简要介绍全球MEMS代工厂

随着物联网和5G时代的到来，应用端对MEMS器件的需求量越来越大。来自Yole的统计数据显示，大部分增长将来自于5G和其他应用的RF MEMS销售额的增加，有市场研究公司估计，2023年，仅RF MEMS市场规模就将达到150亿美元。

RF MEMS市场将在2018~2023年期间以17.5％的CAGR速度增长。RF MEMS的激增是源于市场向5G的转移及其带来的无线电频带数量的增加，以及对RF开关和滤波器的需求的增加。

图：从2017年到2023年，RF MEMS和其他MEMS的市场规模（资料来源：Yole Developpement）。

有这样的应用需求，使得MEMS制造，特别是代工市场越来越火爆。

MEMS代工主要有两种类型：IDM厂商提供的MEMS代工，以及独立代工厂提供的MEMS代工。其中，独立的代工厂包括集成电路代工厂和纯MEMS代工厂。

近几年，Fabless模式的MEMS器件提供商发展迅速，独立的MEMS代工厂也在努力寻求标准化的工艺，以减少制造时间并降低成本，从而提升规模经济效益。这些使得独立的MEMS代工厂快速成长，但目前IDM代工仍处于市场领导地位。

目前，提供MEMS代工的IDM厂商主要有意法半导体、索尼、德州仪器等；台积电是全球最大的晶圆代工厂，其MEMS代工业务也排在行业前列。全球领先的纯MEMS代工厂有Silex Microsystems、Teledyne DALSA、Asia Pacific Microsystems、X-FAB 、Innovative Micro Technology等。国内的中芯国际、华虹宏力、上海先进半导体也有生产MEMS的能力。

下面，我们就来梳理一下业内主要的MEMS代工厂商，其中既包括IDM，也包括独立代工厂。

Silex Microsystems AB

Silex Microsystems AB（瑞典Jarfalla）是一家纯MEMS代工厂，在纯MEMS代工厂中排名第二。香港投资控股公司GAE Ltd.于2015年7月13日收购了Silex 98％的股份，前股东CapMan，Priveq，Northzone和Startupfactory同意了出售其在该公司的所有股份。因此，GAE已获得对Silex的实际控制权，而GAE的背后则是来自中国的耐威科技，获得对Silex的控股后，耐威科技在北京建设了MEMS晶圆代工厂，以扩大该公司的产能。

Silex在Jarfalla拥有6英寸和8英寸晶圆厂，并在瑞典投资1200万美元进行了升级。Silex的优势在于使用其自有的硅通孔（TSV）技术，Silex还使用锆钛酸铅作为压电材料，用于能量收集等新型应用。

Silex在中国的代工厂主要运行200毫米MEMS晶圆，计划是在2019年第一季度开始投入生产。

Silex的研发和小规模生产将继续在瑞典Jarfalla进行，而大批量生产将转移到北京。Silex表示，Jarfalla还将获得额外投资，其中，5000万美元用于增加设备和洁净室，以扩大产能。

Silex原本拥有160名员工，年销售额超过5000万美元。Silex表示，预计中国的业务将需要类似规模的员工队伍。

STMicroelectronics NV

意法半导体（ST）是IDM企业，也全球最大的MEMS代工厂，2017年的MEMS代工年收入为1.74亿美元，高于2016年的1.6亿美元。然而，值得注意的是，ST在2012年的MEMS代工销售额为2.03亿美元，2011年为2.446亿美元。该公司可能会利用其额外的产能作为缓冲，这些剩余产能将随着其自身对MEMS制造的需求增加而减少。

Teledyne DALSA

前身为DALSA Corporation，是一家加拿大公司，专门设计和制造专业电子成像组件（图像传感器，相机，图像采集卡，成像软件），以及专业半导体制造（MEMS，高压ASIC）。Teledyne DALSA是Teledyne Imaging集团的一部分，Teledyne成像集团是Teledyne旗下的成像公司。

目前，Teledyne DALSA是全球最大的纯MEMS代工厂。

罗姆

罗姆（ROHM）擅长利用薄膜压电元件的MEMS工艺，基于其子公司LAPIS Semiconductor Miyazaki建立的制造工艺，可提供针对各种市场和应用而优化的压电MEMS。

