隨著物聯(lián)網(wǎng)和5G時(shí)代的到來(lái)，應(yīng)用端對(duì)MEMS器件的需求量越來(lái)越大。來(lái)自Yole的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，大部分增長(zhǎng)將來(lái)自于5G和其他應(yīng)用的RF MEMS銷售額的增加，有市場(chǎng)研究公司估計(jì)，2023年，僅RF MEMS市場(chǎng)規(guī)模就將達(dá)到150億美元。

RF MEMS市場(chǎng)將在2018~2023年期間以17.5％的CAGR速度增長(zhǎng)。RF MEMS的激增是源于市場(chǎng)向5G的轉(zhuǎn)移及其帶來(lái)的無(wú)線電頻帶數(shù)量的增加，以及對(duì)RF開關(guān)和濾波器的需求的增加。

圖：從2017年到2023年，RF MEMS和其他MEMS的市場(chǎng)規(guī)模（資料來(lái)源：Yole Developpement）。

有這樣的應(yīng)用需求，使得MEMS制造，特別是代工市場(chǎng)越來(lái)越火爆。

MEMS代工主要有兩種類型：IDM廠商提供的MEMS代工，以及獨(dú)立代工廠提供的MEMS代工。其中，獨(dú)立的代工廠包括集成電路代工廠和純MEMS代工廠。

近幾年，F(xiàn)abless模式的MEMS器件提供商發(fā)展迅速，獨(dú)立的MEMS代工廠也在努力尋求標(biāo)準(zhǔn)化的工藝，以減少制造時(shí)間并降低成本，從而提升規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。這些使得獨(dú)立的MEMS代工廠快速成長(zhǎng)，但目前IDM代工仍處于市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位。

目前，提供MEMS代工的IDM廠商主要有意法半導(dǎo)體、索尼、德州儀器等；臺(tái)積電是全球最大的晶圓代工廠，其MEMS代工業(yè)務(wù)也排在行業(yè)前列。全球領(lǐng)先的純MEMS代工廠有Silex Microsystems、Teledyne DALSA、Asia Paci?c Microsystems、X-FAB 、Innovative Micro Technology等。國(guó)內(nèi)的中芯國(guó)際、華虹宏力、上海先進(jìn)半導(dǎo)體也有生產(chǎn)MEMS的能力。

下面，我們就來(lái)梳理一下業(yè)內(nèi)主要的MEMS代工廠商，其中既包括IDM，也包括獨(dú)立代工廠。

Silex Microsystems AB

Silex Microsystems AB（瑞典Jarfalla）是一家純MEMS代工廠，在純MEMS代工廠中排名第二。香港投資控股公司GAE Ltd.于2015年7月13日收購(gòu)了Silex 98％的股份，前股東CapMan，Priveq，Northzone和Startupfactory同意了出售其在該公司的所有股份。因此，GAE已獲得對(duì)Silex的實(shí)際控制權(quán)，而GAE的背后則是來(lái)自中國(guó)的耐威科技，獲得對(duì)Silex的控股后，耐威科技在北京建設(shè)了MEMS晶圓代工廠，以擴(kuò)大該公司的產(chǎn)能。

Silex在Jarfalla擁有6英寸和8英寸晶圓廠，并在瑞典投資1200萬(wàn)美元進(jìn)行了升級(jí)。Silex的優(yōu)勢(shì)在于使用其自有的硅通孔（TSV）技術(shù)，Silex還使用鋯鈦酸鉛作為壓電材料，用于能量收集等新型應(yīng)用。

Silex在中國(guó)的代工廠主要運(yùn)行200毫米MEMS晶圓，計(jì)劃是在2019年第一季度開始投入生產(chǎn)。

Silex的研發(fā)和小規(guī)模生產(chǎn)將繼續(xù)在瑞典Jarfalla進(jìn)行，而大批量生產(chǎn)將轉(zhuǎn)移到北京。Silex表示，Jarfalla還將獲得額外投資，其中，5000萬(wàn)美元用于增加設(shè)備和潔凈室，以擴(kuò)大產(chǎn)能。

Silex原本擁有160名員工，年銷售額超過(guò)5000萬(wàn)美元。Silex表示，預(yù)計(jì)中國(guó)的業(yè)務(wù)將需要類似規(guī)模的員工隊(duì)伍。

