要保證產能供應和一致性
目前MEMS的生產管理控制還存在不足,只有將分立傳感器做得駕輕就熟,才能做好組合傳感器。
目前,MEMS(微機電系統(tǒng))在消費電子、汽車電子、醫(yī)療電子等產品中的應用越來越熱。MEMS最先應用于汽車電子之中,此后進入消費電子領域,現(xiàn)在消費電子中的應用已經(jīng)相當普及;醫(yī)療電子相對MEMS來說還是比較新的領域,不過由于MEMS傳感器的很多功能非常適用于醫(yī)療電子,發(fā)揮的空間很大,因此無論是傳感器本身,還是整個傳感系統(tǒng),未來在醫(yī)療電子產品中將有巨大的成長空間。
從市場增長率來看,由于此前MEMS在醫(yī)療電子中的應用很少,所以增長率將會很高?,F(xiàn)在MEMS在消費電子中已經(jīng)有了很多應用,未來在人機界面的改善、產品性能的提升等方面還會發(fā)揮重要作用,將會有越來越多的消費電子采用MEMS。由于MEMS在消費電子中的產品基數(shù)已經(jīng)很大,增長率將不及醫(yī)療電子,然而由于消費電子市場本身容量巨大,至少兩年之內在絕對量的增長上還將大過醫(yī)療電子。
具體到MEMS產品,除了常見的MEMS麥克風、加速度計和陀螺儀之外,本人還看好磁力計和MEMS指南針等。新產品也會不斷推出,比如MEMS存儲器、光感MEMS、RF MEMS等。相信未來很多MEMS廠家都會在這些方面加大技術投入,期待這些產品的成熟和商業(yè)化。
在保證高性能和高可靠性方面,目前MEMS還很難控制,要把它做好就要把控好其生產管理機制,即把控好工藝的成熟性和生產流程。只有將分立傳感器做得駕輕就熟,才能把組合傳感器做好。
現(xiàn)在業(yè)界很關注MEMS傳感器的尺寸和功耗。功耗性能的提升無非是采用更細微工藝,幾年之前就推出可在μA級別電流下工作的單顆加速度傳感器了。在尺寸方面,除了IC設計要做得更小,在機械方面也要有更好的設計基礎和能力。同時在封裝方面,因為MEMS既有機械又有電子,在封裝上有更多的搭配組合余地,可將封裝尺寸做得更小、更可靠。
MEMS是一個實用型的產業(yè)。雖然中國有些企業(yè)在過去幾年中投入很大,也開發(fā)出了產品,有一定客戶基礎,但是MEMS產品需要在市場中檢驗它的可靠性,讓客戶檢驗它的產能、一致性是否可以保證。不像某些IC產品,在工廠端通過評測就可以得到實用,MEMS的產品也許會出現(xiàn)檢測時沒有任何問題,但客戶使用幾個月后,各種問題逐漸顯現(xiàn)的現(xiàn)象。中國現(xiàn)在從事MEMS的企事業(yè)單位很多,包括很多大學都對MEMS進行研發(fā)投入,關鍵問題是能否把握契機、找準切入點。
IDM模式更適合MEMS
MEMS如果采取外包生產方式,企業(yè)將更難實現(xiàn)對整個產業(yè)鏈的控制,所以目前真正做大的MEMS供應商都采用IDM模式。
目前MEMS廠商都有自己不同的工藝,行業(yè)內很多公司都在分析各家工藝的優(yōu)劣,如何進一步優(yōu)化等。ST的MEMS生產工藝已經(jīng)有10多年歷史,像加速度計、陀螺儀使用的工藝是一樣的,而且可以很好地把控產品性能。當然,工藝的提升是一個永無止境的歷程。
MEMS標準化工藝的路還很長。目前來看,建立標準化的生產工藝還比較困難,特別是在機械部分更是如此,這涉及各個公司自身的歷史積累。因為采用不同的工藝都可以將MEMS做出來,因此現(xiàn)在各公司都只在自有技術基礎上進行優(yōu)化。其實,即使是IC制造也不是各家都采用一樣的工藝,無非幾家IC制造大廠聯(lián)合開發(fā)一種工藝,然后大家一起用罷了。哪怕是標準產品,也不是各家都有所謂統(tǒng)一的工藝。
MEMS產品如果采取外包生產方式的話,企業(yè)對整個產業(yè)鏈的控制、獲取競爭優(yōu)勢,甚至對客戶支持等方面都會更難把控。原因是MEMS涉及的環(huán)節(jié)很多,既有機械部分,又有電子部分,并且MEMS在后端封測環(huán)節(jié)上的要求更多、難度更大。目前MEMS主要應用領域還集中在消費類電子上,消費類電子產品的特點是更新?lián)Q代速度快,整個市場對于供應鏈反應速度的需求在4~6周之間,而MEMS生產周期超過10周以上,所以通過外包這種方式來做,響應速度會受很大影響。此外,MEMS在后端封測方面,對各個廠家的質量管控提出了更高的要求,所以目前為止,真正在業(yè)界做大的MEMS供應商都是采用IDM模式,或者盡量保留更多環(huán)節(jié)自己生產。
封裝在MEMS產品中是很關鍵的環(huán)節(jié),從研發(fā)投入角度來說,是整個設計構成中比重最大的部分,遠遠高于機械部分的研發(fā)投入。ST已經(jīng)用到晶圓級封裝、硅通孔技術,針對不同產品采用不同技術。因為要實現(xiàn)產品的高性能和低成本,需要視不同產品的定位決定采用哪種封裝技術。
今年ST在MEMS方面的業(yè)績表現(xiàn)預計會實現(xiàn)兩位數(shù)以上的增長。競爭優(yōu)勢在于:一是有完整的產品系列,二是有完整的工藝鏈體系,三是有世界級的品牌客戶。每年我們都會有一個新的產品系列在市場上站穩(wěn)腳跟。我們的布局不像有些公司只做一個系列的MEMS器件。ST幾乎每年都會推陳出新,而且產品規(guī)劃會延伸到明年甚至后年推出的新產品上。我們是在跟世界級的大客戶進行戰(zhàn)略合作,真正推動MEMS產品在不同應用領域增長。但是我相信任何一個市場不可能永遠保持輝煌,市場成長起來后會有更多的競爭對手來分一杯羹。
明年,ST的規(guī)劃是繼續(xù)提升人機界面的應用。目前來看MEMS還可以與傳感器走得更近,比如用手機可以知道今天的光照度怎樣,進入一個房間可知道這個房間的空氣質量怎么樣、二氧化碳濃度是否過高。此外,MEMS在微型投影機上的應用也十分看好。在不久的將來,以前用在工業(yè)類、醫(yī)療類或者特殊行業(yè)的一些傳感器,由于有了MEMS工藝的介入,性能將有更大的提高。