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MEMS传感器前景光明,国内产业如何创新破局

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  • 发布时间:2020-09-30 13:49
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当前,在行业技术不断发展和成熟的加持下,物联网已经成为世界新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力。顺应着万物互联时代的到来,作为物联网先行技术、感知层的代表——传感器的市场需求急剧攀升,所扮演的角色越来越关键。来自赛迪顾问的数据显示,2019年,全球传感器市场规模达1521.1亿美元,增长率为9.2%。同时,受5G、AI产业爆发的助推,迅猛发展的物联网也对传感器提出了新的要求:数字化、智能化、微型化,同时还要做到低成本、低功耗、高可靠、长寿命。

在此背景下,以MEMS为代表的智能传感器成为产业趋势,其发展也将随着物联网行业的发展而呈现多元化快速增长的态势。据赛迪顾问统计,2019年中国MEMS市场规模接近600亿元,增长率高达18.3%。可见,我国MEMS产业受益于消费电子、汽车电子等应用的长足发展,以及5G、物联网等行业的方兴未艾,顺势而行的发展势头迅猛,甚至已成为全球MEMS市场发展最快的地区。

相比技术代演化清晰的标准IC工艺,MEMS技术用到了大量的CMOS兼容的微细加工技术,但是在技术跨代上,界线模糊,在工艺标准上,没有统一的规范。在设计、制造、封装、测试各环节的协同性、标准化、规范性等方面,仍然落后于传统的IC技术,往往是一种产品,一种工艺。国内虽然分布建设了数十家MEMS工艺加工平台,加工设备数量庞大、种类繁多,但大部分是科研机构围绕项目攻关而建,商业化发展程度较低,产品化、商业化、可量产的优质代工产能缺乏。MEMS的产品设计企业在国内难寻优质、匹配的代工厂商和工艺研发平台;少数几家可量产的代工厂商缺乏工艺的中试研发,难于获得量产客户,对高度定制化的MEMS产品多样化工艺能力展示不足。

同时,MEMS设计公司多为中小微企业,面对国外高度垄断且价格昂贵的设计软件,国内企业望而却步,使用盗版引起的纠纷时有发生,成为限制自主设计创新发展的掣肘,迫切期待有能实现云端分时共享的设计仿真软件工具的出现。

随着数字经济的发展,MEMS行业也在引入工业互联网模式,努力探索解决之道。如果通过一个协同、开放、共享的生态平台,将设计软件的EDA工具上云,在云端为需求者提供设计仿真、数字模拟制造,并可云端存储、加密妥当,解决中小微企业在设计工具方面的成本投入;汇聚业内众多代工厂商的加工设备,并结合工业互联网和数字孪生技术,以数字工厂形式精确展示设备及加工能力,实现流片量身定制化、过程可视化、结果追溯化;有望为行业各方实现互惠共赢助力,有效推动国内MEMS产业创新变革实现突破。

现阶段多家行业龙头企业在尝试工业互联网在各个行业的应用模式。在9月18日,阿里2020云栖大会上,阿里云智能正式发布一款加速AIoT中小开发者创新的积木式平台-HaaS(Hardware as a Service),该产品旨在帮助AIoT中小开发者聚焦业务,低门槛快速组装软硬件积木。无锡物联网创新中心有限公司则创新性地推出了电子制造业协同创新平台(www.iccip.org.cn,以下简称“平台”),以期解决MEMS产业发展中面临的各环节协同问题,围绕传感器加工,打通从设计研发、生产制造、封装测试的一体化完整MEMS产业链条。平台以工业互联网为核心,构建了设计工具云、IP服务云、设备孪生云,采用“三云一网”的基本运营模式,实现从设计仿真、加工制造、封装测试等各个环节的一站式无缝对接、资源聚集,在虚拟环境的数字孪生工厂中使生产流程、加工环境、设备工艺等实现可视化、透明化、数字化。

该平台提供MEMS行业3D设备模型库、工厂组态编辑系统,支持用户根据需求自定义建设数字工厂,为产品设计企业和优质代工厂商间搭建专业的业务对接桥梁。此外,平台还实现了行业内资源要素集聚、全流程云MES系统追踪、设备/耗材商城、在线课程、线上交易等衍生服务,配备有专业技术团队为客户在方案制定、设备匹配、工艺建议等全流程环节提供一站式服务,助力MEMS设计公司、代工厂商、高校科研院所了解行业产能分布、设备代工能力,自由选择最佳服务方与服务内容。

未来,随着物联网的蓬勃兴起,支撑它们发展关键的MEMS传感器产业前景光明;与此同时,日趋复杂的国际形势,将更加要求国内MEMS产业转型升级,而其中涉及到的设计研发、生产制造、封装测试各环节资源的整合协同也势在必行。如何为整个MEMS传感器行业提供全方位、智能化、一站式的服务,让设计者与代工方以最佳利益自由匹配,极大地释放生产力与创新力,携手推进MEMS新业态的壮大发展是值得探索的创新之路。

来源:MEMS

 

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