MEMS技術現狀與發展前景

谷雨

(美國加洲大學洛杉磯分校，洛杉磯)

MEMS是由半導體制造技術發展而來，采用類似集成電路技術制造的微型器件或系統。它的起源可追溯到20世紀50年代，人們發現半導體Si的壓阻效應后開始了對Si傳感器的研究工作。到1987年，馮龍生等人研制出可動的硅微型靜電電機，使人類從傳感器研究轉向真正的MEMS研究，引起了世界各國政府的高度關注，也掀開了MEMS領域的科技創新高潮。

微機電系統是精細加工的一種，它是建立在微米/納米技術（micro/nanotechnology）基礎上的21世紀前沿技術，MEMS本質上是一種把微型機械元件（如傳感器、制動器等）與電子電路集成在同一顆芯片上的半導體技術。一般芯片只是利用了硅半導體的電氣特性，而MEMS則結合了芯片的電氣和機械可動結構兩種特性，在微小尺度上實現了與外界電、熱、光、聲、磁信號的相互作用。MEMS是多學科交叉的前沿研究領域，它涉及微電子技術、機械技術、材料科學與技術、自動控制技術、生物技術、物理與化學等學科與技術。

總體來講，MEMS大致經歷了三輪商業化浪潮。第一輪商業化浪潮始于20世紀70年代末，通過大型蝕刻硅片結構和背蝕刻膜片制作壓力傳感器，借助壓電效應將壓力轉換成電信號。第二輪商業化浪潮出現在20世紀90年代，此時，信息技術已經興起，MEMS紅外探測、Si加速度計、數字微鏡、射頻MEMS、生物MEMS等一大批新器件問世。第三輪商業化浪潮大致出現在2000年，微光學器件、微流體系統、MEMS三維微結構、IT傳感等眾多MEMS產品進入市場。近些年來，由于視頻、音頻、移動電話和微型醫療器械領域的創新發展，MEMS產業獲得迅速增長，特別是智能手機和平板電腦的發展，推動了MEMS器件的持續創新和高速發展。

MEMS在工業、信息通信、國防、航空航天、航海、醫療、生物工程、農業、環境監控和家庭服務等人們所接觸到的幾乎所有領域有著潛在的巨大應用前景，以傳感器為例，從飛機、大型設備、汽車到各種便攜設備及人體內的心臟起搏器，MEMS運動傳感器充滿了應用機會，而MEMS運動傳感器與數字芯片的集成也再次帶動了市場的發展。由于運動無處不在，通過采用MEMS傳感器而帶來的系統創新業層出不窮，可以為市場帶來全新的功能和用戶體驗。

MEMS器件最早批量應用在汽車電子產業上，根據IHS iSuppli公司研究表明，2011年汽車MEMS銷售額達到22億美元，其中，壓力傳感器、加速計、陀螺儀和流量傳感器等四類產品幾乎占了整個汽車MEMS市場銷售額的99%。今后，汽車MEMS傳感器將圍繞智能化水平、成本降低、性能及穩定性、能耗降低及無源化等方面發展。

軍事領域是MEMS技術最早的應用領域之一，對推動MEMS技術的進步和發展起到了重大作用。當前，世界各國都非常重視MEMS技術在軍用設備中的應用研究，因為MEMS技術被認為是未來軍事裝備的關鍵技術和支撐技術，是保持軍隊技術優勢、維護國家安全的重要戰略。美國國防部高級研究計劃局（DARPA）把MEMS技術確認為美國急需發展的新興技術，并資助了大量MEMS項目。目前，MEMS技術已經廣泛應用到武器平臺優化、軍事電子信息系統、軍用微型機器人、軍用微型飛行器、軍用微納衛星、軍事醫學等領域，使軍隊能夠更廣泛、更快速、更準確地收集并處理軍事信息情報，使軍事武器更加靈敏、更加精確且更有殺傷力。

