2022年11月02日17:21:04 熱門 1194

近日，世界著名半導體產業諮詢機構Yole Development發佈了最新的《MEMS產業現狀2022》報告，其中披露了2021年全球MEMS晶圓代工業務的詳細情況。

全球主要MEMS晶圓代工廠中，中國賽微電子旗下全資子公司瑞典Silex Microsystems AB以1.26億美元銷售額排名第一，較上一年增長20%，這是繼2019、2020後，Silex連續三年排名世界第一。

此外，Teledyne DALSA以1億美元銷售額排名第二，Silex和Teledyne同時是世界上最大的兩家純MEMS晶圓代工廠。台積電則取代索尼，成為第三大MEMS晶圓代工廠，是傳統綜合晶圓廠中最大的MEMS代工廠。美國最大MEMS晶圓代工Atomica（前IMT）排名第6。

全球MEMS晶圓廠對未來野心勃勃，台積電、賽微電子均計劃新建12寸MEMS晶圓廠，全球MEMS傳感器龍頭博世則預計將在2026年前實現12寸MEMS晶圓量產，2021年博世的MEMS晶圓銷售額增長達117%！

全球MEMS晶圓產線情況如何？有哪些產線進入全球最大MEMS產線清單？

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MEMS產業發展和晶圓代工情況

據Yole的數據顯示，全球MEMS 產業正在經歷前所未有的增長期，到 2021 年達到135億美元（$13.5B）的市場規模，2019-2020年度同比增長10% ，之後，2020-2021年度同比增長17% 。

據Yole的預測，五年後全球MEMS市場將突破220億美元（$22B）大關。2021-2027年，全球MEMS市場規模將從136億美元增長至223億美元，複合增長率達9%。

按MEMS終端應用市場劃分，消費電子、工業、通信、汽車、醫療、國防與航空航天市場均將持續增長，除醫療之外的複合增長率均高於5%，其中通信市場的複合增長率高達25%，汽車和國防與航空航天的複合增長率均為10%。

▲來源：Yole、賽微電子

對MEMS傳感器來說，MEMS晶圓製造工藝至關重要，MEMS設計中也常常包含製造工藝開發，成熟的MEMS晶圓製造工藝將有助於傳感器企業的快速量產，降低設計成本。

總的來說，MEMS代工工廠大致可分為四個類型：1、向硅晶圓代工廠提供MEMS代工服務；2、OEM供應商的MEMS代工廠；3、IDM的MEMS代工廠；4、純MEMS代工廠。

雖然獨立的MEMS代工廠正快速成長，但MEMS產品種類豐富、功能各異，工藝開發過程中呈現出「一類產品，一種製造工藝」的特點。MEMS芯片或器件，個性特徵明顯，除了採用相同的硅材料外，不同的MEMS產品之間沒有完全標準的工藝，因此目前IDM代工仍處於市場領導地位。

與世界級MEMS晶圓廠相比，當前，中國大陸本土MEMS晶圓廠仍存在工藝不成熟、設計工具庫少等諸多問題，MEMS晶圓代工銷售額也未有一家進入榜單，中國大陸本土MEMS晶圓產業仍有巨大提升空間。中國大陸本土MEMS產線情況請參看《新增3條12英寸MEMS產線！中國40條主要傳感器芯片產線盤點（最新最全）》內容。

▲來源：Yole、賽微電子

2021全球TOP 15 MEMS晶圓代工廠情況

1、Silex Microsystems AB

2021年MEMS代工銷售額：1.26億美元

2020年MEMS代工銷售額：1億美元

MEMS代工銷售額增長情況：+20%

排名上升情況：0

Silex Microsystems AB位於瑞典Jarfalla，是一家純MEMS代工廠，2021年銷售額增長20%，排名第一。這是繼2019、2020後，Silex連續三年排名世界第一。

Silex現為中國賽微電子旗下子公司，2015年7月13日，賽微電子（當時為耐威科技）通過旗下香港投資控股公司GAE Ltd.收購了Silex 98％的股份，Silex的大股東們：CapMan，Priveq，Northzone和Startupfactory同意了出售手上持有的所有股份，Silex正式成為一家由中國民營企業控股的MEMS半導體企業。

賽微電子在獲得對Silex的控股後，於北京建設了8英寸MEMS產線（北京FAB3），以擴大該公司的產能。2021年6月北京FAB3一期建成投產，目前月產約5000片，仍處於產能爬坡階段，FAB3二三期工程正在進行，全部投產後，預計FAB3總產能達3萬片每月。

