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中国半导体行业协会MEMS分会年会聚焦未来发展

时间:2019-07-01 18:58 来源:未知 作者:admin 阅读:
克日,中国半导体行业协会MEMS分会一届二次会员大会暨年会在苏州国际博览中央举行,中芯国际集成电路制造(上海)有限公司咨询手艺总监黄河为各人演讲了题为《MEMS及圆片系统集成代工的机缘与挑战》的演讲。 中芯国际从2008年进入MEMS工业界,生长到今天已经酿成海内排名第一的MEMS代工厂,可谓是行业先驱。因此,站在中芯国际的角度,黄河博士和各人探讨了MEMS行业驱动力、、MEMS手艺现状和趋势、MEMS和IC集成手艺、晶圆级封装和系统级封装解决方案,以及中芯国际的MEMS代工厂情形。

  最早的MEMS传感器从工业和汽车应用最先,生长到智能手机和可穿着装备,再到辽阔的物联网。一起走来,未来MEMS工业真正的需求是什么?黄博士指出,低功耗、低成本、多功效化,都是未来MEMS工业的生长偏向。
  



中芯国际手艺总监黄河演讲

  
  为了顺应市场运营机制,在明确未来的市场驱动因素和即将大规模增加的产物偏向上,中芯国际正起劲实现每月几万圆片的产能。由于中芯国际的MEMS晶圆尺寸为8英寸,没有一个大的市场容量,很难“喂饱”MEMS工厂。以是中芯国际不行能只做特种传感器。黄博士说道“上亿万级的MEMS市场才是中芯国际要做的!”

  从工业生长角度而言,除了圆片代工自己,中芯国际还关注三个方面:其一,密封封装(Sealed Package);其二,盖帽/开孔(Cap w/Hole);其三,光学封装盖帽(Opti Cap)。黄河博士表现,中芯国际将市场上的MEMS产物分成上述三类后,再从封装和系统集成的角度来构架完整的解决方案。真正的制造手艺驱动力主要有两个:一个是传感功效,另一个是制造成本。中心泛起了第三个是软件功效,如下图所示。

  相比CMOS代工,MEMS代工有着截然差别的特点:1、新工艺,如深硅刻蚀、晶圆键合、真空封装、TSV WLP等。2、新质料,如合金质料、磁性质料、压电质料。3、测试要领,CMOS是平面工艺,而MEMS则是立体工艺,需要专门测试要领;MEMS最要害的是机械应力和可靠性问题。。4、供应链庞大,包罗MEMS芯片、ASIC芯片、划片、封装和测试(电学和机械性能)、校准等。

  黄博士:“我们需要一个定制式的MEMS工艺线,由于决不能污染传统的CMOS工艺线。我们事情了这么多年,也是语重心长告诉各人,中芯国际在MEMS领域投了很是多的钱,可是我们照旧在‘打工’阶段。海内一些代工厂宣称可以做MEMS,可是各人明确,若是真要进入MEMS,不投入几个亿是没法玩的。”
  



MEMS与CMOS工艺区别综述

  
  谈完CMOS和MEMS代工的区别,黄博士给出了一张图,显示的是已往一年间他网络的MEMS各大领域最要害的工具,具有很大的参考价值。首先是CMOS集成电路,国际上主流是0.18和0.13微米工艺,甚至到达0.11微米。可是真正先进的国际厂商,已经要走到55纳米和44纳米,而且是low power。
  



主要MEMS领域产物的工艺门路图

  
  电子罗盘的要求是三轴磁力计、1度以下误差、低功耗。现在海内有人用将GMR做在CMOS上,国际大厂已经在往8英寸TMR上走,这对所有代工厂和制造厂商都发生了很大的打击,由于这样一条生产线需要庞大的投资。可是TMR可以实现1度以下,甚至0.01-0.05度的精度,这让国际大厂不惜血本投资TMR生产线。

  惯性传感器接纳8寸圆片生产3轴惯性传感器已经普及,国际大厂已经最先接纳8寸生产单片集成6轴组合传感器,未来将会有12寸3轴、12寸6轴。从工业生长的角度而言,这都是有可能发生的。

  RF MEMS未来的生长偏向将是更高的频率、更低的成本。BAW和SAW滤波器许多是6寸,未来将以8寸为主。MEMS麦克风未来将拥有更高的信噪比、敏感度、更小的尺寸。压力传感器强调敏捷度和更小的尺寸,未来可能泛起8英寸或12英寸的点。气体/化学传感器是一个综合观点,可是要求很高,需要低功耗。也许一两年以内,可以直接在CMOS上做MEMS,而且用在智能手机上。最后是光辐射传感器(包罗红外探测器),必须要做小、变得低功耗、高敏捷度。由于这类传感器可以用于可穿着装备和物联网。

  从上述图表可以看出,中国做MEMS与国际大厂之间的差距,也为各人指明晰未来的机缘,若是可以在这些要害应用领域拔得头筹,信赖中国MEMS必将崛起。

  剖析完MEMS制造现状,黄博士为各人展示了处于领先职位的MEMS晶圆厂,提供传感器、3D IC和3D晶圆级封装。,第一阶段主要提供CMOS图像传感器、MEMS传感器、硅通孔晶圆级封装。现阶段,在MEMS厂商供应链乱七八糟的状态下,怎样改变这种局势呢?黄博士指出,MEMS和CMOS供应链需要协同互助,芯片级测试和封装、装备供应商、质料供应商、工业组织之间都可以形成互助,将中国的MEMS代工扩大,与国际抗衡,这是在座MEMS企业家需要做,也是各人到场交流会的目的所在。

  中芯国际怎样在未来吸引到更多天下各地的客户?黄博士给出了四个谜底。

  1、产物定制(Product Customization)。客户可以使用中芯国际的平台定制MEMS产物模块流程。中芯国际有自己的知识产权掩护,这是中芯国际乐成的要害。

  2、连续生长(Sustained Development)。中央国际从2008年至今,已经走过了8年,造就了一批富有履历且专业的团队。而且有恒久的投入,8年的历程,所破费的履历、时间、款项都可以证实,中芯国际坚定地走在MEMS这条门路上的刻意。

  3、缩短供应链(Shortened Supply Chain)。中芯国际拥有专用装备,并与外包半导体封装测试 (OSAT)睁开互助来缩短供应链,制止走专业代工厂的门路。

  4、增强与终端系统之间的协议(Strengthened Bonds With End System Houses)。通过多方面的互助,来完成MEMS生产的整个历程。
  



中芯国际吸引国际客户的计谋

  
  最后,黄博士总结道,未来应用将朝着智能感知系统的偏向生长。该观点代表了未来国际传感器大厂的主流头脑。智能感知系统不仅仅是传感器,还包罗无线数据处置惩罚能力。这给集成化的解决方案带来了机缘与挑战。就MEMS代工而言,中芯国际提供逾越高精度、完善特征、高产量、集成化的解决方案,并将在未来连续降低成本。中芯国际拥有庞大的潜力来探索晶圆级智能感知系统集成的解决方案。现在,一律面积生产MEMS,中芯国际的产值已经跃居第一。但中芯国际又不仅仅是一家CMOS代工厂,我们的8英寸MEMS代工也是重点之一。未来,中芯国际将以CMOS代工为主导,逐渐向晶圆级集成化解决方案提供商生长,进一步和海内外客户互助,实现双赢。
中国半导体行业协会MEMS分会年会聚焦未来发展

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