MEMS的最大優勢是可以利用微電子技術將傳感器、執行器和處理電路集成在一起構成單片集成傳感器或系統,更可以實現傳感器芯片的大規模批量制造,已廣泛用于信息、汽車、消費、工控等領域,并成為國際競爭的戰略制高點。
今年以來,我國包括代工業務在內的芯片產業面臨著前所未有的市場挑戰,同時也迎來了更大的發展機遇,傳感器作為信息感知的基礎芯片也是如此。面對可能存在的供應鏈風險,國內企業開始著手構建穩定的國內供應鏈,改變傳感器受制于人的被動局面。
我們一定要抓住國產傳感器需求迫切的機遇,采取必要的措施,大力推進我國MEMS傳感器的產業化發展,提升傳感器芯片的自主創新能力。
MEMS傳感器具有個性化、分散化特點
集成電路發展迅速的原因是標準化,晶體管是其核心,制造圍繞標準單元晶體管進行,產品是即插即用的標準集成電路,技術發展可通過摩爾定律清晰預測。令人遺憾的是,MEMS傳感器的特點是個性化的:一是沒有像晶體管那樣功能強大的標準單元,制造呈現個性化;二是沒有像CPU和存儲器市場那么大的標準產品,產品呈現個性化。因此,其發展速度遠低于業界的預測。
盡管MEMS傳感器個性化特點影響了其發展速度,但卻有利于我國實現跨越發展。主要體現在兩方面:一是制造個性化還沒有形成通用制造流程,技術更新換代緩慢,對工藝設備要求遠低于集成電路的要求,有利于我國實現制造突破;二是產品個性化帶來的是細分市場,產品形態與客戶高度關聯,單一公司難以壟斷,有利于我國發揮本土優勢實現應用突破。
設立以產業化為導向的MEMS傳感器專項
我國還沒有為傳感器專門制訂過科技計劃,盡管在許多國家科技計劃中包含傳感器的內容,但基本都屬于從屬地位,沒有得到足夠的重視,發展速度遠不盡如人意,使得國內市場一直被國外產品壟斷。另一方面,國產傳感器的落后也使得國內用戶大多不選用國貨,進一步拉大了國產傳感器與國外產品差距,造成了產品越沒人用越不行的惡性循環。目前的國際芯片供應鏈形勢,給許多國內傳感器用戶帶來了空前的危機感,有了構建國內穩定供應鏈的迫切需求。
因此,應該搶抓機遇,針對MEMS傳感器的特點,盡快設立以產業化為導向的MEMS傳感器專項,全力構建MEMS傳感器制造體系,扶植有特色的MEMS傳感器企業做大做強,提升國產傳感器的市場占有率,提升傳感器芯片自主能力,改變嚴重受制于人的局面。
二次開發集成電路產線 構建MEMS傳感器制造體系
MEMS傳感器制造從本質上講是基于微電子技術,但與集成電路又有很大不同,因此,不能直接將常規集成電路產線用來制造傳感器芯片。集成電路芯片制造的核心是晶體管,制造工藝為平面工藝,關注的主要是電性能。
MEMS傳感器芯片制造的核心是微機械結構,需要進行三維微機械結構加工,除了要關注電性能外,更要關注機械和力學等性能。而且,微機械結構呈現個性化,還沒有一種像晶體管那樣功能強大的標準微機械結構。不過微機械結構的尺寸一般都在微米量級,對工藝設備的要求遠低于集成電路,通常的集成電路產線經過二次工藝開發,都能滿足MEMS傳感器的制造需求。
因此,可通過MEMS傳感器專項支持,選擇合適的集成電路產線,進行二次工藝開發,打造出適應MEMS傳感器個性化制造需求的量產線。
由于MEMS傳感器芯片需求量遠小于集成電路芯片,而且轉產MEMS傳感器芯片投入大,為提高集成電路芯片廠轉產MEMS傳感器芯片的積極性,應對MEMS傳感器芯片量產線給予資金支持和稅收優惠。同時,選擇合適科研機構,建立MEMS傳感器芯片研發平臺,用于MEMS傳感器前期開發樣品研制,建立MEMS傳感器中試平臺,用于MEMS傳感器產品開發量產工藝驗證,全力構建出我國MEMS傳感器制造體系。
發揮本土優勢 做大做強企業
MEMS傳感器呈現出小批量多品種的個性化特色,不同的傳感器產品形態有明顯的不同,即使是同一種傳感器,使用場合不同其產品形態也有明顯的不同。例如,僅汽車壓力傳感器就有進氣壓力傳感器、機油壓力傳感器、剎車壓力傳感器、變速箱壓力傳感器、燃油箱蒸汽壓力傳感器、高壓共軌壓力傳感器等,其產品形態與應用場合密切相關,是典型的用戶關聯產品。
用戶關聯產品的市場營銷需要與用戶密切互動,這可充分發揮本土企業與用戶溝通便利、進行定制半定制保姆式服務等優勢,使本土企業在與國外公司競爭中處于有利地位。