近年來，隨著消費電子類產品的創新發展，消費電子逐漸成為MEMS最大的應用市場，幾乎以每年近20%的速度增長，成為MEMS傳感器新的應用高潮。MEMS器件在消費電子領域的應用主要包括運動監測、傾斜度測量、人機界面、導航等方面。其中，加速度計和陀螺儀是應用最廣泛的產品。

目前，被稱為高價值領域的醫療保健成為MEMS的新一輪應用高潮，隨著人們對身體健康的更加重視，智能化、便攜式的各種醫療設備已經進入人們的視野，而用于遠距離監護和高精度治療的各種設備也相繼投入使用。伴隨人口老齡化的發展趨勢，MEMS醫療保健應用市場將得到進一步增長。

MEMS是多種學科交叉融合并具有戰略意義的前沿高新技術，是未來的主導產業之一。MEMS以其微型化的優勢，在汽車、電子、家電、機電等行業和軍事領域有著極為廣闊的應用前景。

1 MEMS技術現狀

自1980年代末以來，MEMS技術越來越受到世界各國的廣泛重視。從MEMS發展的主要技術途徑來看，主要有以美國為代表的硅基微加工技術、德國為代表的LIGA技術和日本為代表的精密加工技術。

1987年，美國UC Berkeley大學發明了基于表面犧牲層技術的微電動機，引起國際學術界的轟動，人們看到了電路與執行部件集成制作的可能性。20世紀90年代，發達國家先后投入巨資并設立國家重大項目來推動MEMS技術的發展。此后，MEMS技術發展迅速，特別是深槽刻蝕技術的出現，促進了多種新型加工工藝的產生和發展。1993年，美國ADI公司采用該技術成功地將微型加速度計商品化，并大批量應用于汽車防撞氣囊，標志著MEMS技術商品化的開端。1996年，基于數字光處理技術（DLP）的首臺投影儀問世。2003年至2005年，模擬輸出的Si麥克風進入移動電話市場。2006年，數字輸出的MEMS麥克風進入筆記本電腦市場。2007年，運動傳感器開始應用到許多消費手持產品上，MEMS加速度計和應用軟件的結合，代替了開關、按鍵和滾輪，解決了困擾人們的“小按鍵—大手指”問題。2010年，報道了單片集成多維數據記錄CMOS-MEMS噴墨頭，在打印頭芯片中結合了微機械和集成的多維數據記錄CMOS多路輸出選擇器驅動電路。2012年，報道了慣性導航級MEMS加速度計，通過充分釋放內部結構的殘余應力，采用體Si微機械工藝的電容式結構和封裝的機械去耦合等技術，實現了傳感單元的高穩定性。

截止目前，很多MEMS器件已經實現了產業化，如微型壓力傳感器、微型加速度計、微型陀螺儀、微型麥克風、數字微鏡、噴墨頭等，而且應用領域非常廣泛。從專利角度來看，

近年來MEMS技術專利呈現迅猛增長趨勢，其中，以日本和美國掌握的專利技術最多。在MEMS傳感器技術專利數量上領先的全球前10家公司中，日本公司就占了5家，其中，日本精工愛普生公司和美國霍尼韋爾國際公司近年來專利數量處于高位且相對穩定。

1.1 3D-MEMS

三維微電子機械系統（3D-MEMS），是將硅加工成三維結構，由帶有金屬電容板的底座、帶有運動感應結構的中間層和頂蓋3個不同的硅層用玻璃粘合在一起組成。其封裝和觸點便于安裝和裝配，用這種技術制作的傳感器具有極好的精度、極小的尺寸和極低的功耗。這種傳感器僅由一小片硅就能制作出來，并能測量3個互相垂直方向的加速度。例如為承受強烈震動的加速度傳感器和高分辨率的高度計提供合適的機械阻尼。這類傳感器的功率消耗非常低，這使它們在電池驅動設備中具有不可比擬的優越性。

