近日,著名半导体咨询机构yole group 发布了发布了最新的mems行业报告《status of the mems industry 2023》(2023年mems产业现状),介绍了当前全球mems产业情况。 报告中,更新了最新一期(2022年)全球mems晶圆厂排名情况,全球主要mems晶圆代工厂中,中国赛微电子旗下全资子公司silex microsystems ab继续蝉联全球第一,这是继2019、2020、2021后,silex连续四年排名世界第一。 总体来看,2022年全球 mems 代工厂发展顺利,mems代工业务逆市上扬,同比增长 6 % ,达到近 7.7亿美元。除了通货膨胀和晶圆价格上涨增加了收入外,一些idm 由于运营成本高昂而正在重新考虑其商业模式,并转向无晶圆厂模式。此外,过去几年,主要mems代工厂的客户数量激增,寻求新 mems 技术的合作。 最新的mems晶圆厂排名中,全部有5家中国mems代工企业进入全球top 16,其中两家总部位于中国大陆,3家总部位于中国台湾,详细企业排名全名单及介绍见下文。
2022全球top 16 mems晶圆代工厂情况
top 1、silex microsystems ab
silex microsystems ab位于瑞典jarfalla,是一家纯mems代工厂,继2019、2020、2021后,silex连续4年排名世界第一。此外,silex在全球mems企业中排名第26,详细情况见《最新全球mems厂商top 30排名出炉!》内容。
silex现为中国赛微电子旗下子公司,2015年7月13日,赛微电子(当时为耐威科技)通过旗下香港投资控股公司gae ltd.收购了silex 98%的股份,silex的大股东们:capman,priveq,northzone和startupfactory同意了出售手上持有的所有股份,silex正式成为一家由中国民营企业控股的mems半导体企业。目前,赛微电子是全球&中国最大的mems代工企业。
赛微电子在获得对silex的控股后,于北京建设了8英寸mems产线(北京fab3),以扩大该公司的产能。当前,赛微电子正在深圳筹备一条月产能3000片的mems中试产线,相关情况参看《深圳首条mems中试线落地!》。
silex的优势在于使用其自有的硅通孔(tsv)技术,silex还使用锆钛酸铅作为压电材料,用于能量收集等新型应用。
top 2、teledyne mems
teledyne mems即teledyne dalsa,目前是全球第二大的纯mems代工厂。在此之前它一直是全球top1,2019年被silex超过。silex得益于被赛微电子收购后获得的中国市场,mems代工份额有所增长。
teledyne dalsa前身为dalsa corporation,是一家加拿大公司,专门设计和制造专业电子成像组件(图像传感器,相机,图像采集卡,成像软件),以及专业半导体制造(mems,高压asic)。teledyne dalsa是teledyne imaging集团的一部分,teledyne成像集团是teledyne旗下的成像公司。
top 3、tsmc(台积电)
tsnc(台积电)是全球晶圆代工厂一哥,台积电不仅是全球晶圆代工top 1,其mems代工业务也在全球排名前3,2021年mems代工销售额超过图像传感器巨头索尼。
台积电拥有全球先进的mems工艺技术,在2011年推出了全球首款传感器soc工艺技术,该技术通过整合台积电的cmos和晶圆堆叠技术,制造单片mems。
台积电传感器soc技术的制程范围从0.5μm到0.11μm,支持g-sensors,陀螺仪,mems麦克风,压力表,微流体和生物基因芯片等应用。
台积电于2017年成立了piezo技术试验线,可帮助客户设计和开发用于医疗和健康应用的微型扬声器、麦克风、超声波传感器和各种类型的执行器。压电技术是mems的一个新领域,具有很大的发展潜力。新型压电薄膜材料已经过预先定性,因此客户可以专注于产品设计和架构,以实现最佳的产品上市时间。
top 4、x fab
x-fab是一家德国企业,总部在爱尔福特,主要代工生产模拟和混合信号集成电路,以及高压应用mems解决方案。德国是全球传感器大国之一,德国的博世(bosch)是全球两大mems巨头之一,得益于优秀的市场,x-fab成为全球top 4的mems代工厂。
2011年,x-fab集团收购了位于德国伊策霍 (itzehoe)的mems 厂商 gmbh的股份,该公司是弗劳恩霍夫硅技术研究所(isit)的衍生公司。这成为x-fab 在itzehoe 的专用mems代工厂。
top 5、中芯集成(smec)
中芯集成(smec)是一家总部位于中国浙江绍兴的特色工艺芯片代工企业。因为赛微电子旗下silex位于境外,且现在中国大陆产线正处于爬坡阶段,因此目前中芯集成是中国大陆规模最大、技术最先进的 mems 晶圆代工厂。
今年5月10日 ,中芯集成在科创板成功上市,募集资金金额达到125亿,上市市值超过400亿元,成为2023年中国半导体产业上市热点事件之一,详细情况参看《中国大陆最大mems代工厂成功上市!》
top 6、sony
sony索尼是全球最知名的消费电子巨头之一,全球图像传感器巨头,受累于消费电子产品业绩乏力,索尼mems业务连续下滑,从2020年的全球第三掉落至全球第6.
