在一窩蜂地為平板電腦和智能手機開發(fā)國產應用處理器之后，中國企業(yè)家現在又得出結論：智能手機中的MEMS器件數目快速增長，這是不容放過的巨大商機。
因此，中國企業(yè)又信心十足地轉向了MEMS。

市場調研公司Yole Développement列出了20家排名最領先的MEMS廠商，其中沒有中國企業(yè)的身影，至少現在還沒有。新興的中國MEMS廠商可能集中在低端領域，比如麥克風和壓力傳感器。

中國初創(chuàng)企業(yè)能否成為全球MEMS市場中的風云人物，這是中國微電子產業(yè)歷史尚未書寫的篇章，后事如何，未來10年甚至20年才能見分曉。


單位：百萬美元
Source: Yole Development

在基于CMOS的SoC開發(fā)領域，中國無廠設計公司盡管開始的時候經驗相對缺乏，但上手非常迅速。該領域的機會造就了幾個國內贏家(即展訊、全志和瑞芯微)，他們脫穎而出。但是，大量廠商最終只能相互大打價格戰(zhàn)。這一章節(jié)提供了一個極好的例子，它充分顯示：廣泛的可授權IP內核(來自ARM、Imagination和其它一些廠商)、設計、SPICE和掌握更精細節(jié)點的代工廠商，給中國無線設計公司創(chuàng)造了前所未有的公平競爭環(huán)境。

MEMS可能與此不同。MEMS將考驗中國初創(chuàng)企業(yè)的耐心、遠見，以及他們擁有的IP資源的廣度與深度。中國企業(yè)在這些方面通常沒有優(yōu)勢。

目前，中國只有四家MEMS企業(yè)，即美新半導體(MEMSIC)、深迪、上海矽?？萍?QST)和明皜傳感(MiraMEMS)。據稱還有大量MEMS廠商在中國涌現，主要是因為本地創(chuàng)投公司與企業(yè)家對MEMS的興趣越來越大。


注：紅色部分是中國MEMS廠商。
Source：上海微技術工業(yè)研究院(SITRI)

地方政府也在聯(lián)手研究機構推動MEMS產業(yè)發(fā)展。上海微技術工業(yè)研究院(SITRI)由中國科學院與上海政府聯(lián)合建立，致力于開發(fā)“超越摩爾”的技術。

上海微技術工業(yè)研究院仿效臺灣工研院(ITRI)的模式，是一個開放性的創(chuàng)新平臺，主要包括8寸微制造線、研發(fā)設施、工程中心、供應鏈伙伴和行業(yè)協(xié)會等。SITRI還提供專門的投資基金。

上海矽?？萍?br>
據上海矽?？萍加邢薰?QST)總經理謝志峰，公司成立于2012年，從一開始就專注于生產“高端磁傳感器與MEMS傳感器”。

謝志峰是半導體行業(yè)的資深人士，職業(yè)生涯從英特爾開始，在美國加州從事設計X86處理器。他后來返回亞洲，積累了16年的晶圓代工經驗：開始是在新加坡特許半導體，后來到上海的中芯國際。

2011年，年過半百的謝志峰開始感到不安，毅然創(chuàng)立了自己的公司?！拔以谟⑻貭柟ぷ鞯臅r候，老板對我說，如果不是為英特爾工作，我就無足輕重，”他說，“我感覺必須創(chuàng)建一家公司，只是為了向原來的老板證明我可以自立。”

謝志峰看上了MEMS。雖然他不是這方面的專家，但他喜歡MEMS，因為當初這個領域沒有什么競爭。


上海矽睿科技有限公司(QST)總經理謝志峰

在做盡職調查的時候，謝志峰偶然發(fā)現了上海微系統(tǒng)與信息技術研究所(SIMIT)，該研究似乎擁有不錯的陀螺儀技術。

謝志峰發(fā)現，幾乎世界任何地方的研究所，“對于把技術轉化為成功產品必然涉及的可制造性、占位面積和成本都不了解，尤其是轉為消費電子市場中的成功產品。”

謝志峰說服SIMIT把陀螺儀技術和相關專利授予QST，換取QST的股份。謝志峰說：“不涉及金錢交換?！?br>
謝志峰隨后取得了另一個突破，獲得了“全球著名的霍尼韋爾各向異性磁阻(AMR)磁傳感器技術的獨家、全球和永久授權”。

借助上海華虹宏力半導體制造有限公司的一條生產線，并與這家晶圓代工廠商合作，QST去年秋天得以推出其首款產品：AMR磁傳感器QMC6983。QST在霍尼韋爾技術的基礎上開發(fā)了這款三軸單芯片磁傳感器。自從兩個月以前開始，這款產品賣出了70萬個。

