什么是MEMS系統(tǒng)?3大MEMS產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)介紹
目前,MEMS技術(shù)得到很好的發(fā)展,并在各行各業(yè)有所應(yīng)用。在很多系統(tǒng)中,MEMS技術(shù)更是發(fā)揮了獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。為增進(jìn)大家對(duì)MEMS的了解,本文將基于兩點(diǎn)介紹MEMS:1.MEMS系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容,2.我國(guó)MEMS產(chǎn)業(yè)3大特點(diǎn)。如果你對(duì)MEMS具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、MEMS系統(tǒng)介紹
MEMS是一個(gè)獨(dú)立的智能系統(tǒng),可大批量生產(chǎn),其系統(tǒng)尺寸在幾毫米乃至更小,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級(jí)。例如,常見(jiàn)的MEMS產(chǎn)品尺寸一般都在3mm×3mm×1.5mm,甚至更小。
微機(jī)電系統(tǒng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍事系統(tǒng)方面將有著廣泛的應(yīng)用前景。主要民用領(lǐng)域是電子、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、汽車(chē)和航空航天系統(tǒng)。
概括起來(lái),MEMS具有以下幾個(gè)基本特點(diǎn),微型化、智能化、多功能、高集成度和適于大批量生產(chǎn)。MEMS技術(shù)的目標(biāo)是通過(guò)系統(tǒng)的微型化、集成化來(lái)探索具有新原理、新功能的元件和系統(tǒng)。 MEMS技術(shù)是一種典型的多學(xué)科交叉的前沿性研究領(lǐng)域,幾乎涉及到自然及工程科學(xué)
的所有領(lǐng)域,如電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、物理學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)等。其研究?jī)?nèi)容一般可以歸納為以下三個(gè)基本方面: 1.理論基礎(chǔ): 在當(dāng)前MEMS所能達(dá)到的尺度下,宏觀(guān)世界基本的物理規(guī)律仍然起作用,但由于尺寸縮小帶來(lái)的影響(Scaling Effects),許多物理現(xiàn)象與宏觀(guān)世界有很大區(qū)別,因此許多原來(lái)的理論基礎(chǔ)都會(huì)發(fā)生變化,如力的尺寸效應(yīng)、微結(jié)構(gòu)的表面效應(yīng)、微觀(guān)摩擦機(jī)理等,因此有必要對(duì)微動(dòng)力學(xué)、微流體力學(xué)、微熱力學(xué)、微摩擦學(xué)、微光學(xué)和微結(jié)構(gòu)學(xué)進(jìn)行深入的研究。這一方面的研究雖然受到重視,但難度較大,往往需要多學(xué)科的學(xué)者進(jìn)行基礎(chǔ)研究。2. 技術(shù)基礎(chǔ)研究:主要包括微機(jī)械設(shè)計(jì)、微機(jī)械材料、微細(xì)加工、微裝配與封裝、集成技術(shù)、微測(cè)量等技術(shù)基礎(chǔ)研究。3. 微機(jī)械在各學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用研究。
二、我國(guó)MEMS產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)
第一,未來(lái)十年是中國(guó)MEMS產(chǎn)業(yè)的黃金十年。中美貿(mào)易摩擦、科技脫鉤、美國(guó)打壓特定企業(yè),包括新冠肺炎疫情影響的長(zhǎng)期化,是我們不得不面對(duì)的困難,也給我們的產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了不小的負(fù)面影響,特別是在市場(chǎng)端。但是,外部的壓力也給我們帶來(lái)了機(jī)遇。一是國(guó)產(chǎn)化機(jī)遇,之前不愿用、不敢用國(guó)產(chǎn)芯片的企業(yè)不得不使用國(guó)產(chǎn)芯片;二是科創(chuàng)板機(jī)遇,科技創(chuàng)富時(shí)代已經(jīng)來(lái)到,部分MEMS企業(yè)上市帶來(lái)了很好的示范效應(yīng);三是新基建機(jī)遇,5G、物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)帶來(lái)的新需求;四是國(guó)家扶持的機(jī)遇,國(guó)家正在加大政策和資金投入力度,扶持MEMS產(chǎn)業(yè)。因此,可以預(yù)測(cè)未來(lái)十年將是中國(guó)MEMS產(chǎn)業(yè)的黃金十年。
第二,中國(guó)MEMS企業(yè)創(chuàng)新能力亟待提升。MEMS產(chǎn)業(yè)前景光明,但中國(guó)MEMS企業(yè)的自主創(chuàng)新能力跟國(guó)外企業(yè)比,差距還很大。模仿的多,原創(chuàng)的少;跟隨的多,超越的少。像馬斯克獵鷹火箭那樣顛覆性的創(chuàng)新少之又少。我們希望“十四五”期間,越來(lái)越多的中國(guó)企業(yè)抓住市場(chǎng)機(jī)遇,下大力氣加強(qiáng)自主創(chuàng)新,在產(chǎn)品創(chuàng)新上走在世界前列。
創(chuàng)新就需要人才。MEMS與IC不同,要想做好MEMS產(chǎn)品,需要既懂微電子,又需要懂力、聲、光、電、磁、熱等多種學(xué)科的復(fù)合型人才。如何培養(yǎng)人才,不僅是MEMS從業(yè)者,更是整個(gè)社會(huì)教育體系需要加強(qiáng)的。
第三,代工制造是中國(guó)MEMS產(chǎn)業(yè)重要特點(diǎn)。傳統(tǒng)觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為MEMS是一個(gè)產(chǎn)品一種工藝,不適合代工模式。但從我們實(shí)際運(yùn)營(yíng)6寸代工廠(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)看,MEMS工藝也在逐步標(biāo)準(zhǔn)化、兼容化,且MEMS與IC比體量小得多,IDM模式投入巨大、運(yùn)營(yíng)難度大,對(duì)公司綜合實(shí)力要求高,大部分MEMS企業(yè)其實(shí)更適合代工模式。而且我們發(fā)現(xiàn),可以通過(guò)一些機(jī)制上的創(chuàng)新,讓設(shè)計(jì)企業(yè)擺脫重資產(chǎn)投入受約束的同時(shí),享受IDM模式開(kāi)發(fā)周期短、質(zhì)量控制好的優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)日趨復(fù)雜,企業(yè)普遍有規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的需求。同時(shí),國(guó)內(nèi)MEMS制造水平不斷提高,更有反應(yīng)快速,溝通成本低、價(jià)格方面的明顯優(yōu)勢(shì),所以很多企業(yè)都在積極考慮將制造環(huán)節(jié)回流大陸,這個(gè)趨勢(shì)非常明顯。這也導(dǎo)致大陸的MEMS晶圓廠(chǎng)建設(shè)提速,進(jìn)一步壯大了我們國(guó)家的MEMS制造力量。這里面地方政府起到了積極的推動(dòng)作用,但是我們也建議要因地制宜,科學(xué)論證,綜合考慮本地的產(chǎn)業(yè)鏈、人才等情況,避免一哄而上,出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)、后期運(yùn)營(yíng)困難等現(xiàn)象。
以上便是此次小編帶來(lái)的“MEMS”相關(guān)內(nèi)容,通過(guò)本文,希望大家對(duì)MEMS系統(tǒng)、我國(guó)MEMS產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦,小編將于后期帶來(lái)更多精彩內(nèi)容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!