高·格雷格编辑

由于物联网、电动汽车、智能消费电子和可穿戴设备的兴起,中国的微机电系统(MEMS)出现了前所未有的增长。尽管中国正在大力投资建立国内MEMS供应链,几家中国公司也取得了重大进展,但它仍面临着令人生畏的制造和设备挑战。

这是摘自JW Insights分析师关于该主题的研究报告。

与传统的机械传感器相比,MEMS传感器具有封装尺寸小、重量轻、安装和放置灵活、抗冲击和振动等优点,能够满足物联网时代对传感器的要求。

2020年,全球MEMS市场价值接近121亿美元,同比增长超过2%。在经历了2019年和2020年的疲软之后,市场在2021增长了11%,达到134亿美元。根据半导体市场研究公司Yole DéDevelopment的统计数据,到2026年,MEMS市场预计将达到182亿美元,复合年增长率约为7%(2020-2026年)。

在蓬勃发展的市场和有利的政府政策的推动下,中国的MEMS厂商正准备迎来一个发展的黄金时代。

JW Insights编制了一份中国大陆主要MEMS铸造厂名单,包括:

中芯国际(中芯国际)

上海华虹格雷斯半导体制造有限公司华虹宏力)

ASMC(上海先进)

Sai微电子(赛微电子)

硅烷微电子(士兰微)

华润微电子(华润微电子)

这些公司大多专注于6英寸和8英寸MEMS晶圆生产线。

Sai Microelectronics在2016年收购瑞典公司Silex后加入了一级MEMS铸造厂,自那以后,其产能和产量大幅提升。此次收购还极大地提升了中国的MEMS制造技术。2020年10月,其在北京的第一条8英寸硅片MEMS生产线投入运营,产能为10000片/月。

中芯国际(SMIC)和HHGrace等知名铸造厂也在先进的MEMS工艺技术方面取得了进展。中芯国际主要专注于MEMS麦克风、加速度计、陀螺仪、压力传感器显微镜超声波传感器和射频设备。

2018年3月,中芯国际与当地市政府在中国东部浙江省绍兴市建立了一家新工厂。该工厂专注于MEMS、MOSFET和场阻IGBT结构。截至2021 7月,中芯绍兴的产能已攀升至70000片/月,成品率超过99%。

HHGrace在上海金桥和张江拥有三家8英寸晶圆厂,月产能约18万片。在8英寸生产线上,该公司实现了标准CMOS和MEMS器件的工艺和生产线集成。其产品包括磁强计、加速度计和压力传感器

随着MEMS行业即将进入中国的快车道,中国国内的MEMS铸造厂有着巨大的市场潜力,但也面临着一些令人生畏的制造和设备挑战。

MEMS产品种类繁多,功能各异,不同的MEMS产品之间没有标准流程。因此,每种产品的批量生产从一开始就需要再投资,这延长了开发周期,并带来了比传统半导体更低的批量生产率。

目前,中国的MEMS行业仍处于起步阶段,落后于国际水平,市场主要由博世、ST、ADI、霍尼韦尔、英飞凌、AKM等老牌半导体巨头主导。80%的中高端MEMS传感器和90%的传感器芯片依赖进口。

MEMS制造业是中国MEMS产业发展的瓶颈之一,使得优秀的设计无法快速商业化和市场化。

中国国内的MEMS铸造厂尚未积累足够的工艺技术储备,制造工艺的经验、一致性和可重复性无法满足设计需要。他们的产品产量和可靠性也需要提高,以满足大规模生产的要求。因此,处于产品商业化阶段的本地MEMS设计公司更愿意与成熟的海外铸造厂合作。

然而,在上海证券交易所明星市场的建立、蓬勃发展的5G、电动汽车和物联网市场以及政府优惠政策支持的推动下,中国MEMS参与者获得了前所未有的机会。

与此同时,MEMS制造业继续向中国转移,提供更多更好的本地化服务和更低的成本。这一趋势将有助于提高中国MEMS制造业的整体能力。