CMOS工藝已經在芯片制造中廣泛采用，如果能用它來實現MEMS的量產，既不用更換設備，材料也是標準的，MEMS的制造就可以獲得低成本和高產出率的優勢。使用標準技術生產出來的MEMS器件將很容易集成到其它系統中。同時，大批量的生產保證了所有設備和工藝都能夠按照規定進行測試，晶圓在整個制造過程中可以受到連續監控，從而減少差異，提高良品率。

MEMS與IC芯片整合、封裝在一起是集成電路技術發展的新趨勢，也是傳統芯片廠商的新機遇。市場需求巨大，MEMS企業和晶圓代工廠都在提高生產制造水平，擴大自己的產能，而MEMS的制造也將從現在的150 mm（6英寸）線向200 mm（8英寸）線轉移。將生產線由150 mm廠轉向200 mm廠后，單位成本可以大幅降低33%以上，所以意法、飛思卡爾等MEMS大廠，已將150 mm廠改建為200 mm廠。

MEMS與CMOS制程技術的整合，已成功帶動組件產品在消費電子應用綻放光芒，包括Intel、Samsung、TI、TSMC 等半導體領導大廠皆看好CMOS MEMS發展，而相繼投入相關技術的研究開發。而CMOS MEMS組件能否進一步降低產品開發成本，3D MEMS封裝技術扮演了關鍵性的角色。

3D封裝技術除了可解決技術發展瓶頸，在異質整合特性下，也可進一步整合模擬RF、數字Logic、Memory、Sensor、混合訊號、MEMS 等各種組件，且此整合性組件不但可縮短訊號傳輸距離、減少電力損耗，也能大幅增加訊號傳遞速度。此外，由于采取3D立體堆棧方式，故在Form Factor方面，也能在固定單位體積下達到最高的芯片容量。

在看好相關產品技術發展前景下，業界已開始加速布局CMOS MEMS+3D MEMS封裝的解決方案。由于以TSV方式將Chip堆棧成3D IC的發展備受看好，也可望帶動3D TSV Wafer出貨數的快速成長，以組件類別來區分，目前以CIS（CMOS Image Sensor）采用TSV與IC 3D化的速度最快，第二階段預計將由內存（含Flash、SRAM、DRAM）扮演承接角色。3D MEMS從2011年開始興起，并在之后的3年逐步穩定邁向商品化。

1.2 MEMS晶圓代工廠

美國在MEMS發展歷史上可說是最為悠久，原因在于美國一開始便有不少相當好的大學投入MEMS的人才培訓。由于當時的MEMS商品屬于特殊的制程技術，且在封裝測試時需要特別的封裝測試方法，且更重要的是每家的封測標準均不一樣，因此MEMS公司可以收取較好價位與獲利。當時美國的柏克萊、喬治亞理工、UCLA等知名大學均已投入不少的資源用在MEMS領域，也正因為如此讓美國近數10年來成立了不少的MEMS新興公司，而近幾年以來美國也有幾家規模較小的晶圓代工廠，持續投入資源用于MEMS晶圓代工，這也是支撐美國MEMS產業歷久不衰的主要原因之一。

早在2008年，當飛思卡爾（Freescale）把一項MEMS制程由日本仙臺轉化到其德州奧斯丁Oak Hill的工廠時，并未就公司新的業務戰略大張旗鼓地宣傳。Freescale奧斯汀工廠現在提供MEMS代工服務，將與產品開發者共同開展一系列的薄膜材料及工藝，以為特定應用的MEMS器件進行優化。

當擁有MEMS標準產品的制造商進入MEMS代工業務時，它們必須與IMT、APM、Dalsa等純粹的代工企業競爭。出現相當一部分隱形的代工服務，比如ST承擔了HP近一半的打印頭制造，Sony為Knowles的麥克風提供代工。Yole預計在2012年88億美元的MEMS代工市場上，通過傳統意義上的代工制造的不超過2億美金，但Magnella認為這將很快在未來1～2年內改變。