索尼半导体制造公司利用其在制造 mems 和半导体技术加工方面的丰富经验,提供广泛的 mems 代工服务,包括晶圆工艺开发(开发、工程样品、小批量至大批量生产)、可用流程有批量工艺(包括soi)、表面工艺、半导体工艺,mems产线位于日本鹿儿岛。
top 7、atomica(imt)
atomica前身是imt(innovative micro technology)成立于2000年1月,于2021年5月改名atomica。专门生产mems(微机电系统)器件,是目前美国本土最大的纯mems晶圆代工厂。
imt的全自动mems生产工厂可以满足客户对6英寸和8英寸的批量需求。与cmos工厂不同,其优势在于金属、聚合物和其他材料的灵活性,以及硅、soi、玻璃(熔融石英、石英、硼硅酸盐)和iii-v基板的经验。
top 8、asia pacific microsystems
asia pacific microsystems(apm)成立于2001年,是全球主要的mems组件开发和生产商。早期,apm作为mems器件的集成器件制造商运营,特别强调压力传感器和光学元件的产品开发。几十年来,apm在开发各种mems器件方面积累了丰富的经验,包括传感器、执行器和微型元件。
自2007年以来,凭借其在mems方面的生产和专业知识,以及丰富经验,该公司的业务重点转为纯粹的mems代工,通过扩展更先进的mems组件的开发来发展业务。apm目前拥有一个6英寸晶圆厂,拥有专用的微机械加工工具以及完整的mems加工能力。
top 9、vis-vanguard(世界先进)
vis(世界先进积体电路)是我国宝岛台湾top晶圆代工厂之一。2019年,世界先进以2.36亿美元收购了globalfoundries(格芯)新加坡8吋厂,包含厂房、厂务设施、机器设备与 mems ip等业务,该厂现有月产能约 3.5 万片 8 吋晶圆。该厂的核心业务是mems 代工。因此世界先进顶替了之前格芯的mems全球市场份额。
top 10、philips innovation services
飞利浦是全球电子业巨头,philips innovation services(飞利浦创新服务部)是其一部分,在荷兰埃因霍温运营着一座mems晶圆代工厂。
虽然飞利浦早年将半导体业务拆分,独立成立恩智浦半导体公司(nxp),之后退出半导体制造业。但飞利浦仍然保留了荷兰埃因霍温的晶圆代工厂,因此该mems代工市场份额属于飞利浦而非nxp。
该晶圆厂随后被用于在内部和外部提供mems和微装配服务。在2,650平方米的洁净室中雇用了大约140人,其中大约70人从事mems工作,70人从事微型装配。该团队可以为mems工艺开发以及mems制造和原型制作提供帮助。
飞利浦的mems代工厂能够处理从ag到zn的材料,包括cmos禁止材料、合金、电介质和聚合物,如parylene,并且可以将它们放置在各种基板上,包括硅、化合物半导体和玻璃。
该厂可以生产各种类型的mems设备,特别是在印刷和医疗电子应用中生产微流体设备方面成绩斐然。该集团还提供各种晶圆键合技术,包括专有的粘接技术,mems-last cmos晶圆集成和后端工艺,如微装配和mems器件测试。
top 11、tower semi
tower jazz(高塔半导体)1993年于以色列成立,成立后相继收购了美国国家半导体、美光、maxim integrated products等公司的晶圆厂,以及晶圆代工厂商jazz semiconductor公司,2022年被因特尔收购。高塔半导体式以色列第一大晶圆代工厂,也是全球主要晶圆厂之一。
tower semi提供大批量mems制造解决方案,支持高端加速度计、陀螺仪、振荡器、电源管理控制器、音频传感器和执行器、射频mems调谐器、红外像素阵列传感器以及驱动器等应用。
