最近幾年來M E M S 技術在國內外得到了迅猛的發展,MEMS 產品已經有了開拓性的應用,MEMS 產業鏈將會迅速崛起,預計2007 年,全球MEMS 元器件銷售總額將突破70 億美元。MEMS 將是半導體產業的后起之秀目前,世界上生產MEMS 的20 強公司中多數是從事集成電路的廠商,它們把MEMS 當成是集成電路發展的一個分支。僅管MEMS 的耗硅量不大,但其銷售額非常驚人,利潤遠高于一般的集成電路。大多數MEMS 產品全面商品化的時間將在最近5 年之內,因此可以說M E M S 是一個新興的工業,現在正趨于黃金發展時期。
"x&H&o:L,s4W-o6a 我國在MEMS 壓力傳感器、加速度計、慣性傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、熱對流式多軸加速度傳感器、打印機上的噴墨頭傳感器和手機上的M E M S 麥克風等產品方面,從理論研究、產品設計到批量生產技術都已有所突破,日趨成熟。半導體,芯片,集成電路,設計,版圖,芯片,制造,工藝,制程,封裝,測試,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless8w5b!d |$O+X+n$l/t
在消費電子產品帶動下,基于MEMS 的麥克風和揚聲器市場日漸火爆。2006 年,全球麥克風市場的總銷售量為25 億只,MEMS產品占據了8% 的市場份額;到2008 年,預計在3 0 億只麥克風市場中,MEMS 產品將占據15% 的份額,其復合增長率高達240%。汽車電子對M E M S 的需求量也在不斷增加,如安全氣囊需要的加速度傳感器、汽車剎車系統壓力傳感器、發動機進氣歧管壓力傳感器、懸掛系統雙歧路壓力傳感器、汽車胎壓監視系統(TPMS)等均已普遍采用。汽車生產廠商選用國產化產品的比率不斷增加,促進了國內MEMS 產品的開發和相關生產行業的發展。汽車電子將是M E M S 系列產品切入的最佳機會。同樣, 消費電子產品的量大面廣, 對M E M S 的需求量更加巨大,手機、筆記本電腦、數碼相機、數碼攝像機、胎壓計、血壓計、洗衣機、電冰箱、微波爐、熱水器等都需要各種低成本的MEMS 產品。而工業電子領域的數字壓力表、數字流量表、工業配料稱重等儀器儀表也正在擴大使用基于M E M S 的壓力、加速度等傳感器產品。
3t%B,N9}:W4Z!xwww.2ic.cn傳統半導體廠商轉產M E M S傳統半導體廠商增加M E M S 和太陽能硅片的生產是未來做大、做好、做強的革命性選擇,產品多樣化和應變能力的增強是保證企業成功的有力措施。(v&B!R1~4| `%^7V
目前,傳統半導體廠商的 4 寸、5 寸生產線正面臨淘汰,即使用來生產LDO 也只有非常低的利潤,如果能將其中一部分轉向生半導體,芯片,集成電路,設計,版圖,芯片,制造,工藝,制程,封裝,測試,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless0j$I"b-j7R'}(~0O
產MEMS 則可獲得較高的利潤。4 寸線上的每一個圓晶片可生產合格的M E M S 壓力傳感器裸片5000 個~6000 個,每個裸片出售后7g*F3`7F8W*K#f M:l
可獲得7 倍~10 倍于成本的毛利潤。轉產MEMS 時對工藝的改動不大,需要新增的輔助設備也不多,具有投資少、效益高的特點。當然新的工藝需要學習、熟練和磨合,轉產需要時間,不會一蹴而就。將MEMS 與傳統芯片集成、封裝在一起是集成電路技術發展的新趨勢,也是傳統芯片廠商的新機遇。比如,GE 的NPX2 TPMS傳感器集成了NovaSensor 的壓力/ 加速度裸片 和飛利浦的 MCU PCH7970,英飛凌的
/M0I:Q%f7x8_*s:L6Z7GSP30 TPMS 傳感器則集成了SensoNor 的壓力/ 加速度裸片和飛利浦的 MCU PCH7970。將MEMS 和ASIC 封裝在一個芯片內如今已半導體,芯片,集成電路,設計,版圖,晶圓,制造,工藝,制程,封裝,測試,wafer,chip,ic,design,eda,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QA,photo,etch,implant,diffustion,lithography,fab,fabless3`2^5a2L,{0p*i,v