意法半導體作為MEMS領域龍頭企業，積累了豐富的MEMS傳感器量產經驗與專業能力，并于2006年成為全球首家以200 mm晶圓生產MEMS傳感器的廠商。IHS iSuppli的統計數據顯示，2012年全球MEMS芯片市場成長約5%，規模達到83億美元。意法半導體與博世并列全球第一大MEMS供應商，其中意法半導體營收年成長率23%，博世年成長率為8%。2013年初，ST宣布其MEMS傳感器全球出貨量已突破30億顆大關，這證明了ST在消費電子和便攜設備MEMS市場的領先地位。

2011年12家純MEMS代工廠商以及其它幾家廠商的總體營業收入為2.86億美元，比2010年的2.318億美元勁增23%。2011年臺積電是全球最大的純MEMS器件代工廠商，營業收入劇增201%，達到2 300萬美元，遠高于2010年的1 760萬美元。該公司生產多種暢銷的MEMS傳感器和激勵器，包括3軸陀螺儀、加速計、MEMS麥克風、壓力傳感器、片上實驗室和噴墨打印頭。

根據Yole Developpement最新公布的消息，2012年全球前20大MEMS晶圓代工廠中（如表1所示），共有7家獨立元件制造商（IDM）和13家專業晶圓代工廠入榜。其中，ST仍然以2.03億美元營收高居榜首。與2011年相比，MEMS晶圓代工廠中增長最為迅速的當屬臺積電，其2012年MEMS晶圓代工業務營收達4 200萬美元，排名由第7位躍升至第3位。

2 全球MEMS市場

據法國著名市場研究公司Yole Developpement報道，2011年，前4大MEMS制造商——德州儀器（TI）、惠普（HP）、博世（Bosch）和意法半導體（ST）MEMS的總銷售額增加了40%，達到了33.2億美元。

在MEMS產業中，前30家公司約占80%的銷售額。2011年，該領域的公司銷售額要達到5 200萬美元才能擠進前30名，2010年這個門檻是3 100萬美元。該領域中有5家新進業者達到了1億美元及以上的銷售額，促使21～30名的廠商更需要在消費或汽車業務上維持競爭力。

根據IHS iSuppli最新調查顯示，2012年到2014年MEMS都將維持兩位數的增長。該機構認為iPhone 4是MEMS擴大手機市場的重要因素，因為該手機采用陀螺儀及兩個MEMS麥克風以抑制噪聲。2013年6月，ST宣布通過增加傳感器種類來保持競爭力，致力于運動MEMS、環境MEMS、聲音MEMS、觸摸面板控制器IC、微致動器、低電力RF等產品群，同時，將進一步推動多個傳感器的集成組合，提高產品的功能。在平板電腦領域，MEMS加速度計和陀螺儀已經成為關鍵的部件；在移動電話領域，MEMS器件獲得了大量的應用，而移動電話業已成為規模最大的MEMS應用終端市場。據Yole預測，MEMS應用于手機和平板裝置的市場份額，將從2012年的22億美元攀升到2018年的64億美元，這是因為新型感應器的市場需求日益強勁。MEMS業界今后幾年內將以兩位數的速度穩定增長。由于系統廠商比以前更加關注能以低成本輕松封裝的硅傳感器及致動器的利用價值，因此MEMS的需求數量正以20%的年增長率增加。但Yole的預測結果顯示，消費電子產品用MEMS的價格將繼續快速下滑，今后6年內的平均收益增長率僅為13%。預計2017年之前MEMS市場規模將達到210億美元，與2011年的102億美元相比將會翻倍。

表1 2012年全球前20大MEMS晶圓代工廠排名

2012年，由于智能手機傳感器的快速增長，使得Yole公布的MEMS市場占行業主導地位前30名的MEMS公司的年度排名供應商的排序重新洗牌。慣性傳感器供應商第一次已經超過了微反射鏡和噴墨頭供應商。

