中国MEMS产业如何突破瓶颈寻找出路?

时间:2016-06-29 10:57:51 来源:EEFOCUS 有0人参与

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“传感器是衡量一个国家工业能力的标准,”在中国半导体协会MEMS(微机电系统)分会第二届市场年会上,中科院电子所研究员、传感器技术国家重点实验室(北方基地)主任刘昶说道,“虽然MEMS体量不大,但没有其他任何一个行业能在纳米级和微米级做微型机械产品。MEMS水平代表了国家核心工业实力。” 刘昶认为,在MEMS领域真正有原创力的,只有美国、德国、意大利和法国,英国和日本都难以位列其中。“和电路设计不一样,MEMS设计和工艺还没有分离,我们常常提到的工匠精神,可以在MEMS里面得到最大的表现和发挥。”


那么MEMS这样一个既体现工业实力又代表工匠精神的行业,在中国发展的状况如何呢?深迪半导体市场总监范翔在下午的演讲中,介绍了MEMS行业的发展状况。

中国MEMS行业现状

根据Yole的数据,2015年中国有两家企业排入全球MEMS企业前三十位,全球前十以欧美厂商为主,德国博世在MEMS行业市占率居首,在消费电子市场增长的带动下,博世MEMS传感器销售额达到了12亿美元。2015年中国MEMS器件市场规模为308亿元人民币,占据全球市场的三分之。过去5年中国半导体一直保持在15%左右的增速,高于全球增速。


范翔表示,国内MEMS企业的规模都相对较小,年销售额超过1亿美元的很少。拥有独立IP与核心自主设计能力的MEMS企业如美新、深迪和明皜等年销售额都达不到7000万美元,目前还排不进全球前三十大MEMS企业名单。

从产品结构来看,硅麦克风、惯性传感器(如加速度计、磁力计)、压力传感器等细分产品的市场份额依旧位居前列,占据中国MEMS市场约一半的份额。中国 MEMS设计企业主要集中于华东地区,约占全国企业总数的55%。其中以上海、苏州和无锡三地为产业集中地。目前中国排名前五的MEMS厂商是瑞声声学、哥尔声学、美新半导体、深迪半导体和苏州明皜。

挑战与机遇

范翔认为,中国MEMS制造端的产业链成熟度不高,还没有出现具有一定规模的整合元件制造商(IDM)企业,新工艺的成熟期也相对晚于欧美同行。另外由于MEMS传感器研发非常前沿,国内现阶段产学研结合的平台相对还不成熟。

“现在开发一个技术所花的时间,比该技术从商业化到市场上得到大规模应用所花时间还要长,这对于技术企业的资金和商业运作都是一个挑战。”刘昶表示,随着技术商业化进程的加快,很多技术在市场存活时间很短,这对MEMS这个需要较长研发时间的企业是一个很大的挑战。


此外,MEMS传感器价格持续下跌也是MEMS厂商,尤其是消费类MEMS厂商,所面临的严峻考验。


哥尔声学传感器营销总监王志表示,面对MEMS价格下跌,将传感器系统化是避免恶性价格战的方法之一。“硬件集成化,我们给客户提供算法,通过软件来提供更多的价值。”此外晶圆工艺从小尺寸迁移到大尺寸也可以降低一部分成本,例如英飞凌的MEMS产线就由6英寸升级到了8英寸。

除了关注当前主流产品,范翔认为MEMS企业更要重视产业后续的发展趋势。“下一个十年,会涌现出远比现在主流传感器更有市场前景的MEMS产品。”


未来十年,MEMS产品用途更广,市场前景更大

刘昶给出了突破目前MEMS产业发展瓶颈的一些具体建议:努力提高传感器(陀螺、加速度等)精度;MEMS厂商要具备小批量、低成本的量产能力,以适应多变的市场;在封装、多材料复合技术等领域勇于尝试;无线无源传感器技术将是一个重点发展方向;封装在MEMS产品成本中占比较高,因此封装测试设备和系统以及加工设备和耗材的国产业很重要,MEMS产业发展需要有完整的生态圈。

虽然技术商业化周期越来越短,但刘昶最后仍然强调了要坚持工匠精神“还是要稳扎稳打,MEMS行业要有这种精神,用十到十五年的积累,来打造一款精品。”