来源:中国电子网
时间:2012-08-31
由于微机电系统(MEMS)元件的开发须与制造端紧密配合,因此目前市场多由同时具备生产厂房的整合元件制造商(IDM)主导。不过,为进一步降低成本并加快产品上市,MEMS元件设计商委外制造的需求已逐渐增温,促使MEMS代工商业模式加速成形。
尽管自有晶圆厂可以带来许多好处,例如可更好地控制生产力和智慧财产(IP),但它有一个主要缺陷--成本,因此刺激了许多公司选用第三方代工厂。例如应美盛(InvenSense)就是一家纯正的无晶圆厂MEMS公司,而实力强劲的亚德诺(ADI)则采用混合形式,选择内部和外部代工厂制造惯性感测器产品的模式。
除了可以节约成本,还有诸多其他原因促使这些公司选择与第三方MEMS代工厂合作,例如他们想要验证一项设计、获得已验证设计的原型,或者大批量生产一种MEMS元件。不过,选择一家MEMS代工厂并非易事。
纯MEMS代工厂,例如Silex Microsystems、Micralyne、 Teledyne DALSA、亚太优势(Asia Pacific Microsystems)、Innovative Micro Technology (IMT)和Tronics不提供设计服务,但提供量产。部分自有代工厂则提供另一种选择模式,他们在晶圆生产力过剩时为外部客户制造MEMS元件。
MEMS委外考量多
像A.M. Fitzgerald & Associates、Nanoshift和SVTC这样的公司则专注于设计和快速成型,同时还会与客户进行磋商,找到理想的合作代工厂。A.M. Fitzgerald & Associates负责设计、分析和制造工作的Carolyn White博士解释,在IC世界,你可以在18个月内制造出一款元件交给客户,但在MEMS世界,这是不可能的。就算已经有原型(和成熟的制程),选择合作代工厂并将制程投产仍然需要时间。代工厂首先进行原型初次生产,然后进行试生产,终才能投入量产。这个过程至少需要一年半。采用无晶圆厂方式生产一款新器件,总的产品上市时间可能长达五年,成本高达1,000万美元,也因此MEMS业者难以抉择是否使用代工厂。
White表示,有合适经验的合作代工厂有助于公司克服常见的技术和后勤困难,例如耦合物理场、运动部件、环境接触和测试与封装等方面的困难。White还提到MEMS还有一些设计难题是代工厂无法独力解决的。目前几乎没有正式标准,工具种类繁多,也没有用于现有模拟程式套件的具体代工厂设计规则,因此公司须要提供优秀的设计和制程工程师全程与代工厂合作。
亚德诺高级主管工程师Rob O’Reilly解释,亚德诺是采用“智慧型分区制造”。不仅进行单晶片设计--占汽车类产品的75%;另外,也进行封装级多晶片式设计。要赢得头号大客户,亚德诺需要高品质、高产量和快速周转,所以该公司决定ASIC中不用感测器,并选择混合形式制造MEMS元件。亚德诺与台积电合作开发出一条亚德诺专用的6寸制程稳定生产线,并用“秘制酱料”完成了这款元件。
O’Reilly承认,单一方案无法因应所有需求,所以汽车产业无晶圆厂或轻晶圆厂转型时机未到。因此,亚德诺使用其自有晶圆厂制造汽车MEMS产品。
亚德诺的MEMS制造混合形式使其左右逢源。既可与纯代工厂合作生产大批量产品,又可依靠自有晶圆厂满足汽车市场需求。
开始搜寻MEMS代工厂
对一家MEMS公司而言,选择合适的代工厂是一项重大决策,因此微机电系统产业联盟(MEMS Industry Group, MIG)为促进全球市场MEMS的交易,率先与成员公司共同制定了“MEMS代工厂合作指南”,为MEMS公司寻找代工厂服务的每一步都提供了指导。
微机电系统产业联盟还创建了MEMS市场线上公共入口网站,用以帮助MEMS公司搜寻包括代工厂在内的潜在业务合作夥伴;该网站将公司进行分类,并提供各个公司的介绍和联络资讯,MEMS业者可以提交非正式问题,也可以提出正式的需求建议书,简化和代工厂交涉过程。