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中國MEMS產(chǎn)業(yè)未來十年:創(chuàng)新、封裝、新材料是關(guān)鍵


  來源: 中國電子報 時間:2020-09-03 編輯:儀器儀表WXF
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2020年是國家“十三五”規(guī)劃的收官之年?!笆濉逼陂g,作為傳感器領(lǐng)域的重要增長點(diǎn),MEMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果尤為豐碩,中國已經(jīng)成為全球MEMS市場發(fā)展最快的地區(qū)。


MEMS


消費(fèi)電子、汽車電子的應(yīng)用長足發(fā)展,5G、物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)方興未艾,帶動了MEMS產(chǎn)品快速增長,中國MEMS產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模從2016年的363億元,以年均復(fù)合15%的增長率,至2020年約708億元,遠(yuǎn)高于全球約 9.6%的增速。MEMS 產(chǎn)業(yè)在中國大陸形成了多個產(chǎn)業(yè)聚集區(qū),蘇州、北京、上海、深圳、武漢、鄭州、無錫、淄博等地都在大力發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè),不少省市出臺了MEMS、傳感器產(chǎn)業(yè)扶持政策,設(shè)立了產(chǎn)業(yè)園區(qū)。


但是,也要看到,我國的MEMS產(chǎn)業(yè)目前尚處于相對弱小的位置,絕大部分企業(yè)是中小企業(yè),缺乏像ST、BOSCH這樣的龍頭企業(yè),技術(shù)水平和技術(shù)積累與國外相比仍存在很大差距,市場主要為國外品牌占據(jù),特別是高端產(chǎn)品。在當(dāng)下這種復(fù)雜的國際環(huán)境下,如何更好地發(fā)展中國的MEMS產(chǎn)業(yè),是擺在所有MEMS同仁面前的共同課題。未來,我國MEMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展將呈現(xiàn)以下幾個特點(diǎn):


第一,未來十年是中國MEMS產(chǎn)業(yè)的黃金十年。中美貿(mào)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(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了不小的負(fù)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(jī)遇。一是國產(chǎn)化機(jī)遇,之前不愿用、不敢用國產(chǎn)芯片的企業(yè)不得不使用國產(chǎn)芯片;二是科創(chuàng)板機(jī)遇,科技創(chuàng)富時代已經(jīng)來到,部分MEMS企業(yè)上市帶來了很好的示范效應(yīng);三是新基建機(jī)遇,5G、物聯(lián)網(wǎng)市場帶來的新需求;四是國家扶持的機(jī)遇,國家正在加大政策和資金投入力度,扶持MEMS產(chǎn)業(yè)。因此,可以預(yù)測未來十年將是中國MEMS產(chǎn)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(chǎn)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(jī)遇,下大力氣加強(qiáng)自主創(chuàng)新,在產(chǎn)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(chǎn)品,需要既懂微電子,又懂力、聲、光、電、磁、熱等多種學(xué)科的復(fù)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(qiáng)的。


第三,代工制造是中國MEMS產(chǎn)業(yè)重要特點(diǎn)。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為MEMS是一個產(chǎn)品一種工藝,不適合代工模式。但從我們實(shí)際運(yùn)營6寸代工廠的經(jīng)驗(yàn)看,MEMS工藝也在逐步標(biāo)準(zhǔn)化、兼容化,且MEMS與IC比體量小得多,IDM模式投入巨大、運(yùn)營難度大,對公司綜合實(shí)力要求高,大部分MEMS企業(yè)其實(shí)更適合代工模式。而且我們發(fā)現(xiàn),可以通過一些機(jī)制上的創(chuàng)新,讓設(shè)計(jì)企業(yè)擺脫重資產(chǎn)投入受約束的同時,享受IDM模式開發(fā)周期短、質(zhì)量控制好的優(yōu)勢。


當(dāng)前國際形勢日趨復(fù)雜,企業(yè)普遍有規(guī)避風(fēng)險的需求。同時,國內(nèi)MEMS制造水平不斷提高,更有反應(yīng)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(dǎo)致大陸的MEMS晶圓廠建設(shè)提速,進(jìn)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(xué)論證,綜合考慮本地的產(chǎn)業(yè)鏈、人才等情況,避免一哄而上,出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)、后期運(yùn)營困難等現(xiàn)象。


第四,先進(jìn)封裝是MEMS產(chǎn)業(yè)重要環(huán)節(jié)。MEMS封裝是決定MEMS器件性能的重要環(huán)節(jié),需要同時實(shí)現(xiàn)芯片保護(hù)、外界信號交互等多種功能。封裝工藝好壞,很大程度上決定了MEMS產(chǎn)品的性能和成本。與IC封裝相比,MEMS封裝需考慮的因素更多,更加復(fù)雜,且標(biāo)準(zhǔn)不一,往往需要定制化。近年來,3D晶圓級封裝技術(shù)取得長足進(jìn)步,可以把MEMS和ASIC整合在一起,進(jìn)一步提升效率和縮減尺寸是MEMS先進(jìn)封裝領(lǐng)域的重要方向。



第五,新材料和傳感集成是MEMS產(chǎn)業(yè)新的機(jī)會。硅基MEMS已經(jīng)發(fā)展了40多年,如何才能大幅提高產(chǎn)品性能、降低成本,基于新材料的MEMS器件是一個擺在我們面前的巨大機(jī)會。比如PZT、氮化鋁、氧化釩等新材料MEMS器件正在取得突破,下一步有望快速應(yīng)用,取代部分傳統(tǒng)硅基產(chǎn)品。同時,將多種單一功能傳感器組合成多功能合一的傳感器模組,再通過集成微控制器、微處理器等芯片的傳感器集成技術(shù),也是MEMS產(chǎn)業(yè)新的市場機(jī)會。

關(guān)鍵詞:中國 MEMS產(chǎn)業(yè) 未來十年    瀏覽量:12415

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