擔(dān)，所以敏芯微采用與國內(nèi)專業(yè)的設(shè)備廠商合作，由敏芯微提出具體的測試參數(shù)，設(shè)備廠商來實(shí)現(xiàn)的合作方式，實(shí)現(xiàn)半定制化甚至全定制化的測試設(shè)備研發(fā)。
下游應(yīng)用環(huán)節(jié)，敏芯微也在積極與一些本土MCU廠商合作，推出基于敏芯微MEMS的整體產(chǎn)品解決方案。下一階段，敏芯微會將ASIC（信號處理電路）集成在目前的硅麥產(chǎn)品中，到時客戶在產(chǎn)品開發(fā)時將無需對MEMS采集的原始電信號作外圍的電路處理，直接就可以使用MEMS輸出信號，設(shè)計將更加便利。
可以說敏芯微倡導(dǎo)的本土化全產(chǎn)業(yè)鏈整合，雖然步伐較慢，走得也比較累，但對于培植本土MEMS產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)上中下游合作伙伴和諧共生，具有重要意義，對于本土MEMS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意義深遠(yuǎn)。
SENSA工藝帶來產(chǎn)品質(zhì)的飛躍
當(dāng)然除了硅麥，壓力傳感器也是敏芯微的主打產(chǎn)品。目前在芯片方面敏芯微有8項專利，其中不得不提的是其引以為傲的SENSA制程工藝，該項技術(shù)已經(jīng)在中國大陸與美國申請了專利，并且成功獲得了授權(quán)。
SENSA工藝中文翻譯過來就是密封氣腔體之上的硅外延層工藝，與傳統(tǒng)的硅微加工薄膜相比，SENSA工藝制成的薄膜不需要鍵合工藝，因此理論上薄膜是零應(yīng)力狀態(tài)，完全消除了傳統(tǒng)工藝中應(yīng)力帶來的芯片特性的離散性和漂移。而該工藝給芯片本身帶來的也是一個質(zhì)的飛躍，傳感芯片的尺寸可以更小、精度可以更高、可靠性將大大增強(qiáng)、可加工性也是大大增加，同樣價格將更具競爭力。
目前敏芯微的壓力傳感器壓力范圍從6 KPa到50 MPa，產(chǎn)品涉及醫(yī)用的電子血壓計液位檢測、汽車數(shù)字胎壓計、石油管路的壓力傳感等等，面向消費(fèi)、醫(yī)療、汽車以及工業(yè)控制等多個領(lǐng)域。未來內(nèi)置ASIC電路調(diào)理信號輸出的傳感技術(shù)開發(fā)、先進(jìn)的二次封裝（比如TMAP傳感系列）以及微熔應(yīng)變片傳感工藝的研發(fā)、量產(chǎn)將是敏芯微壓力傳感器的主要發(fā)展方向。
對于國內(nèi)MEMS產(chǎn)業(yè)而言，目前還只是剛剛起步，比起國外半導(dǎo)體巨頭，敏芯微還差的很遠(yuǎn)。以硅麥芯片為例，70%左右的市場份額還是被樓氏電子占據(jù)，敏芯微搶到的蛋糕還很小。但是放眼全球，MEMS市場還有巨大的發(fā)展空間，而且MEMS與其他半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不同，技術(shù)的不斷進(jìn)步能夠使MEMS產(chǎn)品涉入到越來越多的領(lǐng)域當(dāng)中，這個產(chǎn)業(yè)的蛋糕會越做越大。相信本土的MEMS企業(yè)在未來的發(fā)展中將大有可為，也祝愿像敏芯微這樣的本土先鋒能越走越好。
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