Silex的優勢在於使用其自有的硅通孔（TSV）技術，Silex還使用鋯鈦酸鉛作為壓電材料，用於能量收集等新型應用。

消息顯示，賽微電子於2022年1月1日與合肥高新區管委會簽署了《合作框架協議》，擬在合肥高新區投資建設12吋MEMS製造線項目，總投資51億元，擬建設一座設計產能為2萬片/月的12吋MEMS產線，預計滿產後可實現年收入約30億元。將是中國較具規模的12英寸MEMS產線之一。

2、Teledyne MEMS

2021年MEMS代工銷售額：1億美元

2020年MEMS代工銷售額：8400萬美元

MEMS代工銷售額增長情況：+20%

排名上升情況：0

Teledyne MEMS即Teledyne DALSA，目前是全球第二大的純MEMS代工廠，2021年銷售額增長20%。在此之前它一直是全球TOP1，2019年被Silex超過。Silex得益於被賽微電子收購後獲得的中國市場，MEMS代工份額有所增長。

Teledyne DALSA前身為DALSA Corporation，是一家加拿大公司，專門設計和製造專業電子成像組件（圖像傳感器，相機，圖像採集卡，成像軟件），以及專業半導體製造（MEMS，高壓ASIC）。Teledyne DALSA是Teledyne Imaging集團的一部分，Teledyne成像集團是Teledyne旗下的成像公司。

3、TSMC（台積電）

2021年MEMS代工銷售額：8700萬美元

2020年MEMS代工銷售額：6300萬美元

MEMS代工銷售額增長情況：+38%

排名上升情況：+1

TSNC（台積電）是全球晶圓代工廠一哥，台積電不僅是全球晶圓代工TOP 1，其MEMS代工業務也在全球排名前3，MEMS代工銷售額超過圖像傳感器巨頭索尼，2021年台積電的MEMS業務增長了38%。

台積電擁有全球先進的MEMS工藝技術，在2011年推出了全球首款傳感器SoC工藝技術，該技術通過整合台積電的CMOS和晶圓堆疊技術，製造單片MEMS。

台積電傳感器SoC技術的製程範圍從0.5μm到0.11μm，支持G-Sensors，陀螺儀，MEMS麥克風，壓力表，微流體和生物基因芯片等應用。

台積電於2017年成立了Piezo技術試驗線，可幫助客戶設計和開發用於醫療和健康應用的微型揚聲器、麥克風、超聲波傳感器和各種類型的執行器。壓電技術是MEMS的一個新領域，具有很大的發展潛力。新型壓電薄膜材料已經過預先定性，因此客戶可以專註於產品設計和架構，以實現最佳的產品上市時間。

4、X FAB

2021年MEMS代工銷售額：6600萬美元

2020年MEMS代工銷售額：4400萬美元

MEMS代工銷售額增長情況：+48%

排名上升情況：+1

X-Fab是一家德國企業，總部在愛爾福特，主要代工生產模擬和混合信號集成電路，以及高壓應用MEMS解決方案。德國是全球傳感器大國之一，德國的博世（BOSCH）是全球兩大MEMS巨頭之一，得益於優秀的市場，X-Fab成為全球TOP 4的MEMS代工廠，2021年X-Fab的MEMS業務增長了48%。

2011年，X-FAB集團收購了位於德國伊策霍 (Itzehoe)的MEMS 廠商 GmbH的股份，該公司是弗勞恩霍夫硅技術研究所（ISIT）的衍生公司。這成為X-FAB 在Itzehoe 的專用MEMS代工廠。

5、SONY

2021年MEMS代工銷售額：6300萬美元

2020年MEMS代工銷售額：6300萬美元

MEMS代工銷售額增長情況：0%

排名上升情況：-2

SONY索尼是全球最知名的消費電子巨頭之一，全球圖像傳感器巨頭，受累於消費電子產品業績乏力，索尼MEMS業務過去一年無增長，因此被台積電、X-FAB超過。

索尼半導體製造公司利用其在製造 MEMS 和半導體技術加工方面的豐富經驗，提供廣泛的 MEMS 代工服務，包括晶圓工藝開發（開發、工程樣品、小批量至大批量生產）、可用流程有批量工藝（包括SOI）、表面工藝、半導體工藝，MEMS產線位於日本鹿兒島。

