什么是MEMS系統(tǒng)?3大MEMS產業(yè)特點介紹

目前，MEMS技術得到很好的發(fā)展，并在各行各業(yè)有所應用。在很多系統(tǒng)中，MEMS技術更是發(fā)揮了獨有的優(yōu)勢。為增進大家對MEMS的了解，本文將基于兩點介紹MEMS：1.MEMS系統(tǒng)相關內容，2.我國MEMS產業(yè)3大特點。如果你對MEMS具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、MEMS系統(tǒng)介紹

MEMS是一個獨立的智能系統(tǒng)，可大批量生產，其系統(tǒng)尺寸在幾毫米乃至更小，其內部結構一般在微米甚至納米量級。例如，常見的MEMS產品尺寸一般都在3mm×3mm×1.5mm，甚至更小。

微機電系統(tǒng)在國民經濟和軍事系統(tǒng)方面將有著廣泛的應用前景。主要民用領域是電子、醫(yī)學、工業(yè)、汽車和航空航天系統(tǒng)。

概括起來，MEMS具有以下幾個基本特點，微型化、智能化、多功能、高集成度和適于大批量生產。MEMS技術的目標是通過系統(tǒng)的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統(tǒng)。 MEMS技術是一種典型的多學科交叉的前沿性研究領域，幾乎涉及到自然及工程科學

的所有領域，如電子技術、機械技術、物理學、化學、生物醫(yī)學、材料科學、能源科學等。其研究內容一般可以歸納為以下三個基本方面： 1.理論基礎： 在當前MEMS所能達到的尺度下，宏觀世界基本的物理規(guī)律仍然起作用，但由于尺寸縮小帶來的影響(Scaling Effects)，許多物理現象與宏觀世界有很大區(qū)別，因此許多原來的理論基礎都會發(fā)生變化，如力的尺寸效應、微結構的表面效應、微觀摩擦機理等，因此有必要對微動力學、微流體力學、微熱力學、微摩擦學、微光學和微結構學進行深入的研究。這一方面的研究雖然受到重視，但難度較大，往往需要多學科的學者進行基礎研究。2. 技術基礎研究：主要包括微機械設計、微機械材料、微細加工、微裝配與封裝、集成技術、微測量等技術基礎研究。3. 微機械在各學科領域的應用研究。

二、我國MEMS產業(yè)特點

第一，未來十年是中國MEMS產業(yè)的黃金十年。中美貿易摩擦、科技脫鉤、美國打壓特定企業(yè)，包括新冠肺炎疫情影響的長期化，是我們不得不面對的困難，也給我們的產業(yè)發(fā)展帶來了不小的負面影響，特別是在市場端。但是，外部的壓力也給我們帶來了機遇。一是國產化機遇，之前不愿用、不敢用國產芯片的企業(yè)不得不使用國產芯片;二是科創(chuàng)板機遇，科技創(chuàng)富時代已經來到，部分MEMS企業(yè)上市帶來了很好的示范效應;三是新基建機遇，5G、物聯(lián)網市場帶來的新需求;四是國家扶持的機遇，國家正在加大政策和資金投入力度，扶持MEMS產業(yè)。因此，可以預測未來十年將是中國MEMS產業(yè)的黃金十年。

第二，中國MEMS企業(yè)創(chuàng)新能力亟待提升。MEMS產業(yè)前景光明，但中國MEMS企業(yè)的自主創(chuàng)新能力跟國外企業(yè)比，差距還很大。模仿的多，原創(chuàng)的少;跟隨的多，超越的少。像馬斯克獵鷹火箭那樣顛覆性的創(chuàng)新少之又少。我們希望“十四五”期間，越來越多的中國企業(yè)抓住市場機遇，下大力氣加強自主創(chuàng)新，在產品創(chuàng)新上走在世界前列。

創(chuàng)新就需要人才。MEMS與IC不同，要想做好MEMS產品，需要既懂微電子，又需要懂力、聲、光、電、磁、熱等多種學科的復合型人才。如何培養(yǎng)人才，不僅是MEMS從業(yè)者，更是整個社會教育體系需要加強的。

第三，代工制造是中國MEMS產業(yè)重要特點。傳統(tǒng)觀點認為MEMS是一個產品一種工藝，不適合代工模式。但從我們實際運營6寸代工廠的經驗看，MEMS工藝也在逐步標準化、兼容化，且MEMS與IC比體量小得多，IDM模式投入巨大、運營難度大，對公司綜合實力要求高，大部分MEMS企業(yè)其實更適合代工模式。而且我們發(fā)現，可以通過一些機制上的創(chuàng)新，讓設計企業(yè)擺脫重資產投入受約束的同時，享受IDM模式開發(fā)周期短、質量控制好的優(yōu)勢。

當前國際形勢日趨復雜，企業(yè)普遍有規(guī)避風險的需求。同時，國內MEMS制造水平不斷提高，更有反應快速，溝通成本低、價格方面的明顯優(yōu)勢，所以很多企業(yè)都在積極考慮將制造環(huán)節(jié)回流大陸，這個趨勢非常明顯。這也導致大陸的MEMS晶圓廠建設提速，進一步壯大了我們國家的MEMS制造力量。這里面地方政府起到了積極的推動作用，但是我們也建議要因地制宜，科學論證，綜合考慮本地的產業(yè)鏈、人才等情況，避免一哄而上，出現重復建設、后期運營困難等現象。

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