ROHM的MEMS工艺利用薄膜压电元件提供的主要优点包括：综合生产系统中，可实现高质量和灵活的产品制造和控制；使用6英寸和8英寸晶圆；全天候运行可加速开发，同时实现早期生产启动。

台积电

台积电（TSMC）于2011年推出了全球首款传感器SoC工艺技术。该技术通过整合台积电的CMOS和晶圆堆叠技术，制造单片MEMS。

TSMC传感器SoC技术的范围从0.5μm到0.11μm，支持G-Sensors，陀螺仪，MEMS麦克风，压力表，微流体和生物基因芯片等应用。

台积电于2016年推出全球首款Si柱式WLCSP（晶圆级芯片级封装）技术。该技术可应用于客户的CMOS-MEMS运动传感器SoC设计，创造了世界上最小的封装尺寸，小至1.1mm×1.3mm，仅相当于传统尺寸的五分之一。

台积电于2017年成立了Piezo技术试验线，可帮助客户设计和开发用于医疗和健康应用的微型扬声器、麦克风、超声波传感器和各种类型的执行器。压电技术是MEMS的一个新领域，具有很大的发展潜力。新型压电薄膜材料已经过预先定性，因此客户可以专注于产品设计和架构，以实现最佳的产品上市时间。

X-Fab

德国的X-Fab总部设在爱尔福特，主要代工生产模拟和混合信号集成电路，以及高压应用MEMS解决方案。

X-Fab在2017年的销售额为5.82亿美元，2016年的销售额为5.13亿美元。

2011年，X-FAB集团收购了MEMS Foundry Itzehoe GmbH的股份，该公司是弗劳恩霍夫硅技术研究所（ISIT）的衍生公司。这成为X-FAB 在Itzehoe 的专用MEMS代工厂。

索尼

索尼半导体利用其在MEMS和半导体加工制造方面的丰富经验，提供广泛的MEMS Foundry服务。服务内容主要包括：晶圆工艺开发（开发，工程样品，从低到高的批量生产）；可用流程包括批量工艺（包括SOI），表面工艺和半导体工艺。

APM（ASIA PACIFIC MICROSYSTEMS）

自2001年成立以来，亚太微系统公司（APM）一直致力于MEMS组件的开发和生产。早期，APM作为MEMS器件的集成器件制造商运营，特别强调压力传感器和光学元件的产品开发。自2007年以来，凭借其在MEMS方面的生产和专业知识，以及丰富经验，该公司的业务重点转为纯粹的MEMS代工，通过扩展更先进的MEMS组件的开发来发展业务。APM目前拥有一个6英寸晶圆厂，拥有专用的微机械加工工具以及完整的MEMS加工能力。

几十年来，APM在开发各种MEMS器件方面积累了丰富的经验，包括传感器、执行器和微型元件。由于MEMS器件处理涉及高度定制，该公司建立了各种定制平台，以满足客户的独特需求。此外，通过多年的经验，APM提出了一个新的产品引入流程：APM生产引进流程（APIP），系统地指导每个客户的MEMS开发工作，逐步有效地实现商业化生产。

IMT

Innovative Micro Technology（IMT）成立于2000年1月，是复杂MEMS技术和平台解决方案提供商，提供从设计和开发到原型设计和批量生产的全面交钥匙服务。

IMT的全自动MEMS生产工厂可以满足客户对6英寸和8英寸的批量需求。与CMOS工厂不同，其优势在于金属、聚合物和其他材料的灵活性，以及硅、SOI、玻璃（熔融石英、石英、硼硅酸盐）和III-V基板的经验。

IMT还在不断开发下一代MEMS和工艺技术，并建立了一个平台和模块库，使客户能够以更低的开发周期有效地进入市场。

Philips Innovation Services

飞利浦创新服务部（Philips Innovation Services）是Koninklijke Philips NV（荷兰阿姆斯特丹）的一部分，其在荷兰埃因霍温运营着一座MEMS晶圆代工厂。

虽然飞利浦将半导体业务分拆形成恩智浦半导体公司后退出了半导体制造业，但其依然保留着位于荷兰埃因霍温的晶圆代工厂。

该晶圆厂随后被用于在内部和外部提供MEMS和微装配服务。在2,650平方米的洁净室中雇用了大约140人，其中大约70人从事MEMS工作，70人从事微型装配。该团队可以为MEMS工艺开发以及MEMS制造和原型制作提供帮助。