tower semi在全球的6英寸,8英寸和12英寸制造工厂中,将新技术从创意转化为批量生产,拥有超过15年的大批量mems制造能力。
top 12、bosch
bosch(博世)是一家德国半导体和电子业巨头,与美国博通合称为全球mems两大巨头。近几年,随着博世传感器业务的蓬勃发展,博世一家甩开博通,逐渐成为全球mems传感器第一企业。
博世的mems代工销售额全部来自自己的mems传感器需求,是一家典型的idm厂商。博世所有 mems 传感器均在德国罗伊特林根 (reutlingen)制造,制造过程需要三个多月的时间,数百个步骤。目前,博世正在德国建设一条12英寸mems晶圆产线。
top 13、umc
umc(联华电子)成立于1980年,是我国宝岛台湾的主要晶圆代工厂之一。联电大部分的十二吋和八吋晶圆厂及研发中心位于台湾,另有数座晶圆厂在亚洲其他地区。联电现共有十二座晶圆厂,月产能总计约80万片,主要为八吋成熟制程晶圆。
联电的mems代工产线主要为8英寸晶圆线,包括麦克风、惯性传感器、压力传感器和环境传感器(温度/湿度传感器、气体传感器)等mems产品,已经出货超过数十万片晶圆。
top 14、stmicroelectronics
stmicroelectronics(意法半导体,st)是一家国际性idm企业,总部在瑞士日内瓦。意法半导体也是全球传感器巨头,全球top 4的mems传感器厂商,其mems代工销售额主要来自于自身传感器业务的需求。
top 15、rohm
rohm(罗姆)是全球知名的半导体和传感器厂商,擅长利用薄膜压电元件的mems工艺,基于其子公司lapis semiconductor miyazaki建立的制造工艺,可提供针对各种市场和应用而优化的压电mems。
rohm的mems工艺利用薄膜压电元件提供的主要优点包括:综合生产系统中,可实现高质量和灵活的产品制造和控制;使用6英寸和8英寸晶圆;全天候运行可加速开发,同时实现早期生产启动。
top 16、semefab
semefab成立于1986年,位于英国苏格兰,以fabless芯片设计公司起家,后拥有自己的晶圆产线,目前mems代工是semefab的最大业务版块。
semefab生产各种mems传感器,可为全球许多oem提供代工服务。产品包括气体流量传感器,基于质量流量原理的客户定制技术,薄膜上带有微加热器和温度传感器;气体浓度传感器,采用定制技术,可实现基于特定气体的电阻变化;应变计,使用专用材料的压电效应定制技术。此外,还有液体粘度传感器和血液分析传感器等。
semefab有一系列的专有技术,如micro hot plate,可创建适用于气体光谱测定的宽带红外(ir)光源;热电堆,用于非接触温度检测;呼吸传感器,易于佩戴,用于监测呼吸状况,睡眠呼吸暂停等。
▲来源:yole,赛微电子
结语:mems中国力量正在崛起
今年的全球mems晶圆厂排名榜单较往年不同的亮点是,目前中国大陆规模最大的mems代工厂中芯集成,进入了榜单第5位,成为全球mems产业中新的一股中国力量。
中国传感器技术卡脖子的地方很多,但其中最为致命和严峻的部分就是传感器芯片。
随着中国对mems智能传感器的重视,近年来,中国mems晶圆厂建设增多、加快,增芯科技12英寸mems晶圆产线等多条mems量产线/中试线在动工建设,中国mems产业正在快速崛起。
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最新全球MEMS晶圆厂排名出炉:中国蝉联榜首,台积电第三,中芯集成第五!(附全名单)
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