浅谈国产高端MEMS传感器突破困局的三个方向

　　MEMS传感器是指采用微机械加工和半导体工艺制造而成的新型传感器。因其体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、易于集成和批量化生产等优势，逐步取代传统机械传感器的主导地位，被广泛应用于消费电子、汽车制造、物联网、航空航天、医药化工等领域。

MEMS传感器技术，资料图

　　在2014年，国务院发布的《国家集成电路产业发展推进纲要》中明确提出，要大力发展微机电系统（MEMS）等特色专用工艺生产线，增强芯片制造综合能力；2012年国务院发布的《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》明确提出要推进微机电系统（MEMS）、智能传感器、新型电力电子器件装备等产业化；2011年工信部发布的《物联网“十二五”发展规划》明确提出要重点支持智能传感器、基于MEMS的传感器等关键设备的研制。由此可见，MEMS技术是未来传感器的发展方向的主导力量之一。

　　MEMS传感器芯片具有低成本、低功耗、小体积、高精度、寿命长等特点，是传感器未来发展的方向，尤其是在汽车电子和消费类电子领域，市场空间巨大。根据数据显示，2014年全球汽车MEMS压力传感器市场规模约为13.1亿美元，预计到2018年全球汽车用MEMS压力传感器使用量将达到9.7亿个，市场销售额为16.9亿美元；2014年全球消费类电子产品MEMS压力传感器市场规模约2.14亿美元，预计到2018年使用量将达到16.6亿个，市场销售额为6.1亿美元，市场需求巨大。

　　尽管我国是世界最大的电子产品生产基地，消耗了全球四分之一的MEMS器件，但因我国MEMS传感器产业长期处于产业链中下游，导致大部分高端MEMS传感器依赖进口。为破解这一困局，亟待以研发应用精准对接、产业链高效协同、封装标准普适引领为三大方向，整合资源、重点突破，促进产业向中高端发展。

　　破除研发应用脱节，加速产业链向上游拓展。当前，我国MEMS制造商研发创新能力和动力严重不足，研发人才和资源主要集中在高校与科研院所，而研究机构对新型MEMS器件的研究课题多与企业需求错位，大多数科研成果难以落地实施。针对这一问题，应鼓励和支持国内MEMS制造商设立研发激励基金，逐步建立研发设计团队，建立与科研院所人才交流与联合培养长效机制，促进研发、工艺难题上行和科研成果应用下行，打通科研院所科技成果转化通道，鼓励企业。

　　加强产业协同能力，提升定制化水平。为适应消费电子多样化需求，MEMS传感器的生产制造呈现定制化程度高、制程控制精、材质特异性强等特点，对产业链上下游的协同制造能力要求较高。这就要求中游制造厂商通过搭建和应用数字化仿真和柔性制造模块平台，引导研发设计、生产制造、需求方等主体协同参与产品定制，实现产品多品种小批量柔性化生产。同时，制造商还应加大与下游的封装、测试供应商协同，针对MEMS器件的结构、特性以及用途，协同选择或制定合理的封装工艺，提高产品可靠性和稳定性。

　　加快封装标准制定，提升行业国际竞争力。当前，MEMS传感器消费应用增长迅猛，需求逐渐向某几类器件集中，MEMS封装技术成为市场决胜关键。MEMS封装技术壁垒较低，激烈的竞争持续压缩市场利润空间，这就要求供应商必须制定标准封装方案，方能持续压低元件尺寸及量产成本，缩短上市时间。国内供应商在MEMS封装方面具备一定的基础，应借鉴和引用微电子封装经验和标准，在标准中灵活选择或融合芯片规模封装与表面贴装技术，针对市场主流产品开发出合适的封装标准。同时，加强MEMS封装标准的国际交流，推介我国成熟封装标准为国际标准，不断提升国际影响力。