6、ATOMICA（IMT）

2021年MEMS代工銷售額：3000萬美元

2020年MEMS代工銷售額：2400萬美元

MEMS代工銷售額增長情況：+25%

排名上升情況：+1

Atomica前身是IMT（Innovative Micro Technology）成立於2000年1月，於2021年5月改名Atomica。專門生產MEMS（微機電系統）器件，是目前美國本土最大的純MEMS晶圓代工廠，2021年增長25%。

IMT的全自動MEMS生產工廠可以滿足客戶對6英寸和8英寸的批量需求。與CMOS工廠不同，其優勢在於金屬、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基板的經驗。

7、ASIA PACIFIC MICROSYSTEMS

2021年MEMS代工銷售額：3000萬美元

2020年MEMS代工銷售額：3000萬美元

MEMS代工銷售額增長情況：0%

排名上升情況：-1

ASIA PACIFIC MICROSYSTEMS（APM）成立於2001年，是全球主要的MEMS組件開發和生產商。早期，APM作為MEMS器件的集成器件製造商運營，特彆強調壓力傳感器和光學元件的產品開發。幾十年來，APM在開發各種MEMS器件方面積累了豐富的經驗，包括傳感器、執行器和微型元件。2021年APM的MEMS業務無增長。

自2007年以來，憑藉其在MEMS方面的生產和專業知識，以及豐富經驗，該公司的業務重點轉為純粹的MEMS代工，通過擴展更先進的MEMS組件的開發來發展業務。APM目前擁有一個6英寸晶圓廠，擁有專用的微機械加工工具以及完整的MEMS加工能力。

8、VIS-Vanguard（世界先進）

2021年MEMS代工銷售額：2500萬美元

2020年MEMS代工銷售額：2200萬美元

MEMS代工銷售額增長情況：+12%

排名上升情況：+1

VIS（世界先進積體電路）是我國寶島台灣TOP晶圓代工廠之一。2019年，世界先進以2.36億美元收購了Globalfoundries（格芯）新加坡8吋廠，包含廠房、廠務設施、機器設備與 MEMS IP等業務，該廠現有月產能約 3.5 萬片 8 吋晶圓。該廠的核心業務是MEMS 代工。因此世界先進頂替了之前格芯的MEMS全球市場份額。2021年世界先進的MEMS也是實現了12%的增長，並超過了飛利浦。

9、Philips Innovation Services

2021年MEMS代工銷售額：2400萬美元

2020年MEMS代工銷售額：2300萬美元

MEMS代工銷售額增長情況：+2%

排名上升情況：-1

飛利浦是全球電子業巨頭，Philips Innovation Services（飛利浦創新服務部）是其一部分，在荷蘭埃因霍溫運營着一座MEMS晶圓代工廠。

雖然飛利浦早年將半導體業務拆分，獨立成立恩智浦半導體公司（NXP），之後退出半導體製造業。但飛利浦仍然保留了荷蘭埃因霍溫的晶圓代工廠，因此該MEMS代工市場份額屬於飛利浦而非NXP。

該晶圓廠隨後被用於在內部和外部提供MEMS和微裝配服務。在2,650平方米的潔凈室中僱用了大約140人，其中大約70人從事MEMS工作，70人從事微型裝配。該團隊可以為MEMS工藝開發以及MEMS製造和原型製作提供幫助。

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、電介質和聚合物，如Parylene，並且可以將它們放置在各種基板上，包括硅、化合物半導體和玻璃。

該廠可以生產各種類型的MEMS設備，特別是在印刷和醫療電子應用中生產微流體設備方面成績斐然。該集團還提供各種晶圓鍵合技術，包括專有的粘接技術，MEMS-last CMOS晶圓集成和後端工藝，如微裝配和MEMS器件測試。

10、Tower SEMI

2021年MEMS代工銷售額：2000萬美元

2020年MEMS代工銷售額：2000萬美元

MEMS代工銷售額增長情況：+2%

排名上升情況：0

Tower Jazz（高塔半導體）1993年於以色列成立，成立後相繼收購了美國國家半導體、美光、Maxim Integrated Products等公司的晶圓廠，以及晶圓代工廠商Jazz Semiconductor公司，2022年被因特爾收購。高塔半導體式以色列第一大晶圓代工廠，也是全球主要晶圓廠之一。

Tower SEMI提供大批量MEMS製造解決方案，支持高端加速度計、陀螺儀、振蕩器、電源管理控制器、音頻傳感器和執行器、射頻MEMS調諧器、紅外像素陣列傳感器以及驅動器等應用。

