下一代技術(shù)新星：MEMS全解析

　　近來(lái)全球各大半導體廠(chǎng)似乎掀起一股MEMS熱，無(wú)論是最上游的IC設計公司、晶圓代工廠(chǎng)、一直到最終端的封裝測試廠(chǎng)，就連半導體機器設備商，也一頭栽進(jìn)MEMS世界，甚至近來(lái)半導體公司工程人員見(jiàn)面不乏問(wèn)一句，你們家MEMS了嗎!由此已可看出MEMS對于多數全球半導體大廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，已成為必須發(fā)展的產(chǎn)品線(xiàn)!

　　許多最新的消費電子產(chǎn)品都包含一個(gè)或多個(gè)MEMS IC功能以測量和控制諸如運動(dòng)、位置、力甚至溫度等要素。因此，MEMS IC不僅在加速計和陀螺儀內扮演關(guān)鍵角色，還在壓力傳感器、麥克風(fēng)、時(shí)序器件、濾波器、開(kāi)關(guān)、微顯示器、紅外溫度傳感器和微型馬達等產(chǎn)品中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

　　“在各種消費應用中，MEMS正變得非常流行。在過(guò)去幾年，隨著(zhù)MEMS器件成本的迅速降低，以往可能采用MEMS功能的產(chǎn)品現在都毫不猶豫地采用了 MEMS，”Roger Grace Associates的市場(chǎng)咨詢(xún)師及總裁Roger Grace表示。

　　“此舉提升了用戶(hù)的操控方便性并提供了更強的功能，為其產(chǎn)品在競爭激烈、迅速變化的市場(chǎng)中實(shí)現必要的差異化提供了條件，”Grace說(shuō)。

　　“在大約5年前，還沒(méi)有出現將MEMS IC用在消費電子產(chǎn)品的市場(chǎng)推動(dòng)力。今天，消費電子MEMS IC制造商在功能差異化方面競爭激烈，產(chǎn)品差異化(如Wii和iPhone等)無(wú)疑促進(jìn)了對MEMS IC的需求，這種需求又反過(guò)來(lái)刺激了MEMS價(jià)格的降低及產(chǎn)量的增加，”Invensense公司創(chuàng )辦人兼CEO Steven Nasiri表示。

　　“為滿(mǎn)足這些新興市場(chǎng)的需求，所有新一代MEMS產(chǎn)品都必須帶有革命性的方案，”Nasiri解釋說(shuō)。“此外，為支持大量由風(fēng)險投資創(chuàng )辦的新的無(wú)晶圓MEMS公司，對MEMS代工服務(wù)的需求也在增加。”

　　用于消費電子產(chǎn)品的MEMS IC的批量單價(jià)在1至1.50美元的水平。關(guān)鍵應用包括諸如加速計和陀螺儀等運動(dòng)傳感器以及麥克風(fēng)。例如，任天堂Wii視頻游戲系統和蘋(píng)果iPhone所用的三軸加速計的單價(jià)據報應在1美元的水平。它們采用的加速計產(chǎn)自意法半導體(ST)和亞德諾半導體(ADI)。

　　基于MEMS的帶定位和運動(dòng)感知功能的產(chǎn)品可使用戶(hù)獲得與環(huán)境之間的更緊密互動(dòng)，進(jìn)而使其覆蓋范圍超出了由PC和帶網(wǎng)絡(luò )功能的手機所能提供的范圍。個(gè)人導航設備(PND)、自由空間指針(free-space pointer)、室內導航和硬盤(pán)振動(dòng)消除設備只是利用該技術(shù)的若干種產(chǎn)品。

　　例如，Source Audio LLC用于吉他效果的Hot Hand運動(dòng)控制器就以ADI的雙軸ADXL 320 iMEMS加速計和SA601 SigmaDSP系統級芯片音頻處理器為核心。ADXL 330 iMEMS三軸加速計也用于Keynetic支持運動(dòng)的原型手機中以實(shí)現單手菜單導航、雙手游戲、自動(dòng)滾屏及其它功能。在Garmin的 Forerunner 50運動(dòng)手表中，你將看到ADXL雙軸iMEMS加速計被用于跑、騎自行車(chē)和健身運動(dòng)。

