MEMS封裝和測試
MEMS產(chǎn)品種類豐富、功能各異，工藝開發(fā)過程中呈現(xiàn)出“一類產(chǎn)品一種制造工藝”的特點。MEMS芯片或器件的種類多達上萬、個性特征明顯，除了采用相同的硅材料外，不同的MEMS產(chǎn)品之間沒有完全標(biāo)準(zhǔn)的工藝，產(chǎn)品參量較多，每類產(chǎn)品品種實現(xiàn)量產(chǎn)都需要從前端研發(fā)重新投入，工藝開發(fā)周期長，且量產(chǎn)率較傳統(tǒng)半導(dǎo)體生產(chǎn)行業(yè)相比更低，依靠單一種類的MEMS產(chǎn)品很難支撐一個公司。
雖然不同種類的MEMS從用途來說截然不同，封裝形式也是天壤之別。但是從封裝結(jié)構(gòu)上來說，大致可以分為以下3類：封閉式封裝（Closed Package）、開放空腔式封裝（Open Cavity Package）、眼式封裝（Open Eyed Package）。
MEMS封裝形式
中國MEMS產(chǎn)業(yè)在2009年后才逐漸起步，目前尚未形成規(guī)模，產(chǎn)業(yè)整體處于從實驗室研發(fā)向商用量產(chǎn)轉(zhuǎn)型階段。國內(nèi)MEMS廠家在營業(yè)規(guī)模、技術(shù)水平、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)環(huán)境上與國外有明顯差距，60%-70%的設(shè)計產(chǎn)品依舊集中在加速度計、壓力傳感器等傳統(tǒng)領(lǐng)域，對新產(chǎn)品（例如生物傳感器、化學(xué)傳感器、陀螺儀）的涉足不多。工藝水平與經(jīng)驗缺失制約代工廠發(fā)展，制造環(huán)節(jié)亟需填補空白。
微機電系統(tǒng)的生產(chǎn)制造涵蓋設(shè)計、制造和封測。由于系統(tǒng)器件具有高度定制化、制程控制與材質(zhì)特殊的特點，封裝與測試環(huán)節(jié)至少占到整個成本的60%。因此，為了能夠在日益嚴(yán)峻的產(chǎn)品價格下跌趨勢下有效降低成本，多數(shù)無晶圓或輕晶圓MEMS供應(yīng)商將封裝與測試環(huán)節(jié)外包給專業(yè)封測廠商，這也將為MEMS器件封裝及測試廠商帶來機遇。
隨著國家政策扶持，近兩年中國MEMS產(chǎn)線投資興起，2014年國內(nèi)MEMS代工廠建設(shè)投資超過1.5億美元，但是技術(shù)的匱乏和人才的缺失依然是產(chǎn)業(yè)短板。MEMS技術(shù)與IC技術(shù)有本質(zhì)差異，技術(shù)核心領(lǐng)域在于工藝和制造，MEMS制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高度定制化、依賴于專用設(shè)備，且具有很強的規(guī)模效應(yīng)。目前，本土MEMS產(chǎn)業(yè)明顯落后國際水平，國內(nèi)市場嚴(yán)重依賴進口，市場份額基本被Bosch、ST、ADI、Honeywell、Infineon、AKM等國際大公司寡頭壟斷，中高端MEMS傳感器進口比例達80%，傳感器芯片進口比例高達90%。
MEMS制造目前主要分為三類，純MEMS代工、IDM企業(yè)代工和傳統(tǒng)集成電路MEMS代工。與其將MEMS看做一種產(chǎn)品倒不如把它看成一種工藝，MEMS器件依賴各種工藝和許多變量。只有經(jīng)過多年的工藝改進及測試，MEMS器件才能真正被商品化。研發(fā)團隊一般需要大量時間來搜索有關(guān)工藝及材料物理特性方面的資料。利用單一一種材料（如多晶硅）制得的器件可能需要根據(jù)多晶硅的來源及沉積方法來標(biāo)記工藝中的變化。因此每一種工藝都需要長期、大量的數(shù)據(jù)來穩(wěn)定一個工藝。
國內(nèi)MEMS代工廠華潤上華、中芯國際、上海先進等，硬件條件雖與國際水平相近，但開發(fā)能力遠不及海外代工廠；中國MEMS代工企業(yè)還未積累起足夠的工藝技術(shù)儲備和大規(guī)模市場驗證反饋的經(jīng)驗，加工工藝的一致性、可重復(fù)性都不能滿足設(shè)計需要，產(chǎn)品的良率和可靠性也無法達到規(guī)模生產(chǎn)要求。因此商業(yè)化階段的本土設(shè)計公司更愿意同TSMC、X-Fab、Silex等海外成熟代工廠合作。
代工環(huán)節(jié)薄弱導(dǎo)致好的設(shè)計無法迅速產(chǎn)品化并推向市場，極大地制約了中國MEMS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)中游迫切需要有工藝經(jīng)驗和高端技術(shù)的廠商填補洼地。雖然大部分MEMS業(yè)務(wù)仍然掌握在IDM企業(yè)中，隨著制造工藝逐漸標(biāo)準(zhǔn)化，MEMS產(chǎn)業(yè)未來會沿著傳統(tǒng)集成電路行業(yè)發(fā)展趨勢，將逐步走向設(shè)計與制造分離的模式。純MEMS代工廠與MEMS設(shè)計公司合作開發(fā)的商業(yè)模式將成為未來業(yè)務(wù)模式的主流。