STMicroelectronics NV

意法半導(dǎo)體（ST）是IDM企業(yè)，也全球最大的MEMS代工廠，2017年的MEMS代工年收入為1.74億美元，高于2016年的1.6億美元。然而，值得注意的是，ST在2012年的MEMS代工銷售額為2.03億美元，2011年為2.446億美元。該公司可能會(huì)利用其額外的產(chǎn)能作為緩沖，這些剩余產(chǎn)能將隨著其自身對(duì)MEMS制造的需求增加而減少。

Teledyne DALSA

前身為DALSA Corporation，是一家加拿大公司，專門設(shè)計(jì)和制造專業(yè)電子成像組件（圖像傳感器，相機(jī)，圖像采集卡，成像軟件），以及專業(yè)半導(dǎo)體制造（MEMS，高壓ASIC）。Teledyne DALSA是Teledyne Imaging集團(tuán)的一部分，Teledyne成像集團(tuán)是Teledyne旗下的成像公司。

目前，Teledyne DALSA是全球最大的純MEMS代工廠。

羅姆

羅姆（ROHM）擅長(zhǎng)利用薄膜壓電元件的MEMS工藝，基于其子公司LAPIS Semiconductor Miyazaki建立的制造工藝，可提供針對(duì)各種市場(chǎng)和應(yīng)用而優(yōu)化的壓電MEMS。

ROHM的MEMS工藝?yán)帽∧弘娫峁┑闹饕獌?yōu)點(diǎn)包括：綜合生產(chǎn)系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量和靈活的產(chǎn)品制造和控制；使用6英寸和8英寸晶圓；全天候運(yùn)行可加速開發(fā)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)早期生產(chǎn)啟動(dòng)。

臺(tái)積電

臺(tái)積電（TSMC）于2011年推出了全球首款傳感器SoC工藝技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)整合臺(tái)積電的CMOS和晶圓堆疊技術(shù)，制造單片MEMS。

TSMC傳感器SoC技術(shù)的范圍從0.5μm到0.11μm，支持G-Sensors，陀螺儀，MEMS麥克風(fēng)，壓力表，微流體和生物基因芯片等應(yīng)用。

臺(tái)積電于2016年推出全球首款Si柱式WLCSP（晶圓級(jí)芯片級(jí)封裝）技術(shù)。該技術(shù)可應(yīng)用于客戶的CMOS-MEMS運(yùn)動(dòng)傳感器SoC設(shè)計(jì)，創(chuàng)造了世界上最小的封裝尺寸，小至1.1mm×1.3mm，僅相當(dāng)于傳統(tǒng)尺寸的五分之一。

臺(tái)積電于2017年成立了Piezo技術(shù)試驗(yàn)線，可幫助客戶設(shè)計(jì)和開發(fā)用于醫(yī)療和健康應(yīng)用的微型揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、超聲波傳感器和各種類型的執(zhí)行器。壓電技術(shù)是MEMS的一個(gè)新領(lǐng)域，具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＰ滦蛪弘姳∧げ牧弦呀?jīng)過(guò)預(yù)先定性，因此客戶可以專注于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和架構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)最佳的產(chǎn)品上市時(shí)間。

X-Fab

德國(guó)的X-Fab總部設(shè)在愛(ài)爾福特，主要代工生產(chǎn)模擬和混合信號(hào)集成電路，以及高壓應(yīng)用MEMS解決方案。

X-Fab在2017年的銷售額為5.82億美元，2016年的銷售額為5.13億美元。

2011年，X-FAB集團(tuán)收購(gòu)了MEMS Foundry Itzehoe GmbH的股份，該公司是弗勞恩霍夫硅技術(shù)研究所（ISIT）的衍生公司。這成為X-FAB 在Itzehoe 的專用MEMS代工廠。

索尼

索尼半導(dǎo)體利用其在MEMS和半導(dǎo)體加工制造方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，提供廣泛的MEMS Foundry服務(wù)。服務(wù)內(nèi)容主要包括：晶圓工藝開發(fā)（開發(fā)，工程樣品，從低到高的批量生產(chǎn)）；可用流程包括批量工藝（包括SOI），表面工藝和半導(dǎo)體工藝。

APM（ASIA PACIFIC MICROSYSTEMS）

自2001年成立以來(lái)，亞太微系統(tǒng)公司（APM）一直致力于MEMS組件的開發(fā)和生產(chǎn)。早期，APM作為MEMS器件的集成器件制造商運(yùn)營(yíng)，特別強(qiáng)調(diào)壓力傳感器和光學(xué)元件的產(chǎn)品開發(fā)。自2007年以來(lái)，憑借其在MEMS方面的生產(chǎn)和專業(yè)知識(shí)，以及豐富經(jīng)驗(yàn)，該公司的業(yè)務(wù)重點(diǎn)轉(zhuǎn)為純粹的MEMS代工，通過(guò)擴(kuò)展更先進(jìn)的MEMS組件的開發(fā)來(lái)發(fā)展業(yè)務(wù)。APM目前擁有一個(gè)6英寸晶圓廠，擁有專用的微機(jī)械加工工具以及完整的MEMS加工能力。

