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国内产线不成熟国产惯性传感器靠海外企业代工
发布时间:2016-03-28        浏览次数:698        返回列表

 国内产线不成熟国产惯性传感器靠海外企业代工

大家熟知的微信“摇 摇”,背后实现这 功能的是加速度计或者陀螺仪传感器芯片。但去年我国出货的5亿部手机中这两种传感器的国产化率仅为10%和0。

“花了多年的时间,我们完成了研发,也实现了小批量生产。”陀螺仪设计企业水木智芯科技(北京)有限公司总经理刘雪松说,“尽管我国有六七条相关的中试生产线,但是目前没有 家能够帮助我们实现大规模量产。”

手机加速度传感器

自给率仅有10%

与水木智芯相比,苏州明皜传感科技有限公司的境况要好得多。加速度计和陀螺仪同属于应用在手机中的惯性传感器,该公司从事加速度计的研发和销售,2015年出货量达到5000万颗。按照2015年国产手机出货量5亿部计算,该公司国内市场占有率达到10%。

但是,由于仅有这 家国内加速度计供应商,所以我国手机加速度传感器的自给率也仅有10%。

“其实我们的制造环节也面临很大的问题,只能靠海外企业代工生产。”该公司董事、副总经理吴炆皜坦言,“即便依托 进 的晶圆代工厂, 片晶圆的良率从10%提高到90%花了两年时间,每片晶圆的良率提高到95%以上又花了两年时间,而这样的良率仅能保证不亏本。”

实际上,得益于母公司固锝收购美国明锐公司,苏州明皜对制造工艺的积累可以上溯到2005年。

没有在制造工艺方面的多年积累,水木智芯难以承受海外代工的高额费用。“摆在我们面前的路有两条, 是把器件做得更小来降低成本。目前三轴陀螺仪可做到和 进水平的意法半导体同类产品性能相当,且尺寸还小1/3。”刘雪松说,“但即便这样也只是勉强具备了出货能力,完全不挣钱。”水木智芯的另 条路,就是苦等国内产线工艺成熟。

惯性传感器市场

主要被几个巨头瓜分

以上所说的制造工艺即MEMS工艺。该工艺以半导体微细加工技术和超精密机械加工技术为基础,集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、接口等于 体。

2010年时陀螺仪在智能手机中的采用率仅为9%,如今几乎每部手机都会用到 到两个陀螺仪。 部中高端智能手机采用的MEMS传感器已多达十几颗,包括组合惯性导航传感器(陀螺仪、加速度计、磁力计)、压力计、振荡器、CMOS图像传感器、RF元件、硅麦克风、指纹传感器等。

当下的 消费类惯性传感器市场主要被国际巨头所瓜分。意法半导体和博世抓住了组合惯性传感器这 巨大市场迅速成为MEMS厂商的**。目前意法半导体处于消费类惯性传感器的领导地位,占据四成市场份额,博世占据 成份额。

应美盛作为 前20大MEMS企业中完全以MEMS器件为主的企业,专注于消费电子用MEMS产品,凭借 进的设计及运动感测应用平台占据 成以上的市场份额,而且目前仍然还处于上升势头。旭化成的市场份额和应美盛相当,其余的诸多企业只剩下20%多的市场空间。

赛迪智库集成电路研究所副所长林雨说,MEMS产业链和集成电路相似,也分为设计、制造、封测、设备等环节。但由于其具有微机械的结构特征,需要有别于IC的独特加工技术,目前我国虽然已经建成了 些MEMS生产线,但是在工艺制程研发上相对落后,主要瞄准能够大批量生产的低端MEMS产品,难以承担特殊工艺生产。

他说,国内MEMS产业虽然正在快速崛起中,但是与国外 进水平相比仍有不小差距,产业链整体上比较落后。受MEMS工艺、制造技术的制约,整个芯片产业基础薄弱,MEMS产业链上缺乏规模企业,初创型设计企业居多。相比起国际主流企业,国内MEMS企业出货量都比较小,没有积累起大规模市场验证反馈的经验,在可靠性、稳定性等规模生产工艺技术方面差距巨大。

同时,MEMS和IC芯片 样,具有很强的规模效应,国内企业的出货量不大,导致整个产业链特别是前端流片等环节加工能力比较薄弱, 致性、生产重复性都不能满足设计的加工要求。因此,整个MEMS产业链均处于投入阶段,盈利比较困难。

我国应注重

人才培养和工艺研发

国内的六七条MEMS中试线,水木智芯大部分都有过接触。“在理念上和国外企业有差距。”刘雪松表示,“硬件方面很舍得花钱,都是进口的高端设备,动辄几亿元。但在技术、人才方面的投入相对来说就很不够。”

但是传感器的制造,看的不光是设备,更取决于代工企业的加工水平。“ 条生产线的投资需要十几亿元, 个晶圆代工厂里要配套几十个设计师,这不是我们设计企业能够负担的。”吴炆皜建议,“对于国内各地在建的生产线来说,要把眼光从设备转移到人才培养和工艺研发上,特别是要培养具备晶圆厂管理经验的人才。”

消费电子市场用传感器的 大特点就是总量大、单价低,2016年苏州明皜出货量有望翻倍,有望突破1亿颗。“我们立足国内市场,目标也是在国内上市,迫切需求在我国大陆整合从设计到制造的各个环节,来进 步降低成本。”吴炆皜说,“我们希望和国内代工企业通力合作,尽快让我国大陆具备高端传感器的制造能力。”

“如果够快的话,我国大陆产线应该会在 到两年内有所突破。”刘雪松说,“我们会坚持到那个时候。”

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