由于存在干擾，智能手機中的壓力傳感器通常不能很好地用于室內GPS。謝志峰表示，他的公司推出的AMR磁傳感器解決了這個問題。該傳感器擁有內置自檢驗功能和溫度漂移補償模塊，因此可以實現高精度和更好的可靠性。QST表示，由于具有這種優(yōu)點，其AMR磁傳感器可以用于穿戴式系統(tǒng)和各種其它應用。

但謝志峰承認，要想追上博世和意法半導體等領先廠商，QST和其它中國MEMS企業(yè)還有很長的路要走。初創(chuàng)企業(yè)不僅要追趕領先者，而且也必須制訂長期計劃，使自己能夠對傳感器的發(fā)展作出快速反應。

MEMS的新模式

Yole Développement最近發(fā)表的報告指出：“慣性MEMS一直面臨劇烈的市場與技術進化?！痹凇蔼毩ⅰ盡EMS器件方面，“6和9軸自由度(DOF)傳感器正在組合傳感器領域形成新的模式，”該公司寫道。正在興起的一個趨勢是，把幾個慣性傳感器組合在一個封裝之中。該報告指出，這類傳感器的主要應用是消費領域。主要形式包括加速計與磁力計組合，或者加速計與陀螺儀組合。

比較隨意的MEMS觀察者認為，中國人對MEMS感興趣，主要是因為MEMS是一個模塊，不會被手機中的大型SoC集成，這樣就給他們足夠的喘息空間獨立生存。

但是，實情遠非如此。

謝志峰表示，MEMS市場的進入門檻比多數企業(yè)家所認為的要高得多。他一口氣列出了六條進入MEMS市場之前必須了解的事情。

●    第一，每項MEMS技術都要求獨特的制造工藝。你不能隨便找一家代工廠商生產自己的MEMS。多數代工廠商并不擁有生產你們MEMS所必需的IP。

●    第二，MEMS要求你有自己的傳感器設計。

● 第三，MEMS也要求傳感器與低功耗ASIC配合，低功耗ASIC在弱信號條件下精度很好。

●    第四，傳感器與ASIC必須放置在一個封裝之中。但多數代工廠商可能缺乏這方面的經驗。

●    第五，MEMS需要在運動過程中測試。

●    第六，傳感器需要與系統(tǒng)中的主芯片通訊，比如手機中的傳感器。但是，每個傳感器都是不同的，而且每個手機模塊也是不同的。因此，他們的通信方式也不同。
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如果說謝志峰在進入MEMS市場之前低估了什么的話，那就是他的公司和現場應用工程師的軟件工作量，他們花費了大量精力來微調應用軟件。他說，當發(fā)現公司生產的MEMS能夠在一款手機中完美工作，在另一款手機中卻不行時，“我們意識到軟件是關鍵?！?br>
混合與匹配不同的算法以及與不同廠商ASIC集成的傳感器，非常復雜性和困難，這是推動MEMS向6D和9D傳感器發(fā)展的主要是因素。謝志峰解釋道：“一站式解決方案讓MEMS集成變得更加干凈、簡單和可靠?！?br>
傳感器中樞

MEMS未來面臨的挑戰(zhàn)不僅是單一封裝中的傳感器數量不斷增加。新出現的一個事物是“傳感器中樞”，即廠商給封裝中的傳感器-ASIC組合增加了一個微控制器。謝志峰解釋道，傳感器中樞中需要微控制器，主要用于管理功耗。

據謝志峰，以前手機中的主CPU承擔了這項任務。但每當傳感器需要測量什么東西的時候就喚醒CPU，非常耗電。

除了本周剛宣布的公司首款加速計，QST目前還有一個CMOS集成6D運動傳感器(比如3軸加速計+3軸陀螺儀，3軸磁傳感器+3軸加速計技術)和9D傳感器路線圖。

但謝志峰表示，隨著傳感器中樞的出現，“我們決定提前我們的計劃，更早地在MEMS中增加一個微控制器?！痹瓉砉居媱澥窃?015或2016年這么做。

QST有兩個選擇，可以把MEMS封裝外包給一家MCU廠商，或者與一家MCU廠商合作把MCU集成到自己的MEMS之中。QST決定采用后者。謝志峰表示：“考慮到ARM的生態(tài)系統(tǒng)，ARM內核將是我們的首要考慮。為了推出專用、低功耗版本，我們也可以考慮MIPS?！?br>