Tower SEMI在全球的6英寸，8英寸和12英寸製造工廠中，將新技術從創意轉化為批量生產，擁有超過15年的大批量MEMS製造能力。

11、BOSCH

2021年MEMS代工銷售額：2000萬美元

2020年MEMS代工銷售額：600萬美元

MEMS代工銷售額增長情況：+117%

排名上升情況：+4

BOSCH（博世）是一家德國半導體和電子業巨頭，與美國博通合稱為全球MEMS兩大巨頭。近幾年，隨着博世傳感器業務的蓬勃發展，博世一家甩開博通，逐漸成為全球MEMS傳感器第一企業。

博世的MEMS代工銷售額全部來自自己的MEMS傳感器需求，是一家典型的IDM廠商。2021年度，博世的MEMS代工業務增長了117%！是所有MEMS晶圓廠增長最快的公司。博世所有 MEMS 傳感器均在德國羅伊特林根 (Reutlingen)製造，製造過程需要三個多月的時間，數百個步驟。

12、UMC

2021年MEMS代工銷售額：1800萬美元

2020年MEMS代工銷售額：1500萬美元

MEMS代工銷售額增長情況：+18%

排名上升情況：-1

UMC（聯華電子）成立於1980年，是我國寶島台灣的主要晶圓代工廠之一。聯電大部分的十二吋和八吋晶圓廠及研發中心位於台灣，另有數座晶圓廠在亞洲其他地區。聯電現共有十二座晶圓廠，月產能總計約80萬片，主要為八吋成熟製程晶圓。

聯電的MEMS代工產線主要為8英寸晶圓線，包括麥克風、慣性傳感器、壓力傳感器和環境傳感器（溫度/濕度傳感器、氣體傳感器）等MEMS產品，已經出貨超過數十萬片晶圓。

13、STMicroelectronics

2021年MEMS代工銷售額：1600萬美元

2020年MEMS代工銷售額：1300萬美元

MEMS代工銷售額增長情況：+19%

排名上升情況：-1

STMicroelectronics（意法半導體，ST）是一家國際性IDM企業，總部在瑞士日內瓦。意法半導體也是全球傳感器巨頭，全球TOP 4的MEMS傳感器廠商，其MEMS代工銷售額主要來自於自身傳感器業務的需求。

14、ROHM

2021年MEMS代工銷售額：900萬美元

2020年MEMS代工銷售額：800萬美元

MEMS代工銷售額增長情況：+15%

排名上升情況：-1

ROHM（羅姆）是全球知名的半導體和傳感器廠商，擅長利用薄膜壓電元件的MEMS工藝，基於其子公司LAPIS Semiconductor Miyazaki建立的製造工藝，可提供針對各種市場和應用而優化的壓電MEMS。

ROHM的MEMS工藝利用薄膜壓電元件提供的主要優點包括：綜合生產系統中，可實現高質量和靈活的產品製造和控制；使用6英寸和8英寸晶圓；全天候運行可加速開發，同時實現早期生產啟動。

15、Semefab

2021年MEMS代工銷售額：800萬美元

2020年MEMS代工銷售額：700萬美元

MEMS代工銷售額增長情況：+8%

排名上升情況：+1

Semefab成立於1986年，位於英國蘇格蘭，以Fabless芯片設計公司起家，後擁有自己的晶圓產線，目前MEMS代工是Semefab的最大業務版塊。

Semefab生產各種MEMS傳感器，可為全球許多OEM提供代工服務。產品包括氣體流量傳感器，基於質量流量原理的客戶定製技術，薄膜上帶有微加熱器和溫度傳感器；氣體濃度傳感器，採用定製技術，可實現基於特定氣體的電阻變化；應變計，使用專用材料的壓電效應定製技術。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，如Micro Hot Plate，可創建適用於氣體光譜測定的寬帶紅外（IR）光源；熱電堆，用於非接觸溫度檢測；呼吸傳感器，易於佩戴，用於監測呼吸狀況，睡眠呼吸暫停等。

結語

中國傳感器技術卡脖子的地方很多，但其中最為致命和嚴峻的部分就是傳感器芯片。

除了由賽微電子收購的瑞典Silex位列全球MEMS代工廠家TOP 1外，沒有其他中國MEMS廠商進入，韋爾股份、歌爾股份、瑞聲科技等我們熟知的中國MEMS巨頭，也大都是Fabless企業。

然而中國企業想要通過收購國外半導體巨頭，一舉掌握先進半導體技術的野心，也已被歐美日政府卡死。瑞典政府否決賽微電子旗下的Silex專項技術出口許可申請，就是前車之鑒。

中國傳感器、半導體之路困難重重，還需積累和突破。

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