一般来说,MEMS芯片设计者以DOE (Design of Engineering)的形式去晶圆厂投片,拿回样品测试,根据测试结果修正自己的架构设计或材料设计等,然后再去投DOE,往往要几个来回之后才能得到令人满意的设计结果。期间如果不能得到晶圆厂的大力配合,DOE的时间和质量都不能令人满意,会大大拖慢开发的周期和产品迭代的进度。尤其在目前我国半导体市场火爆的情况下,国内的晶圆厂基本都处在满产状态,这时候再腾出一部分产能去支持MEMS设计公司的DOE流片更是难上加难,也让MEMS设计公司新产品开发的日子越来越难。

举个例子,我投资了一家MEMS actuator公司MEMS Drive,全球第一家采用MEMS技术进行五轴光学防抖(OIS)的公司,MEMS actuator可以将CIS芯片进行上、下、左、右和旋转五个方向的移动来达到光学防抖的效果,比目前的音圈马达防抖方案会速度更快,功耗更低,效果更好。

中国的MEMS行业发展现状解析

图:基于MEMS Drive芯片的光学防抖模组

MEMS actuator的结构由众多梳齿状电容和悬臂梁构成,加工工艺非常复杂,但由于种种原因,一开始和晶圆代工厂的合作不是特别顺利,生产工艺的开发比较缓慢,要3个多月的时间才能得到一版DOE的样品,且质量不能得到保证,一年下来设计人员没能有几次机会修改MEMS架构的设计,使得公司的研发进度大大低于预期。

中国的MEMS行业发展现状解析

图:MEMS Drive的MEMS OIS芯片

MEMS Drive目前采用双代工厂的策略,同时和两家世界优秀的MEMS晶圆代工厂合作,产品开发近期取得了飞速进展。

因此,如果可以不依靠规模化量产的晶圆代工厂,有专门为研发而设计的中试线,那将必然加快研发的进度和产品的迭代,对我国MEMS产业的进步有着至关重要的作用。不少有远见卓识的产业从业者已经在积极的进行中试线的部署,苏州纳米所的中试线,上海微系统所的中试线,杭州临安青山湖的MEMS中试线等,这些都是非常好的布局,必然会对本土的MEMS设计公司起到非常大的助力作用。

(3)本土化的MEMS供应链

毋庸置疑,集成电路产业是要靠整个供应链的发展才能起飞的,我国近20年来芯片设计行业的飞速发展也正是因为中芯国际、华宏宏力、长电科技、通富微电、华天等供应链公司的成长和壮大。同样的道理,我国MEMS产业要想得到长足的发展,在我国本土必须有非常强大和成熟的本土供应链做支撑才可以,而这个正是我国MEMS产业的软肋所在。中国MEMS产业在2010年前后才逐渐起步,过去很长一段时间,国内缺乏系统、完整的MEMS生产体系,无法为本土的MEMS设计公司提供供应链支持,成为制约中国MEMS产业发展的最大障碍。