根據法國的市場研究機構Yole Developpement預測，全球微機電系統（MEMS）組件市場將在2012年達到115億美元規模，較2011年增長12.7%。MEMS市場將在接下來6年持續呈現穩定的兩位數字增長，期間出貨量的復合平均年增長率為20%，營收的復合平均年增長率則為13%。

根據Yole的統計，意法半導體的MEMS銷售額在2012年增加了10%，成為第一家MEMS營業收入達10億美元的公司。超過了德州儀器，成為業內最大的公司。博世公司的MEMS營業收入增長了14%，達8.42億美元，超越德州儀器和惠普公司，首次成為排名第二的MEMS公司。ST和博世一直積極擴大自己的消費類產品線，為客戶提供范圍廣泛的傳感器，并越來越多地將傳感器集成在單獨的封裝內，從而使產品有了更低的成本優勢。意法半導體，博世和其他主要的慣性傳感器供應商看到了強勁的收入增長，而加速度計和陀螺儀由于產品單價更大的滑坡，其平均銷售價格比上年下降20%～30%。表2所示為2012年前10名MEMS公司收入排名。

杰克提前走了，蘇穆武和票友收拾好胡琴。一票友突然問：蘇大哥，你女婿住什么地方？蘇穆武回答：東苑陽光小區。票友驚訝地：不錯呀，多少錢買的？蘇穆武鼻子一哼：狗屁買的，租的。票友不相信地：不對吧，美國人那么有錢，怎么會租房呢？蘇穆武說：你以為美國人個個都是大老板呀？和中國一樣，也有窮的。婷婷說杰克的父母是什么薩斯州的農民，能有啥錢呀？票友感嘆道：有道理。你們見過杰克的父母嗎？蘇穆武說：沒有，杰克說，他父母這兩天就要來中國看媳婦了。票友忙說：那可得招待好美國親家，這是兩國邦交呀！蘇穆武點點頭：那沒問題。

3 MEMS材料與加工技術

一種MEMS器件，往往對應一種工藝，這說明了MEMS的天然屬性。MEMS的微機械可動結構是IC不具備的，由于這種專用性和特殊性，導致MEMS最初的發展模式是非標準化的。為了降低成本，MEMS廠商可能會犧牲MEMS器件本身的一部分性能來尋求標準化工藝。因此，MEMS廠商會依據不同器件的共同特點進行分類，朝著共用性強的幾個標準化方向發展。由于MEMS器件種類繁多，從某個局部或類別來講，MEMS工藝是標準化的；但是從整體來講，MEMS工藝是無法實現標準化。

表2 2012年全球前10名MEMS公司收入排名

盡管MEMS標準化永遠難以實現，但企業通過優化自己的技術平臺，例如借助工藝創新來推動MEMS設備和材料在2012～2018年間以超過7%的年復合增長率發展。在MEMS制造工藝創新的驅動下，刺激了MEMS設備及材料市場的發展。預計，MEMS相關設備在未來5年間（2013～2018年）的需求將以5.2%的復合年增長率從2012年3.78億美元增長到2018年的5.10億美元。材料及相關MEMS耗材的需求將從2012年1.36億美元增長到2018年的2.48億美元，在未來5年的復合年增長率為10.5%。

微電子只是利用了硅片的維特性和半導體特性，而微系統還利用了硅材料的其它特性：如各向異性、低熱膨脹系數、高比強度等，甚至也像硅IC工業引入化合物半導體一樣，引入了玻璃、聚合物、生物等其它材料。

MEMS材料有硅基、非硅、氧化礬和氧化鐵等，材料不同，設計也不同，且客戶對于MEMS產品的需求多樣化，沒有辦法進行標準化。硅基MEMS可能走向標準化IC工藝，但還有很多非硅、流體或磁MEMS產品，這些要形成標準化非常困難。

