盡管市場(chǎng)飽和和停滯困擾著許多業(yè)務(wù)領(lǐng)域，但MEMS卻仍然是半導(dǎo)體行業(yè)的一顆璀璨的明星。

近幾年，在美日等少數(shù)企業(yè)霸占MEMS主要市場(chǎng)的時(shí)候，國(guó)內(nèi)的MEMS新老企業(yè)已崢嶸初現(xiàn)，先是MEMS麥克風(fēng)龍頭歌爾股份擠進(jìn)全球MEMS供應(yīng)商TOP10，后8月10日，中國(guó)MEMS第一股敏芯股份正式登陸科創(chuàng)板，當(dāng)日開(kāi)盤(pán)股價(jià)一度暴漲接近291%。

作為21世紀(jì)最有前途的技術(shù)之一，MEMS被視為第二次微智造革命。面對(duì)如此重要的MEMS技術(shù)，在國(guó)外MEMS高手如林的賽場(chǎng)中，國(guó)內(nèi)MEMS產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀是怎樣的？這些MEMS企業(yè)實(shí)力幾何？

什么是MEMS？

MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）稱(chēng)為微機(jī)電系統(tǒng)，或微電子和微機(jī)電系統(tǒng)。MEMS最早是在1960年代提出的，但是直到1980年代才商業(yè)化。就像戈登·摩爾觀察到晶體管摩爾定律一樣，人們做了許多努力，試圖使機(jī)電系統(tǒng)變得越來(lái)越小。

1959年，一位名叫理查德·費(fèi)曼(Richard Feynman)的人在他的著名演講《底部有很多空間》(There's Plenty of Room at the Bottom)中談到，他對(duì)探索如何在小范圍內(nèi)操縱和控制事物很感興趣。費(fèi)曼說(shuō):“他們告訴我，電動(dòng)馬達(dá)只有你小手指上的指甲那么大，下面是一個(gè)小得驚人的世界?！碑?dāng)然MEMS設(shè)備的誕生是許多人在許多地方共同努力的結(jié)果。在這個(gè)著名的演講的最后，他向他的發(fā)起挑戰(zhàn)設(shè)計(jì)和制造一個(gè)微型馬達(dá)，為每個(gè)挑戰(zhàn)提供1000美元的獎(jiǎng)金。自1997年以來(lái)，每年都頒發(fā)費(fèi)曼納米技術(shù)獎(jiǎng)，獎(jiǎng)勵(lì)那些在費(fèi)曼的納米技術(shù)目標(biāo)方面取得了最大成就的研究人員。

MEMS被認(rèn)為是21世紀(jì)最有前途的技術(shù)之一，如果半導(dǎo)體微制造被視為第一次微制造革命，MEMS則是第二次革命。通過(guò)結(jié)合硅基微電子技術(shù)和微機(jī)械加工技術(shù)，MEMS具有革命性的工業(yè)和消費(fèi)產(chǎn)品的潛力。

在此需要?jiǎng)澲攸c(diǎn)的是，MEMS是一種制造技術(shù)，諸如杠桿、齒輪、活塞、發(fā)動(dòng)機(jī)甚至蒸汽機(jī)都是由MEMS制造的。事實(shí)上，MEMS這個(gè)詞實(shí)際上有一定誤導(dǎo)，因?yàn)樵S多微機(jī)械設(shè)備在任何意義上都不是機(jī)械的。然而，MEMS又不僅僅是關(guān)于機(jī)械部件的微型化或用硅制造東西，它是是一種利用批量制造技術(shù)設(shè)計(jì)、創(chuàng)建復(fù)雜機(jī)械設(shè)備和系統(tǒng)及其集成電子設(shè)備的范例。再具化一點(diǎn)講，集成電路的設(shè)計(jì)是為了利用硅的電學(xué)特性，而MEMS則利用硅的機(jī)械特性，或者說(shuō)利用硅的電學(xué)和機(jī)械特性。

作為一種制造技術(shù)，MEMS有幾個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)。首先，MEMS技術(shù)及其微加工技術(shù)的跨學(xué)科性質(zhì)，以及其應(yīng)用的多樣性，導(dǎo)致了前所未有的設(shè)備范圍和協(xié)同效應(yīng)，跨越了以前不相關(guān)的領(lǐng)域(例如生物和微電子)。其次，MEMS具有批量制造技術(shù)，可以提高零部件和設(shè)備的制造性能和可靠性，并具有減小物理尺寸、體積、重量和成本的明顯優(yōu)勢(shì)。第三，MEMS為制造其他方法無(wú)法制造的產(chǎn)品提供了基礎(chǔ)。這些因素使得MEMS有可能成為比集成電路微芯片更普及的技術(shù)。

就像半導(dǎo)體技術(shù)使計(jì)算機(jī)能夠從房間大小縮小到掌上電腦一樣，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）用微米級(jí)的等效物替代了傳統(tǒng)的機(jī)械和電子設(shè)備，MEMS產(chǎn)品是指尺寸在毫米級(jí)甚至微米級(jí)的微型機(jī)電裝置，主要分為微型傳感器（如MEMS麥克風(fēng)和壓力傳感器）和微型執(zhí)行器（如MEMS揚(yáng)聲器）兩大類(lèi)。

MEMS器件是用集成電路批量處理技術(shù)制造的，例如等離子體蝕刻，薄膜沉積和光刻，尺寸從幾微米到毫米不等。這些裝置（或系統(tǒng)）能夠在微觀尺度上感知、控制和驅(qū)動(dòng)，并在宏觀尺度上產(chǎn)生影響。

MEMS作為一種新興技術(shù)，其產(chǎn)品以技術(shù)-產(chǎn)品范式為中心，而不是以產(chǎn)品-市場(chǎng)范式為中心。因此，MEMS設(shè)備可能會(huì)在不同的行業(yè)找到許多應(yīng)用。2006年之前，除了汽車(chē)氣囊與噴墨打印機(jī)墨盒之外，很少見(jiàn)到MEMS產(chǎn)品在其他市場(chǎng)的應(yīng)用。2006年任天堂首先把加速度計(jì)引入到其游戲機(jī)Wii中，隨后MEMS市場(chǎng)開(kāi)始爆發(fā)，包括智能手機(jī)在內(nèi)的各種移動(dòng)設(shè)備都可以找到MEMS產(chǎn)品的應(yīng)用。如今，MEMS設(shè)備無(wú)處不在，從加速器和陀螺儀到汽車(chē)導(dǎo)航和安全氣囊傳感器以及醫(yī)療和通信設(shè)備。

什么支撐MEMS市場(chǎng)增長(zhǎng)？

根據(jù)Yole Développement發(fā)布的《MEMS行業(yè)2020年新?tīng)顟B(tài)報(bào)告》，用于消費(fèi)設(shè)備的MEMS將主要由RF MEMS支撐。到2020年以后，由于5G和6 GHz以下頻段的擴(kuò)展，BAW濾波器的需求將會(huì)進(jìn)一步增加。包括RF MEMS在內(nèi)，消費(fèi)市場(chǎng)僅萎縮2.6%，但如果沒(méi)有RF MEMS，到2020年，消費(fèi)市場(chǎng)將萎縮16%。預(yù)計(jì)到2021年，經(jīng)濟(jì)將恢復(fù)到covid之前的水平，并恢復(fù)增長(zhǎng)。

圖源：Yole Développement