委外制造需求起MEMS代工商业模式成形

由于微机电系统(MEMS)元件的开发须与制造端紧密配合，因此目前市场多由同时具备生产厂房的整合元件制造商(IDM)主导。不过，为进一步降低成本并加快产品上市，MEMS元件设计商委外制造的需求已逐渐增温，促使MEMS代工商业模式加速成形。

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尽管自有晶圆厂可以带来许多好处，例如可更好地控制生产力和智慧财产(IP)，但它有一个主要缺陷--成本，因此刺激了许多公司选用第三方代工厂。例如应美盛(InvenSense)就是一家纯正的无晶圆厂MEMS公司，而实力强劲的亚德诺(ADI)则采用混合形式，选择内部和外部代工厂制造惯性感测器产品的模式。

除了可以节约成本，还有诸多其他原因促使这些公司选择与第三方MEMS代工厂合作，例如他们想要验证一项设计、获得已验证设计的原型，或者大批量生产一种MEMS元件。不过，选择一家MEMS代工厂并非易事。

纯MEMS代工厂，例如Silex Microsystems、Micralyne、 Teledyne DALSA、亚太优势(Asia Pacific Microsystems)、Innovative Micro Technology (IMT)和Tronics不提供设计服务，但提供量产。部分自有代工厂则提供另一种选择模式，他们在晶圆生产力过剩时为外部客户制造MEMS元件。

MEMS委外考量多

像A.M. Fitzgerald & Associates、Nanoshift和SVTC这样的公司则专注于设计和快速成型，同时还会与客户进行磋商，找到理想的合作代工厂。A.M. Fitzgerald & Associates负责设计、分析和制造工作的Carolyn White博士解释，在IC世界，你可以在18个月内制造出一款元件交给客户，但在MEMS世界，这是不可能的。就算已经有原型(和成熟的制程)，选择合作代工厂并将制程投产仍然需要时间。代工厂首先进行原型初次生产，然后进行试生产，最终才能投入量产。这个过程至少需要一年半。采用无晶圆厂方式生产一款新器件，总的产品上市时间可能长达五年，成本高达1,000万美元，也因此MEMS业者难以抉择是否使用代工厂。

White表示，有合适经验的合作代工厂有助于公司克服常见的技术和后勤困难，例如耦合物理场、运动部件、环境接触和测试与封装等方面的困难。White还提到MEMS还有一些设计难题是代工厂无法独力解决的。目前几乎没有正式标准，工具种类繁多，也没有用于现有模拟程式套件的具体代工厂设计规则，因此公司须要提供优秀的设计和制程工程师全程与代工厂合作。

亚德诺高级主管工程师Rob O’Reilly解释，亚德诺是采用“智慧型分区制造”。不仅进行单晶片设计--占汽车类产品的75%；另外，也进行封装级多晶片式设计。要赢得头号大客户，亚德诺需要高品质、高产量和快速周转，所以该公司决定ASIC中不用感测器，并选择混合形式制造MEMS元件。亚德诺与台积电合作开发出一条亚德诺专用的6寸制程稳定生产线，并用“秘制酱料”完成了这款元件。

O’Reilly承认，单一方案无法因应所有需求，所以汽车产业无晶圆厂或轻晶圆厂转型时机未到。因此，亚德诺使用其自有晶圆厂制造汽车MEMS产品。

亚德诺的MEMS制造混合形式使其左右逢源。既可与纯代工厂合作生产大批量产品，又可依靠自有晶圆厂满足汽车市场需求。

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开始搜寻MEMS代工厂

对一家MEMS公司而言，选择合适的代工厂是一项重大决策，因此微机电系统产业联盟(MEMS Industry Group, MIG)为促进全球市场MEMS的交易，率先与成员公司共同制定了“MEMS代工厂合作指南”，为MEMS公司寻找代工厂服务的每一步都提供了指导。

微机电系统产业联盟还创建了MEMS市场线上公共入口网站，用以帮助MEMS公司搜寻包括代工厂在内的潜在业务合作夥伴；该网站将公司进行分类，并提供各个公司的介绍和联络资讯，MEMS业者可以提交非正式问题，也可以提出正式的需求建议书，简化和代工厂交涉过程。

开始搜寻MEMS代工厂合作夥伴前，须要了解一些基础知识，包括传统IC制造和MEMS制造的不同。主要区别在于MEMS代工厂通常专注于一个特定的应用领域。从定义上来说，MEMS技术涵盖各类应用的一系列微器件。即使采用的基本材料和工具与IC产品相同，但每种应用的制程均大相迳庭，因此没有一家代工厂既拥有专门技术，又能低成本、高效率地进行批量生产。了解这一点，就能缩小潜在候选代工厂的范围。

下一个要求是完成一份自我评估清单，确定自己是否具备了与代工厂合作的条件。需要考虑的因素包括应用和市场预测、封装型式和整合要求、成本预算、产量预测、风险评估、产品生命周期评估、设计和制造因素以及制程。

向代工厂提出问题

一旦确定你的产品适合制造，就可以联络潜在的合作代工厂。还需要明白一点：有些资讯要提前告知代工厂，包括产品的成熟程度。另一方面，还要随时提出问题，例如：晶圆厂所在位置、智慧财产(IP)的保护方式、原型生产成本(不包括晶圆和光罩)、产品开发成本(包括单片晶圆成本)。其他重要问题应侧重设计套件/设计支援、CMOS相容性、晶圆厂传输流程、开发灵活性和晶圆厂的财务保障/利润率。

在你确定代工厂是否适合自己时，代工厂也在对您进行考察，这是一个双向选择。代工厂需要的不是只能带来短期利润的客户。选择客户时，他们考量多个因素。例如：潜在客户在MEMS方面的专门技术、企业文化的相似性、所制造产品的市场潜力、产品的成熟程度(以及客户对此的看法)、客户需求与晶圆厂生产力是否匹配、智慧财产权预期，以及建立长期合作关系的愿望。

做出正确选择

一旦找到符合的对象，切记良好的沟通十分关键。 IMT业务开发副总裁Craig Trautman认为，MEMS公司与代工厂必然需要密切合作。IMT是一家代工厂，有些客户“住在”这里。IMT为他们免费提供办公场所，因为我们有很多任务着实困难。客户必须与我们合作，有时甚至需要他们亲自动手，才能确保一切顺利。 当被问及代工厂如何让现场客户确信他们的智慧财产受到严格保护时，Trautman说，我们的目标是效仿瑞士，做到严格保密，否则我们的业务模式就会失败。因此，保护客户的智慧财产是取得成功合作关系的关键所在。对于双方来说，均是如此。

(本文作者为微机电系统产业联盟执行总监)