士蘭微MEMS傳感器特色發(fā)展之路

自從智能手機(jī)催生了龐大的MEMS傳感器市場(chǎng)起，MEMS供應(yīng)商之間的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，但I(xiàn)DM模式的MEMS廠商持續(xù)處于領(lǐng)導(dǎo)地位，目前全球MEMS市場(chǎng)被博世、意法半導(dǎo)體、霍尼韋爾等國(guó)際廠商占據(jù)超過(guò)60%的份額，中國(guó)市場(chǎng)80%的芯片依賴國(guó)外進(jìn)口，國(guó)內(nèi)MEMS企業(yè)中70%是中小企業(yè)，產(chǎn)品主要集中在中低端。

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SILAN

士蘭微自1997年成立以來(lái)，實(shí)現(xiàn)了芯片設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等環(huán)節(jié)的一體化布局，為逐步發(fā)展成為MEMS IDM 供應(yīng)商奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。自2010年開(kāi)始，士蘭微電子投入大量資金，通過(guò)對(duì)加速度傳感器、地磁傳感器、壓力傳感器等一系列傳感器產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，在6吋、8吋芯片生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)了批量制造能力，并建立自己的MEMS封測(cè)生產(chǎn)線，初步走通了系列傳感器的IDM發(fā)展之路，已申請(qǐng)相關(guān)發(fā)明專利百余項(xiàng)。

2012年11月，士蘭微電子研發(fā)成功了第一顆MEMS慣性加速度計(jì)電路SC7A30；2013年08月，士蘭微電子推出第一顆三軸磁傳感器電路SC7M30；這兩款產(chǎn)品均采用3.0mm x 3.0mm x 1.0mm的LGA封裝，可應(yīng)用于智能手機(jī)和平板電腦等各種場(chǎng)合。

2016年，士蘭微推出國(guó)內(nèi)首款單芯片六軸慣性傳感器SC7I20。2019年2月，士蘭微推出了專門為快速增長(zhǎng)的消費(fèi)終端市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的高性能MEMS硅麥克風(fēng)系列產(chǎn)品。

慣性加速度計(jì)電路SC7A30

目前，公司系列化的傳感器產(chǎn)品主要有：加速度傳感器、陀螺儀、多軸慣性傳感器、地磁傳感器、空氣壓力傳感器、溫濕度傳感器、硅麥克風(fēng)、接近及環(huán)境光傳感器、心率傳感器、電流傳感器、角度及位置傳感器、車用胎壓傳感器、霍爾傳感器等。

士蘭微電子MEMS傳感器的研發(fā)得到了國(guó)家重大科技專項(xiàng)的支持。2013年公司承擔(dān)了“面向移動(dòng)終端和物聯(lián)網(wǎng)的智能傳感器產(chǎn)品制造與封裝一體化集成技術(shù)”項(xiàng)目，目前該項(xiàng)目已通過(guò)綜合績(jī)效評(píng)價(jià)。

2020年1月10日，國(guó)務(wù)院召開(kāi)了2019年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)。士蘭微電子參與完成的“高效模數(shù)轉(zhuǎn)換器和模擬前端芯片關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，該項(xiàng)目發(fā)明了高效可配置模數(shù)轉(zhuǎn)換及模擬前端芯片架構(gòu)、高效誤差數(shù)字校準(zhǔn)及高精度時(shí)鐘、高效模擬前端采樣等技術(shù)，可應(yīng)用于多維傳感器、鋰電管理系統(tǒng)等系列產(chǎn)品，解決了高效模數(shù)轉(zhuǎn)換器及模擬前端芯片的自主可控發(fā)展的難題。

2020年8月26日，由中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)電子報(bào)社主辦的第十四屆（2019年度）中國(guó)半導(dǎo)體創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)評(píng)選結(jié)果揭曉。士蘭微電子“三軸微機(jī)械數(shù)字加速度傳感器”榜上有名，榮獲“第十四屆（2019年度）中國(guó)半導(dǎo)體創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)”。

目前全球前十大的MEMS公司均為歐美日企業(yè)，國(guó)際MEMS大廠（惠普、TI、意法半導(dǎo)體、博世等）都以IDM（設(shè)計(jì)/制造一體化）模式運(yùn)營(yíng)，可以說(shuō)IDM模式于MEMS產(chǎn)品更具優(yōu)勢(shì)。這是由于：

首先制造傳感器沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)工藝，不同類型的傳感器所采用的工藝路線均不相同；

第二，一顆傳感器產(chǎn)品可以視為一個(gè)系統(tǒng)，其封裝對(duì)產(chǎn)品性能和可能性影響非常大；

第三，傳感器和傳感器系統(tǒng)的晶圓測(cè)試和產(chǎn)品測(cè)試與普通的CMOS芯片差異非常大；

最后，IDM廠商對(duì)于MEMS生產(chǎn)和供貨具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性和彈性。

三軸加速度傳感器芯片SC7A20

以加速度計(jì)傳感器為例，代表性的國(guó)際廠商包括意法半導(dǎo)體、博世等都是IDM廠商，產(chǎn)品性能高，是真三軸，但是也存在價(jià)格高、供貨在交期方面有一定風(fēng)險(xiǎn)；而國(guó)內(nèi)廠商雖然在價(jià)格方面具有一定優(yōu)勢(shì)，但由于多數(shù)是fabless企業(yè)，其在產(chǎn)能、產(chǎn)品可靠性方面經(jīng)常出現(xiàn)不能滿足客戶需求的情況，甚至有些產(chǎn)品還可能是假三軸。士蘭微加速度計(jì)傳感器產(chǎn)品憑借內(nèi)置的MEMS傳感器芯片出色的抗機(jī)械沖擊性能和抗回流焊沖擊性能贏得多家全球頂級(jí)品牌智能手機(jī)客戶的認(rèn)可，目前已大批量應(yīng)用在多款頂級(jí)品牌的智能手機(jī)當(dāng)中。

憑借在MEMS設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域的長(zhǎng)期積累，士蘭微電子可以在實(shí)現(xiàn)優(yōu)化制造成本的同時(shí)，持續(xù)為客戶提供差異化的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。公司在智能手機(jī)和智能穿戴領(lǐng)域積累了較多的客戶群，截至目前，加速度計(jì)傳感器累計(jì)出貨量已超過(guò)3億只。

隨著，士蘭傳感器產(chǎn)品在智能手機(jī)、平板電腦、智能手環(huán)、智能門鎖、行車記錄儀、TWS耳機(jī)等領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展，預(yù)計(jì)今后公司MEMS傳感器產(chǎn)品的出貨量還將快速增長(zhǎng)。