国内MEMS产业起步较晚,虽然已有完整产业链的布局,但总体而言现阶段还处于发展初期,MEMS产品在精度、稳定性等性能指标上都远不及国外高端产品。因此国内MEMS传感器产品大部分还停留在低端,应用领域也较为局限。国内厂商在营业规模、技术水平、产品结构方面,与国外相比有明显差距。
对此,专业人士认为:“国内MEMS传感器厂商大多为新兴的Fabless初创公司,自身技术与产品性能都和国外领先厂商有着明显差距,无论从技术还是产业规模来看,相比之下都有很大差距。”
国家智能传感器创新中心副总裁朱家麒在谈到国内MEMS传感器产业时表示:“MEMS传感器产业链的主体结构从下至上,包括基础材料、工艺设备、工艺平台、封装测试、优化设计、系统集成,以及终端应用。中国在整个MEMS和先进传感器的产业布局上,相对比较完整,国内企业几乎涵盖了产业中的每一个环节,但起步较晚,发展阶段和规模都仍需时间推进。在科研、设计、制造、工艺设备等方面,中国和国外先进水平的差距还是比较大的。其中应用和系统集成是现阶段中国的强项,这个层级的参与者也比较多,具体的应用层级有小米、华为等厂商,不仅是手机,智能家居等门类的产品也是现在的热点。毕竟全球最大的市场就在中国,靠上层级在市场需求上会显得最为迫切。”
“目前中国消耗了全球接近50%的传感器,因为大量的智能手机、无人机、家电就在中国制造,但传感器的国产率非常低,只有百分之十几。”朱家麒补充到。
对于国内MEMS产业的现状,有行业人士认为是国内市场环境导致了国产化程度不高:“相比于市场‘蛋糕’的巨大诱惑,国内市场对MEMS传感器的要求却没那么美丽。当前,不管是压力传感器,还是MEMS芯片95%都是进口的,国内厂商用国外的芯片封装,自己做套片、做下封装。对这些公司来说,这样的模式利润比芯片还高,并且很容易做,但是决定权终究在国外厂商手里。但如果是本土的MEMS厂商,国内客户就会要求用低于国外5、6倍的价钱做出来。这种现状对于国内生产厂商来说是极大的挑战。”
用MEMS麦克风为例,对国内MEMS企业的现状作出了自己的分析:“综观整个国内的MEMS麦克风企业,大多数企业还是采购国外品牌的晶圆,自己只做封测或是代工合作,拥有自主核心芯片技术的企业非常少。采购芯片的MEMS麦克风企业晶圆技术受限于上游供应商,对整个产业没有太大的贡献。对于芯片设计公司来讲,因为MEMS麦克风的应用市场都在中国,国内的芯片设计企业还是有很大的机会,通过与上下游产业链的拉通联合,持续改进优化,缩短国产芯片的成熟时间,有很大的机会可以赶超国外的品牌。”
一位资深业内人士则认为国内MEMS产业面临的最大问题是:缺乏开放、专业的MEMS规模化代工厂,无法解决众多MEMS设计公司的制造工艺问题。虽然传统的IC代工厂也开展了MEMS代工业务,但主要以压力传感器、MEMS麦克风、加速度计等成熟的低端产品为主,且产值较少,制造工艺水平与国际领先代工厂的差距明显。
发达国家在MEMS技术中主要在芯片和微机电制造领域较成熟,特别是在使用寿命和精度上优势明显。从MEMS产业的设计、制造和封装三个环节来看,国内在关键技术的自主研发和产业化能力都较为孱弱。目前,国内传感器设计软件仍高度依赖国外,国产传感器在高端领域的可靠性也不如国外同类产品。同时还缺乏MEMS制造能力,国内具备一定规模的设计企业基本选择国外代工厂,而多数小型设计企业选择与科研院所的中试线绑定,这就导致产业化进程相对缓慢。
除此之外,记者在9月初的Sensor China 2019上还了解到,高端研发人员缺失、产业链不完善和盈利困难,是目前国内MEMS厂商普遍需要面临的三大问题。传感器及其产业的特点之一是技术密集,由于技术密集,也自然要求人才密集。而我国缺乏高端研发人员和经验丰富的本土MEMS工程师,导致基础研究落后。研发进展缓慢便成为了企业的最大挑战之一。国内MEMS企业除了歌尔和瑞声出货量较大,其他企业出货量仍较小,导致产业链例如前端流片等实力单薄,没有发展驱动力。最后,传感器技术研发需要长时间投入,一般企业以自身力量不能支撑研发到上市的阶段。再加上本身低端MEMS传感器利润不高,导致投入与产出很可能不成正比。
不过,业内资深人士对国内MEMS产业还是有着一定的信心:“近几年国内科研院所、企业也在加大追赶步伐和力度,并取得较快进展,至少目前国内企业在MEMS品种上基本都有涉及。” 尽管我国MEMS传感器厂商面临挑战诸多,但从上游设计、中游制造、下游封装等领域国产替代的空间巨大。
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