水清木华科技

中国MEMS产业化进程路在何方？

(水清木华研究中心·电子零组件与半导体产业研究部 2006-9-18)

　　现代科学以及民用技术的进步程度和MEMS应用程度是密不可分的。MEMS技术在质量和尺寸普遍减小、可实现大批量生产、低的生产成本和能源消耗、易制成大规模和多模式阵列等多方面比传统机电技术具有独到的优势，其在汽车、电子产品、化学、医学和航天甚至军事上都有着非常广泛的应用。MEMS研究的主要内容包括微传感器、微执行器和各类微系统，现在已成为世界各国投入大量资金研究的热点。

　　我国投入MEMS研究始于1989年，当时在国家“八五”、“九五”计划期间，MEMS就已经得到了国家自然科学基金委员会、国家科技部、教育部、中国科学院和总装备部的重视和支持，总投入约为1.5亿人民币的经费用于MEMS的研发。至今用于MEMS相关投入已经超过了10亿人民币。全国有大约60余个院校和科学机构都成立有MEMS研究机构和实验室，进行MEMS的相关研究与开发。

　　目前我国对于MEMS的研究开展的比较顺利，但还是停留在理论和实验的基础上，与商业化量产还有相当长的距离。如何将MEMS尽快产业化并投入商业化运作然后量产应用，是当今MEMS技术界最关心的问题之一。

　　目前汽车传感器是MEMS技术应用最广泛也是最成功的产品。传感器是汽车最重要的电子部件之一，也是现代汽车电子化进程的标志，一辆汽车拥有的传感器数量越多，其现代化程度就越高。与传统车用传感器相比，应用MEMS技术制造的各种传感器具有体积小、适应环境能力强、成本低等优势。在汽车的应用方面已经呈现MEMS传感器代替传统传感器的趋势。从市场方面计算，我国MEMS传感器在汽车应用的市场将在2007年超过500亿元，其中仅发动机电子控制中所使用的MEMS传感器市场会达到300亿元左右，市场巨大。

　　然而，虽然MEMS前景良好，我国在研究方面也比较到位，但是在应用方面几乎所有的MEMS器件都是由国外厂商提供，偌大的市场被ADI、TI、BOSCH和DELPHI等大厂商瓜分。中国MEMS产业化是迫在眉睫。

想要MEMS产业化并尽快投入到商业应用中去，就必须先解决以下几个问题：

　　1、由于MEMS加工设备的昂贵以及微加工工艺的多样性，许多国内公司都不可能拥有自己的生产线，工业界迫切需要建立起价格和反应机制有效的利用MEMS加工资源。

　　2、目前绝大多数MEMS器件都没有精确的解析模型预测其行为，需要高效率的模拟和仿真工具，精确预测MEMS行为，缩短开发时间，适应市场要求。

　　3、MEMS器件的设计必须同复杂的工艺流程分离，必须开发出相应的工艺例程，提供与工艺相关的交互式设计接口，降低MEMS的设计门槛，提高器件的工艺性。

　　4、我国有关MEMS封装的研究现在还处于初级阶段，MEMS器件的多样性和非密封性往往需要为每种器件单独开发相应的封装技术，需要在不影响MEMS器件性能的前提下，为设计者提供一系列标准化的封装技术。

　　5、由于MEMS新工艺缺乏质量评估，导致成品率不高，需要建立MEMS技术的质量控制标准，这对提高MEMS器件的成品率有着决定性的作用。

　　6、目前MEMS专业技术人员还非常匮乏，MEMS专业人员培养时间长、投入大，需要建立起有效的人才培训及保障体制。