MEMS產(chǎn)業(yè)鏈

　　MEMS沒有一個固定成型的標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)工藝流程，每一款MEMS都針對下游特定的應(yīng)用場合，因而有獨特的設(shè)計和對應(yīng)的封裝形式，千差萬別。

　　MEMS和傳統(tǒng)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有著巨大的不同，她是微型機械加工工藝和半導(dǎo)體工藝的結(jié)合。MEMS傳感器本身一般是個比較復(fù)雜的微型物理機械結(jié)構(gòu)，并沒有PN結(jié)。但同時單個MEMS一般都會集成ASIC芯片并植在硅晶圓片上，再封裝測試和切割，后道工藝流程又類似傳統(tǒng)COMS工藝流程。

　　因此MEMS性能的提升很大程度上不會過分依賴于硅晶圓制程工藝的升級，而更傾向于根據(jù)下游應(yīng)用需求定制設(shè)計、對微型機械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、對不同材料的選擇，實現(xiàn)每一款傳感器的獨特功能，因此也不存在傳統(tǒng)半導(dǎo)體工藝晶圓廠不同世代的制程工藝升級路線圖（ROAD MAP）。

　　IC制程工藝更接近于2D平面VSMEMS3維立體堆疊

　　典型的MEMS系統(tǒng)如圖所示，由傳感器、信息處理單元、執(zhí)行器和通訊/接口單元等組成。其輸入是物理信號，通過傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)過信號處理（模擬的和/或數(shù)字的）后，由執(zhí)行器與外界作用。

　　每一個微系統(tǒng)可以采用數(shù)字或模擬信號（電、光、磁等物理量）與其它微系統(tǒng)進(jìn)行通信。MEMS將電子系統(tǒng)與周圍環(huán)境有機結(jié)合在一起，微傳感器接收運動、光、熱、聲、磁等自然界信號，信號再被轉(zhuǎn)換成電子系統(tǒng)能夠識別、處理的電信號，部分MEMS器件可通過微執(zhí)行器實現(xiàn)對外部介質(zhì)的操作功能。

　　傳感器工作原理

　　MEMS產(chǎn)業(yè)鏈類似于傳統(tǒng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，主要包括了四大部分：前端fabless設(shè)計環(huán)節(jié)、ODM代工晶圓廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)、封裝測試到下游最終應(yīng)用的四大環(huán)節(jié)。

　　MEMS產(chǎn)業(yè)鏈劃分

　　全球前十名MEMS廠商主要包括博世、意法半導(dǎo)體、惠普、德州儀器、佳能、InvenSense、Avago和Qorvo、樓氏電子、松下等等。其中BOSCH因為其在汽車電子和消費電子的雙重布局，牢牢占據(jù)著行業(yè)的第一的位置，其營收約占五大公司合計營收的三分之一。

　　大部分MEMS行業(yè)的主要廠商是以Fabless為主，例如樓氏、HP、佳能等。同時，平行的也有IDM廠商垂直參與到整條產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)，比如Bosch、ST等都建有自己的晶元代工生產(chǎn)線。

　　全球主要MEMS廠商的生產(chǎn)模式定位

　　基于之前闡述的MEMS本身區(qū)別于傳統(tǒng)IC產(chǎn)業(yè)特征，我們認(rèn)為行業(yè)的核心門檻在于兩點：設(shè)計理念和封測工藝。

　　前者不僅僅包括對傳統(tǒng)IC設(shè)計的理解，更需要包括多學(xué)科的綜和，例如微觀材料學(xué)、力學(xué)、化學(xué)等等。原因是因為內(nèi)部涉及機械結(jié)構(gòu)，空腔，和不同的應(yīng)用場景，如導(dǎo)航，光學(xué)，物理傳感等。可以展開細(xì)說。

　　后者，因為單個MEMS被設(shè)計出來的使用用途、使用環(huán)境、實現(xiàn)目的不同，對封裝有著各種完全不同的要求。比如對硅麥有防水和不防水區(qū)分，光學(xué)血氧濃度傳感器需要穿孔和空腔安裝透鏡，氣壓傳感器需要向外界敞開不能密封等等。在整個MEMS生產(chǎn)中，封測的成本占比達(dá)到35%-60%以上。

　　MEMS成本結(jié)構(gòu)拆分