成為一種成熟的技術。車用M E M S 壓力傳感器芯片市場全球M E M S 芯片行業目前呈專業壟斷的現狀,據國外資料分析,其中車用壓力傳感器芯片市場被GE NovaSensor 占據了41%以上。2002~2008 年全球及中國車用MEMS壓力傳感器芯片的需求量呈線性增長趨勢。.\3F8n9u#}(u
國內M E M S 芯片供應商主要有上海微系統所、沈陽儀表所、電子部13 研究所、北京微電子所等,目前形成生產化的主要是MEMS半導體,芯片,集成電路,設計,版圖,晶圓,制造,工藝,制程,封裝,測試,wafer,chip,ic,design,eda,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QA,photo,etch,implant,diffustion,lithography,fab,fabless-a8K;Z;s1A8\5@"i
壓力傳感器芯片。
(L3K)G;z4o4D'H'f5G#W(n半導體技術天地 M E M S 壓力傳感器的典型產品,如NovaSensor 公司的P592,它是用MEMS 技術在硅片上刻融一個硅杯形成壓力腔,再在杯底制作一個以電阻應變計為4 個橋臂的惠斯頓電橋。M E M S 與傳統芯片的異同與傳統芯片行業注重二維靜止的電路設計不同,MEMS 是以理論力學為基礎,結合電路和微機械原理設計的三維動態產品。對于在微米尺度進行的機械設計會更多地依靠經驗和實踐。其設計開發工具也與傳統芯片有所不同。半導體,芯片,集成電路,設計,版圖,晶圓,制造,工藝,制程,封裝,測試,wafer,chip,ic,design,eda,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QA,photo,etch,implant,diffustion,lithography,fab,fabless$W;x2E,u6h7@:A
在加工時,除使用大量傳統芯片工藝外,MEMS 的生產還需要一些特殊工藝,如雙面刻蝕,雙面光刻等,較傳統芯片工藝簡單,光刻步驟少,但具有一些非標準的特殊工藝。同時,MEMS 的工藝參數、生產工藝過程還需按不同的產品要求進行調整。另外,MEMS 的某些特殊工藝可能會污染現有的傳統芯片生產線,因此需要注意環保。由于需要產品設計、工藝設計和生產三方面的密切配合,因此,對廠商來說,IDM的模式要優于無廠設計公司+ 晶圓廠的模式。
MEMS 壓力傳感器的設計、生產和銷售鏈MEMS 產品定義/ 設計傳統半導體廠商對MEMS 產品的定義/設計可以有三個途徑:一是與已有MEMS 壓力傳感器芯片等版圖的公司合作,以盡快進入生產;二是向有關IDH 購買設計方案和版圖,縮短自已的開發周期;三是聘請MEMS設計專家,培養自已的人材,建立自己的設計隊伍.MEMS 生產工藝設計.
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目前4 寸線的大多數工藝可為MEMS 生產所用,只是缺少雙面光刻、濕法腐蝕和鍵合這三項M E M S 的特有工藝。M E M S 裸片的生產
(P0Y9U:y0w#l&|2{8k半導體,芯片,集成電路,設計,版圖,晶圓,制造,工藝,制程,封裝,測試,wafer,chip,ic,design,eda,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QA,photo,etch,implant,diffustion,lithography,fab,fabless目前的4 寸線缺少一些MEMS 生產的專用設備,主要為雙面光刻機、濕法腐蝕臺、鍵合機、壓力檢測設備等。另外,與傳統芯片產品共用4 寸生產線,一些特殊工藝存在污染生產線的可能。半導體,芯片,集成電路,設計,版圖,芯片,制造,工藝,制程,封裝,測試,wafer,chip,ic,design,eda,process,layout,package,FA,QA,diffusion,etch,photo,implant,metal,cmp,lithography,fab,fabless)D#I#K S,j!N
M E M S 產品的銷售廠商應開拓汽車電子、消費電子領域的銷售經驗和渠道。目前汽車電子對MEMS 產品的需要量激增,如上海捷伸電子科技公司的年需求量約為200 萬個。