MEMS代工企業(yè)類型比較
MEMS技術(shù)自八十年代末開始受到世界各國的廣泛重視，對比傳統(tǒng)集成電路，該系統(tǒng)擁有諸多優(yōu)點，體積小、重量輕，最大不超過一個厘米，甚至僅僅為幾個微米，其厚度更加微小。MEMS的原材料以硅為主，價格低廉，產(chǎn)量充足批量生產(chǎn)，良率高。同時使用壽命長，耗能低，但由于MEMS的工藝難度高，其良率仍然與傳統(tǒng)IC制造相比有一定的差距。
就工藝方面，目前全球主要的技術(shù)途徑有三種，一是以美國為代表的以集成電路加工技術(shù)為基礎(chǔ)的硅基微加工技術(shù)；二是以德國為代表發(fā)展起來的利用X射線深度光刻、微電鑄、微鑄塑的LIGA技術(shù)；三是以日本為代表發(fā)展的精密加工技術(shù)，如微細(xì)電火花EDM、超聲波加工。
盡管MEMS和IC在封裝和外觀上具有相似性，但實質(zhì)上MEMS在芯片設(shè)計和制造工藝方面與IC不同。IC一般是平面器件，通過數(shù)百道工藝步驟，在若干個特定平面層上使用圖案化模板制造而來，表現(xiàn)出特定的電學(xué)或電磁學(xué)功能來實現(xiàn)模擬、數(shù)字、計算或儲存等特定任務(wù)。理想狀態(tài)下，IC基本元件（晶體管）是一種純粹的電學(xué)器件，幾乎所有的IC應(yīng)用和功能方面具有共通性。
相對地，MEMS是一種3D微機械結(jié)構(gòu)?；诠韫に嚰夹g(shù)，MEMS相比于傳統(tǒng)的“大型器件”，微米級別的MEMS器件能夠更廣泛、靈活地應(yīng)用在汽車電子、消費電子等領(lǐng)域。
中國MEMS產(chǎn)業(yè)
國內(nèi)MEMS行業(yè)的fabless規(guī)模相對較小，但市場規(guī)模來說具備很大的發(fā)展空間。面對國內(nèi)巨大的消費電子市場，自產(chǎn)自銷滿足國內(nèi)部分中低端市場需求，也是國內(nèi)Fabless司的一個捷徑。
例如蘇州敏芯最近宣布MEMS傳感器出貨量超一億顆，他的微硅麥克風(fēng)傳感器產(chǎn)品已經(jīng)滲透至以消費類電子產(chǎn)品為主的各個細(xì)分應(yīng)用中，成功應(yīng)用在MOTOROLA，SONY，ASUS，聯(lián)想，魅族，小米，樂視等品牌客戶的產(chǎn)品上。
中國MEMS設(shè)計企業(yè)主要集中于華東地區(qū)，約占全國企業(yè)總數(shù)的55%，其中，以上海、蘇州、無錫三地為產(chǎn)業(yè)集中地：
上海：
深迪，矽睿，麗恒，芯敏，微聯(lián)，銘動，文襄，天英，巨哥
蘇州：
明皜，敏芯，雙橋，多維，能斯達，汶灝，圣賽諾爾，希美
無錫：
美新，樂爾，康森斯克，微奧，杰德，必創(chuàng)，微納，芯奧微，沃浦
其他：
深圳瑞聲，山東歌爾，河北美泰，山西科泰，鄭州煒盛，北京水木智芯，浙江大立，武漢高德，成都國騰，西安勵德，天津微納芯等。
國內(nèi)MEMS 企業(yè)布局
從產(chǎn)品使用領(lǐng)域結(jié)構(gòu)來看，國內(nèi)MEMS公司在營業(yè)規(guī)模、技術(shù)水平、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、與國外有明顯差距，60%-70%的設(shè)計產(chǎn)品集中在加速度計、壓力傳感器等傳統(tǒng)領(lǐng)域。工藝開發(fā)是我國MEMS行業(yè)目前面臨最主要的問題，產(chǎn)品在本身技術(shù)實力和生產(chǎn)工藝還有待于進步。
雖然國內(nèi)主要集中在初級階段，中低端應(yīng)用。但從近幾年的發(fā)展來看，中國地區(qū)已經(jīng)成為過去五年全球MEMS市場發(fā)展最快的地區(qū)。2015年，我國MEMS市場規(guī)模接近300億元，且連續(xù)兩年增幅高達15%以上；而且從中長期來看，國內(nèi)MEMS行業(yè)的發(fā)展增速會快于國外，到2020年，我國傳感器市場增幅將進一步提升，年平均增長率將達到20%以上，繼續(xù)保持全球前列。
從國內(nèi)市場來看，我國擁有全球規(guī)模最大的集成電路市場。蘋果、三星、小米、華為、中興等手機品牌在中國設(shè)廠生產(chǎn)，加之汽車電子、物聯(lián)網(wǎng)、無人機、智能家庭等概念產(chǎn)品的逐步興起，以及可穿戴設(shè)備的蓬勃發(fā)展，國內(nèi)市場對硅麥克風(fēng)、加速度計、陀螺儀、電子羅盤、射頻儀器、高精度壓力傳感器、氣體傳感器等MEMS器件的需求快速增長。
根據(jù)SEMI的估計，中國市場在全球市場的占比將從2010年的9.2%增長到2015年占比15.10%。