幾十年來(lái)，APM在開發(fā)各種MEMS器件方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，包括傳感器、執(zhí)行器和微型元件。由于MEMS器件處理涉及高度定制，該公司建立了各種定制平臺(tái)，以滿足客戶的獨(dú)特需求。此外，通過(guò)多年的經(jīng)驗(yàn)，APM提出了一個(gè)新的產(chǎn)品引入流程：APM生產(chǎn)引進(jìn)流程（APIP），系統(tǒng)地指導(dǎo)每個(gè)客戶的MEMS開發(fā)工作，逐步有效地實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。

IMT

Innovative Micro Technology（IMT）成立于2000年1月，是復(fù)雜MEMS技術(shù)和平臺(tái)解決方案提供商，提供從設(shè)計(jì)和開發(fā)到原型設(shè)計(jì)和批量生產(chǎn)的全面交鑰匙服務(wù)。

IMT的全自動(dòng)MEMS生產(chǎn)工廠可以滿足客戶對(duì)6英寸和8英寸的批量需求。與CMOS工廠不同，其優(yōu)勢(shì)在于金屬、聚合物和其他材料的靈活性，以及硅、SOI、玻璃（熔融石英、石英、硼硅酸鹽）和III-V基板的經(jīng)驗(yàn)。

IMT還在不斷開發(fā)下一代MEMS和工藝技術(shù)，并建立了一個(gè)平臺(tái)和模塊庫(kù)，使客戶能夠以更低的開發(fā)周期有效地進(jìn)入市場(chǎng)。

Philips Innovation Services

飛利浦創(chuàng)新服務(wù)部（Philips Innovation Services）是Koninklijke Philips NV（荷蘭阿姆斯特丹）的一部分，其在荷蘭埃因霍溫運(yùn)營(yíng)著一座MEMS晶圓代工廠。

雖然飛利浦將半導(dǎo)體業(yè)務(wù)分拆形成恩智浦半導(dǎo)體公司后退出了半導(dǎo)體制造業(yè)，但其依然保留著位于荷蘭埃因霍溫的晶圓代工廠。

該晶圓廠隨后被用于在內(nèi)部和外部提供MEMS和微裝配服務(wù)。在2,650平方米的潔凈室中雇用了大約140人，其中大約70人從事MEMS工作，70人從事微型裝配。該團(tuán)隊(duì)可以為MEMS工藝開發(fā)以及MEMS制造和原型制作提供幫助。

飛利浦的MEMS代工廠能夠處理從Ag到Zn的材料，包括CMOS禁止材料、合金、電介質(zhì)和聚合物，如Parylene，并且可以將它們放置在各種基板上，包括硅、化合物半導(dǎo)體和玻璃。

該廠可以生產(chǎn)各種類型的MEMS設(shè)備，特別是在印刷和醫(yī)療電子應(yīng)用中生產(chǎn)微流體設(shè)備方面成績(jī)斐然。該集團(tuán)還提供各種晶圓鍵合技術(shù)，包括專有的粘接技術(shù)，MEMS-last CMOS晶圓集成和后端工藝，如微裝配和MEMS器件測(cè)試。

Micralyne

Micralyne是MEMS和微加工產(chǎn)品獨(dú)立開發(fā)商和制造商，服務(wù)于傳感器應(yīng)用，Micralyne是MEMS傳感器和其它差異化應(yīng)用微結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的主要供應(yīng)商，這些應(yīng)用包括物聯(lián)網(wǎng)器件、植入醫(yī)療器械以及光通訊產(chǎn)品等。

Micralyne總部位于加拿大亞伯達(dá)埃德蒙頓，憑借豐富的開發(fā)和制造經(jīng)驗(yàn)，Micralyne為滿足客戶的智能化和交互性需求，生產(chǎn)了很多復(fù)雜的MEMS器件。2015年1月，Micralyne被FTC科技收購(gòu)。