據2013年5月報道，英特爾（Intel）、高通（Qualcomm）等廠商正在共同推動MEMS組件接口的標準化，簡化MEMS組件整合到產品中的過程，方便在系統中添加來自不同供貨商的MEMS傳感器。

MEMS表面微機械加工工藝，是采用低壓化學氣相沉積（LPCVD）方法獲得薄膜，通過若干沉積薄膜來制作結構，然后釋放相應部件。最常見的表面微機械結構材料是采用LPCVD法沉積的多晶硅，因為多晶硅性能穩定且具備各向同性。另外，表面微機械加工工藝與集成電路生產工藝具有兼容性，而且集成度較高。

用于MEMS封裝的材料主要有陶瓷、金屬、鑄模塑料等數種。其中，高可靠性產品的殼體大多采用陶瓷-金屬、陶瓷-玻璃、金屬-玻璃等結構。為了滿足MEMS封裝的特殊信號界面，其外殼性能較IC封裝要求又有所不同。

對于MEMS的加工方法，既有傳統性，也有特殊性。比如，MEMS加工采用了傳統的半導體制造工藝，如光刻、刻蝕、鍵合等。鑒于MEMS器件結構的特殊性，MEMS加工與傳統IC加工又有很大不同。如在光刻環節，MEMS要采用雙面光刻機和大景深光刻，其中，雙面曝光的對準是MEMS光刻的關鍵步驟。在涂膠環節，對于MEMS的深溝道工藝，涂膠往往無法實現完美的臺階覆蓋均勻性，因此需要采用噴膠方法。

隨著MEMS加工硅通孔（TSV）結構對光刻工藝要求的不斷提高，步進投影光刻機的優勢愈加明顯，希望借平臺化的配置兼容MEMS和CMOS產品。特別是當MEMS與CMOS集成鍵合時，溫度不能超過450℃，否則容易產生應力，從而破壞微結構，甚至引起器件失效，但采用等離子體預處理后，無需高溫退火即可牢固地實現晶圓鍵合。

圖1 MEMS工藝流程

4 MEMS器件封裝和檢測技術

MEMS器件封裝技術是在微電子封裝技術的基礎上發展而來，雖然MEMS封裝技術與微電子封裝技術具有相似之處，但是，基于MEMS器件通常包含微可動結構，以及對應力隔離、真空、氣密性等方面的要求，MEMS封裝技術具有自身的特殊性和復雜性。而且，由于MEMS器件的不同特點和要求，相應的封裝方法往往具有專用性，無法獲得標準化的封裝方法。因此，MEMS的封裝成本往往占到整個MEMS器件成本的70%～80%，成為MEMS技術發展和產業化的關鍵步驟。

目前，MEMS的主流封裝技術包括圓片級（WLP）、器件級和系統級（SIP）封裝技術等三個層次（如圖2所示）。不同級別的封裝，其封裝目的、內容以及方法都有所差異。圓片級封裝是以圓片為加工對象，是器件從設計到封裝的所有工藝步驟，都是以晶圓為單位統一進行，同時對眾多芯片進行封裝、老化、測試，最后切割成單個器件，大幅降低了封裝尺寸和生產成本，極大提高了生產率，使高密度、低成本成為可能，從而獲得廣泛關注和迅速發展。器件級封裝通常由MEMS器件、信號處理補償以及與系統的各種接口等組成。器件級封裝旨在提高和確保器件的性能，減小封裝尺寸，降低封裝成本。與電子器件相比，MEMS接口更加復雜，涉及范圍更加廣泛，這是器件級封裝面臨的巨大挑戰。系統級封裝減少了連線距離，降低了寄生效應，提高了系統的電學性能和集成度，而且由于可直接采用現有IC工藝制造元件，降低了生產成本，使得SIP技術的應用范圍非常廣泛，市場潛力巨大。目前，SIP技術在通信系統領域應用廣泛，通過MEMS系統級封裝技術制作的無源器件使系統集成度和電性能獲得提高，使成本變得更低。