飞利浦的MEMS代工厂能够处理从Ag到Zn的材料，包括CMOS禁止材料、合金、电介质和聚合物，如Parylene，并且可以将它们放置在各种基板上，包括硅、化合物半导体和玻璃。

该厂可以生产各种类型的MEMS设备，特别是在印刷和医疗电子应用中生产微流体设备方面成绩斐然。该集团还提供各种晶圆键合技术，包括专有的粘接技术，MEMS-last CMOS晶圆集成和后端工艺，如微装配和MEMS器件测试。

Micralyne

Micralyne是MEMS和微加工产品独立开发商和制造商，服务于传感器应用，Micralyne是MEMS传感器和其它差异化应用微结构产品的主要供应商，这些应用包括物联网器件、植入医疗器械以及光通讯产品等。

Micralyne总部位于加拿大亚伯达埃德蒙顿，凭借丰富的开发和制造经验，Micralyne为满足客户的智能化和交互性需求，生产了很多复杂的MEMS器件。2015年1月，Micralyne被FTC科技收购。

TowerJazz

TowerJazz提供大批量MEMS制造解决方案，支持高端加速度计、陀螺仪、振荡器、电源管理控制器、音频传感器和执行器、射频MEMS调谐器、红外像素阵列传感器以及驱动器等应用。

TowerJazz的MEMS功能针对消费类成像、安全、汽车、工业和军事应用中的传感器设备的移动无线、红外测量的高性能天线调谐和切换。

TowerJazz在全球的6英寸，8英寸和12英寸制造工厂中，将新技术从创意转化为批量生产，拥有超过15年的大批量MEMS制造能力。

Globalfoundries

MEMS是Globalfoundries（格芯）的一项业务，但近些年其销售额逐渐下降。

就在前些天，世界先进以2.36亿美元收购了格芯新加坡8吋厂，包含厂房、厂务设施、机器设备与 MEMS IP等业务，该厂现有月产能约 3.5 万片 8 吋晶圆。该厂的核心业务就是MEMS 代工。

Globalfoundries首席执行官Tom Caulfield在一份声明中表示：“此次交易是我们全球制造业务简化战略的一部分，并将我们在新加坡的业务重点放在我们拥有明显差异化的技术上，例如RF，嵌入式存储器和高级模拟功能。通过利用我们在伍德兰兹的gigafab设施的规模，将我们在新加坡的200毫米业务整合，将有助于降低我们的运营成本。”

可见，Globalfoundries正在逐渐弱化其MEMS代工业务。

Tronics Microsystems

Tronics Microsystems成立于1997年，是TDK温度和压力传感器业务集团的一个部门，也是纳米和微系统领域的技术领先厂商。针对电子设备日益小型化的高增长市场，该公司提供定制和标准产品，特别是工业、航空、安全和医疗市场。

Tronics在使用特殊金属、敏感DRIE、晶圆级封装、纳米压印、玻璃加工、SOI等工业化复杂MEMS方面拥有丰富的经验。该公司在法国格勒诺布尔和美国德克萨斯州达拉斯拥有两家晶圆厂，工艺组合非常广泛，可满足小批量高性能器件和大批量消费类芯片需求。

Tronics在许多不同应用中开发和生产MEMS器件方面拥有丰富经验，包括：BioMEMS、高性能惯性MEMS、RF MEMS开关、微镜、热敏打印头、医疗设备MEMS等。

Semefab

MEMS代工是Semefab的最大业务版块。随着传感器的使用在各行各业变得越来越普遍，从车辆到一般安全，运动服装到健康监测，白色家电和消费品，再到节能住宅和工作场所，都会用到MEMS技术。

Semefab生产各种MEMS传感器，可为全球许多OEM提供代工服务。产品包括气体流量传感器，基于质量流量原理的客户定制技术，薄膜上带有微加热器和温度传感器；气体浓度传感器，采用定制技术，可实现基于特定气体的电阻变化；应变计，使用专用材料的压电效应定制技术。此外，还有液体粘度传感器和血液分析传感器等。

Semefab有一系列的专有技术，如Micro Hot Plate，可创建适用于气体光谱测定的宽带红外（IR）光源；热电堆，用于非接触温度检测；呼吸传感器，易于佩戴，用于监测呼吸状况，睡眠呼吸暂停等。