　　之所以有這樣多廠(chǎng)商前仆后繼投入MEMS市場(chǎng)，主要垂涎其高速成長(cháng)的商機，MEMS 2007年全球約有69億美元產(chǎn)值，至2010年將突破百億美元大關(guān)達115億美元，如國際IDM大廠(chǎng)ADI、FreeScale、意法半導體(STM) 以及英飛凌(Infineon)等，非但未因當下全球金融環(huán)境不佳，而減少對MEMS的相關(guān)投資，反倒咬緊牙關(guān)反手加碼，甚至將其升級至8寸廠(chǎng)生產(chǎn)。

　　除此之外，向來(lái)偏重標準CMOS制程的晶圓代工業(yè)者，也為了能在既有條件下進(jìn)一步跨足MEMS晶圓代工市場(chǎng)，一哥臺積電與聯(lián)電相繼大幅采購相關(guān)機器設備，即便當前手頭可用預算緊縮，但還是鐵了心繼續執行該項預算。

　　就連大陸的晶圓代工龍頭中芯半導體，即便近來(lái)財報未如預期，但也打破沉默對外高分貝宣布，中芯在MEMS晶圓代工市場(chǎng)中不會(huì )落后，大聲疾呼靠一己之力獨自于上海晶圓廠(chǎng)完成獨家的MEMS制程研發(fā)技術(shù)，在在顯示出各大晶圓代工廠(chǎng)對于MEMS市場(chǎng)雄心壯志!

　　而設計公司同樣也為了趕上這波MEMS熱，在抬面下默默耕耘較勁。臺灣IC設計業(yè)自然也輸人不輸陣，市場(chǎng)近期也不斷傳出臺灣IC設計龍頭聯(lián)發(fā)科，無(wú)論是藉由自行研發(fā)或購并，都顯示出跨足MEMS設計的用心。

　　再者如任天堂Wii搖桿紅外線(xiàn)感測元件供應商原相，看到同屬任天堂供應商的ADI與STM 2大廠(chǎng)，因銷(xiāo)售G-SENSOR而大發(fā)利市，豈有不心動(dòng)道理，總經(jīng)理黃森煌雖未正面表態(tài)跨入MEMS市場(chǎng)，但也表示對于MEMS市場(chǎng)會(huì )抱持關(guān)注態(tài)度。

　　再看看最后端的封裝與測試廠(chǎng)，看到MEMS封裝測試市場(chǎng)大餅，簡(jiǎn)直是用口水直流形容也不為過(guò)，原因無(wú)他，MEMS封裝測試利潤遠遠高過(guò)傳統封裝測試，再者封裝測試占整個(gè)MEMS產(chǎn)品總成本高達50%左右，對于封裝測試廠(chǎng)商營(yíng)收來(lái)說(shuō)絕對是貢獻驚人，這樣的誘人商機臺灣的日月光、矽品等大廠(chǎng)雖說(shuō)現階段還未有較明顯的動(dòng)作，但還是向設備商積極表明愿意聽(tīng)聽(tīng)看到底何謂MEMS。

　　最后回到半導體機器設備端部分，想要制造出完美MEMS商品，機器設備部分勢必不可缺席，正所謂工欲善其事必先利其器，當MEMS市場(chǎng)還在萌芽階段時(shí)，設備大廠(chǎng)根本是不屑一顧，但如今為了要證明自家也有進(jìn)入MEMS市場(chǎng)能力，部分「綜合性」半導體設備大廠(chǎng)如應用材料等，也搶先宣布自己是MEMS設備完整提供者，又一次證明MEMS是現階段半導體產(chǎn)業(yè)的最?lèi)?ài)!