MEMS制造工藝集成困難？如何打造匹配并互補的生態(tài)系統(tǒng)

MEMS產(chǎn)業(yè)增長潛力巨大，而MEMS制造是產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的瓶頸還是將潛力兌現(xiàn)成現(xiàn)實的關(guān)鍵路徑?據(jù)麥姆斯咨詢報道，漫長的開發(fā)周期、繁多的制造平臺、研發(fā)期間的用量少帶來的高報價是阻礙新產(chǎn)品快速研發(fā)的主要絆腳石。了解MEMS制造的特殊特性，清楚眾多生態(tài)系統(tǒng)的選擇，將有助于您在面臨挑戰(zhàn)時發(fā)展路線清晰，從而更快速地開發(fā)出具有特色的新產(chǎn)品。

MEMS器件種類繁多，要求不一。一種器件就是一套工藝流程，這是MEMS制造面臨巨大挑戰(zhàn)的根結(jié)所在。雖然單一的方法不適合所有公司，但利用不同公司專業(yè)知識形成生態(tài)系統(tǒng)是解決這些挑戰(zhàn)的最佳途徑之一。然而，整合生態(tài)系統(tǒng)是有困難的，因為整個供應鏈涉及多個合作伙伴，只有當供應鏈的所有成員都遵循相同的基本設計規(guī)則和共同的頂層技術(shù)發(fā)展路線時，這套生態(tài)系統(tǒng)才能奏效。由于建立共同規(guī)則需要時間和精力，許多大中型企業(yè)更傾向于不計成本地打造自己的供應鏈。相比之下，新興企業(yè)無法支持對新設備的大量資金投入，不可避免地會發(fā)現(xiàn)擁有所有設備以及各種各樣MEMS工藝的代工廠是更具吸引力的選擇。當您踏上一個MEMS制造之旅時，您該如何做抉擇以保持領(lǐng)先地位呢?

尋找合適的生態(tài)系統(tǒng)合作成員

在MEMS制造中，可選擇的技術(shù)很多，工藝集成很困難。各家的獨門絕技是保證按時完成特殊產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵。如果您不能建立供應鏈，您必須找到與您的技術(shù)相匹配并互補的生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴(如下表)。

生態(tài)系統(tǒng)選擇與企業(yè)專長相關(guān)：1 =完美匹配，2 =匹配，3=較匹配

您還必須了解您的公司對最終產(chǎn)品或生態(tài)系統(tǒng)中的其他伙伴的附加值。最重要的是，合作伙伴之間必須相互信任。缺乏相互信任將導致信息共享和知識積累不足，從而引發(fā)問題解決速度慢和/或造成開發(fā)周期時間過長。

　選項1：擁有完整供應鏈

雖然很少有公司能夠支持選項1——擁有整條供應鏈(如博世或意法半導體)，但好處確實很多：所有專有技術(shù)都由公司擁有，知識產(chǎn)權(quán)容易被保護，供應鏈管理更簡單。然而，這個模式需要對設備投入巨額資金。長遠來看，供應鏈的每一個環(huán)節(jié)上都要付出巨大的努力和金錢才能保持技術(shù)上的競爭力。

選項2：外包ASIC

您可能會選擇只外包ASIC (專用集成電路)制造，也可能包括ASIC設計和組裝等，而其他供應鏈則相對完整。這個選項需要公司在MEMS技術(shù)方面有專業(yè)優(yōu)勢，能從MEMS制造工藝控制中獲益，進而從無晶圓廠(fabless)模式的限制中解脫出來。這個選項還能確保比自有代工廠擁有更多的知識產(chǎn)權(quán)保護。

雖然選項2的缺點與擁有完整供應鏈的模式相似，但可以通過外包MEMS芯片制造供應鏈的一部分，或?qū)⒁恍╅_發(fā)任務外包晶圓供應商，這些晶圓供應商能夠在晶圓上完成嵌入式結(jié)構(gòu)和/或多層晶圓堆棧封裝。外包將縮短流程，即使需求量增長也無需增加資金投入。第三種外包方式是將難度很大或不兼容的步驟外包。這樣做的好處很多，比如獲得更好的材料，包括特殊聚合物，這些聚合物通常比硅更貴;再比如貴金屬(黃金或鉑)，其薄膜沉積過程可能引發(fā)沾污問題。

選項3-4：代工廠模式

雖然更多的公司仍然擁有完整供應鏈或?qū)SIC外包，而不會外包給MEMS代工廠，但外包給MEMS代工廠的解決方案對有成本意識的公司仍不失為好選項。如果您無法負擔新設備、先進材料的大量資金投入，或者因產(chǎn)品生命周期短而需要迅速擴大規(guī)模，那么您可以嘗試下選擇代工廠模式。有兩種主要模式：外包給純MEMS代工廠(選項3)和外包MEMS制造和設計給MEMS代工廠(選項4)。選項3不提供設計服務，代工廠本身也不具備設計能力。對于有MEMS設計能力的公司，如果沒有MEMS生產(chǎn)線，選項3是不錯的選擇。然而，如果您的公司缺乏對MEMS設計的深入了解，選項4會給您設計支持，也可能提供知識產(chǎn)權(quán)。

操作員正在對硅片進行檢驗，以確保符合客戶的質(zhì)量和性能規(guī)范

　選項5：采購現(xiàn)成的MEMS芯片

選項5是購買現(xiàn)成的MEMS芯片，作為組件構(gòu)成的基礎(chǔ)。如果貴公司在價值鏈中具有很高的價值或者有系統(tǒng)級的專業(yè)知識，這是一個可靠的選擇。

在未來，MEMS生態(tài)系統(tǒng)的參與者將通過提供設計庫開發(fā)和MEMS工藝設計套件的支持組合而獲勝，跟當前IC行業(yè)的規(guī)則相同。這種獲勝的方法將大大縮短MEMS產(chǎn)品設計周期——從概念到過程開發(fā)和成品完成，并最終將改變MEMS制造業(yè)的游戲規(guī)則。