另外，球柵陣列封裝技術（BGA）、倒裝芯片技術（FC）、芯片尺寸封裝技術（CSP）和多芯片模塊封裝技術（MCM）也逐漸成為MEMS封裝技術的主流。

5 MEMS技術發展前景

隨著我國汽車電子、新型數字消費類和醫療電子等產業的快速發展，對微系統傳感器的各種新需求和基于該技術的創新將不斷涌現。在各種新的應用需求和MEMS器件廠商技術創新的推動下，我國傳感器產業將迎來一輪新的機遇。

圖2 MEMS模塊封裝工藝

隨著半導體制造技術接近極限，MEMS技術在消費電子應用領域快速崛起，通過TSV技術整合MEMS與CMOS制程，IC的3D化備受矚目。由于3D MEMS隱含了異質整合特性，具備低成本、小尺寸、多功能、高效能等多重優勢，因此有望在未來掀起另一波技術應用革命，并為CMOS MEMS的發展帶來更大商機。

據美國模擬器件公司（ADI）預測，先進、高性能的MEMS加速度計及陀螺儀將轉換成各種不同的新型應用。因此，我們正在迎來第三次應用MEMS的新浪潮，驅動這股浪潮的是人們對MEMS運動傳感器能力的認識獲得了提高（第一次浪潮是20世紀90年代由汽車安全系統驅動；第二次浪潮是21世紀由消費類產品推動）。目前的MEMS產品大多以150～200 mm的晶圓生產，在未來6年有望逐步轉進300 mm的工廠生產，以便使產能利用最佳化。

5.1 MEMS將成為超越摩爾定律的新技術

當前，半導體技術在摩爾定律上似乎走入了瓶頸期，而超越摩爾定律的新興技術受到了眾多公司的青睞，其中MEMS以無處不在的應用潛力攫取了業界公司的眼球。

近年來，MEMS作為微傳感器與執行器的發展主流，推動著半導體產業"超越摩爾定律"的變革，MEMS產品在汽車、工業控制、航天航空、醫療健康、智能移動電話、平板電腦等領域得到廣泛應用。2012年，全球MEMS市場已突破100億美元，但是，MEMS仍然是全球新興市場，具有十分巨大的市場潛力。隨著MEMS感應器和致動器在視覺體驗、音質改良、全新觸覺界面、通信性能、導航性能、環境感測等方面的改進，將會從不同層次帶來強勁的市場增長。

5.2 MEMS技術面臨的問題

顯然，MEMS已在我們今天日常生活中的各種應用中扎下根基。其普及的主要動力來自于成本低與體積小，從而能夠做出更小、更輕和更廉價的最終產品。但是，在MEMS前方并非一片光明，因為MEMS器件的多樣性且往往與環境緊密銜接，封裝成為一項嚴峻的挑戰。封裝加上測試，很容易就將成本增加1倍。在不影響產品性能的情況下，研究出標準化和更廉價的封裝已成為MEMS設計的主要關注目標。當今的MEMS制造商投入了大量研發力量，試圖加強自己在封裝制程中的地位，為各種新封裝開發新的專用設備。

由于IC平臺的共享，很多MEMS企業會采取Fabless模式或Semi Fabless模式，利用代工來完成產品的制造。目前知識產權的保護，大多還是依靠代工廠的聲譽來保證的。一旦代工廠有意進入MEMS產業以填充產能、提高利潤，知識產權就很難得到實質性的保護。因此，知識產權的保護成為MEMS行業亟待解決的問題。

盡管MEMS行業存在著種種亟待解決的問題，然而其市場潛力巨大，前景非常看好。隨著中國在政策支持、工藝研發、融資渠道、生產管理、投入產出等方面的不斷努力，國內MEMS產業化新的春天很快就會到來。

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