TowerJazz

TowerJazz提供大批量MEMS制造解決方案，支持高端加速度計(jì)、陀螺儀、振蕩器、電源管理控制器、音頻傳感器和執(zhí)行器、射頻MEMS調(diào)諧器、紅外像素陣列傳感器以及驅(qū)動(dòng)器等應(yīng)用。

TowerJazz的MEMS功能針對(duì)消費(fèi)類成像、安全、汽車、工業(yè)和軍事應(yīng)用中的傳感器設(shè)備的移動(dòng)無(wú)線、紅外測(cè)量的高性能天線調(diào)諧和切換。

TowerJazz在全球的6英寸，8英寸和12英寸制造工廠中，將新技術(shù)從創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為批量生產(chǎn)，擁有超過(guò)15年的大批量MEMS制造能力。

Globalfoundries

MEMS是Globalfoundries（格芯）的一項(xiàng)業(yè)務(wù)，但近些年其銷售額逐漸下降。

就在前些天，世界先進(jìn)以2.36億美元收購(gòu)了格芯新加坡8吋廠，包含廠房、廠務(wù)設(shè)施、機(jī)器設(shè)備與 MEMS IP等業(yè)務(wù)，該廠現(xiàn)有月產(chǎn)能約 3.5 萬(wàn)片 8 吋晶圓。該廠的核心業(yè)務(wù)就是MEMS 代工。

Globalfoundries首席執(zhí)行官Tom Caulfield在一份聲明中表示：“此次交易是我們?nèi)蛑圃鞓I(yè)務(wù)簡(jiǎn)化戰(zhàn)略的一部分，并將我們?cè)谛录悠碌臉I(yè)務(wù)重點(diǎn)放在我們擁有明顯差異化的技術(shù)上，例如RF，嵌入式存儲(chǔ)器和高級(jí)模擬功能。通過(guò)利用我們?cè)谖榈绿m茲的gigafab設(shè)施的規(guī)模，將我們?cè)谛录悠碌?00毫米業(yè)務(wù)整合，將有助于降低我們的運(yùn)營(yíng)成本。”

可見，Globalfoundries正在逐漸弱化其MEMS代工業(yè)務(wù)。

Tronics Microsystems

Tronics Microsystems成立于1997年，是TDK溫度和壓力傳感器業(yè)務(wù)集團(tuán)的一個(gè)部門，也是納米和微系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先廠商。針對(duì)電子設(shè)備日益小型化的高增長(zhǎng)市場(chǎng)，該公司提供定制和標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，特別是工業(yè)、航空、安全和醫(yī)療市場(chǎng)。

Tronics在使用特殊金屬、敏感DRIE、晶圓級(jí)封裝、納米壓印、玻璃加工、SOI等工業(yè)化復(fù)雜MEMS方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。該公司在法國(guó)格勒諾布爾和美國(guó)德克薩斯州達(dá)拉斯擁有兩家晶圓廠，工藝組合非常廣泛，可滿足小批量高性能器件和大批量消費(fèi)類芯片需求。

Tronics在許多不同應(yīng)用中開發(fā)和生產(chǎn)MEMS器件方面擁有豐富經(jīng)驗(yàn)，包括：BioMEMS、高性能慣性MEMS、RF MEMS開關(guān)、微鏡、熱敏打印頭、醫(yī)療設(shè)備MEMS等。

Semefab

MEMS代工是Semefab的最大業(yè)務(wù)版塊。隨著傳感器的使用在各行各業(yè)變得越來(lái)越普遍，從車輛到一般安全，運(yùn)動(dòng)服裝到健康監(jiān)測(cè)，白色家電和消費(fèi)品，再到節(jié)能住宅和工作場(chǎng)所，都會(huì)用到MEMS技術(shù)。

Semefab生產(chǎn)各種MEMS傳感器，可為全球許多OEM提供代工服務(wù)。產(chǎn)品包括氣體流量傳感器，基于質(zhì)量流量原理的客戶定制技術(shù)，薄膜上帶有微加熱器和溫度傳感器；氣體濃度傳感器，采用定制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)基于特定氣體的電阻變化；應(yīng)變計(jì)，使用專用材料的壓電效應(yīng)定制技術(shù)。此外，還有液體粘度傳感器和血液分析傳感器等。

Semefab有一系列的專有技術(shù)，如Micro Hot Plate，可創(chuàng)建適用于氣體光譜測(cè)定的寬帶紅外（IR）光源；熱電堆，用于非接觸溫度檢測(cè)；呼吸傳感器，易于佩戴，用于監(jiān)測(cè)呼吸狀況，睡眠呼吸暫停等。