投入MEMS领域近十年的亚太优势微系统,
近期随着消费性电子与智能手机应用需求大增,市场大开,
可望跃居全球MEMS晶圆制造供货商第三大宝座。
对于一手创立亚太优势的林敏雄来说,
如何串连国内相关产业抢占国际市场,是他正挑战的另一个不可能。
【撰文/叶芷娴】
在工研院投入MEMS研发十年之际,林敏雄毅然决然「自己跳下来做」,于2001年成立亚太优势,希望能起带头示范作用,把台湾MEMS产业带起来。(摄影/邹福生)
结合电子与机械于一身的MEMS组件,具备感知、致动、运算等功能,一般熟知的加速度计、陀螺仪、压力传感器、硅麦克风,应用范围遍及资通讯、制造、运输及消费性电子等领域。
然而,自从Wii在2006年问世狂销热卖后,其采用加速度计提供游戏者简易操作的全新体验,促成人机接口新互动关系,才算真正让世人体会MEMS的威力,也让产业界更加确信MEMS应用在消费性电子市场上,拥有的无限想象空间与潜能。到了近期热门的智能型手机产品,更是大幅带动MEMS新应用风潮。
动态MEMS,技术难度高
身为台湾第二家投入MEMS晶圆代工制造的亚太优势,从2001年8月成立至今,历经了八年的长期耕耘,随着MEMS市场大开,今年开始品尝到获利的喜悦。但在此之前,MEMS产业却是经历过一段不算短的沉潜期。现任亚太优势荣誉董事长、工研院特聘专家的林敏雄提到,原先主打光通讯产品的MEMS,因宽带通讯产业式微,使得整体MEMS的商业化市场发展趋缓。
回想2001年,毅然卸下工研院副院长一职,创立亚太优势微系统的过往,林敏雄表示当时并没有太多的想法,只是有一种使命感,「认为台湾在MEMS领域有机会与国际大厂平起平坐,林敏雄便正式开始创业之路。
选择一个当时半导体业界都在观望的「高难度」微机电领域,林敏雄坦言,外界曾说他就像是「在做工研院的事,」因为要把不同领域技术纳入硅芯片里,「几乎就像把工研院各领域的技术,集合在一个小小的芯片里。」难度很高,但是林敏雄带着工程背景的坚持,努力突破各种制程上的问题。
林敏雄强调,微机电不仅将物理与化学这些功能与电气信号等统合在一起,还要做到保护动态组件等,需要多层的芯片级封装(wafer level package)及不同的测试。对晶圆代工厂来说,MEMS技术远比制作IC复杂,而且依照产品不同,需要不同的制程平台,相对需投入的研发成本与时间自然倍增。因此尽管MEMS目前已被视为产业成长的新动能,但是对国内业者来说,在技术上仍存在很大的挑战。
Design House需要更多机械专业
亚太优势是台湾第一家投入MEMS微机电通讯产品,并将产品主力锁定于MEMS整合组件制造(IDM)及晶圆制程专业服务的大厂。(摄影/邹福生)
眼看许多IC大厂投入MEMS领域,林敏雄观察,以CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor;互补金属氧化半导体)跨入MEMS晶圆代工,首先面临到的是产业文化的问题。以往的IC制造,只要沿用国外厂商生产的方式,由台湾厂商转进其制造平台,几乎就可以准备上线生产,林敏雄形容,这就像是用相同的锅子炒出不同的菜色一样。
对于更复杂的微机电系统而言,情况却是恰恰相反。以亚太优势的发展经验来看,即便只是晶圆制造,都需要花上长时间,针对产品的特性与问题,与客户面对面进行讨论,仔细评估每一项细节后,才能开始制作,「光是转进不同厂,花上一、二年的时间是很正常的,」林敏雄说。因此,面对不同的微机电产品,就得发展不同的技术平台,「这不是过去做IC,用单纯的思考方式就可以做好的,这里也要变,」他用手比了比脑袋。
由于微机电涉及机械与材料方面的知识,包括应力、薄膜与结构等设计与制作,以及复杂的封测,所以,Design House需要更多不同领域专业人才,才能发展出符合市场需求的产品。
下一步:整合产业链
从产品端来看,市场对消费性电子的需求大增,也意味着MEMS组件价格的滑落,才能符合消费市场的价格定律。
的确,对于消费者来说,MEMS或许只是工程上的名词,但实际上,MEMS却是无所不在地紧贴着数字消费生活,以相机提供的防手震功能来说,即是结合陀螺仪可轻易维持平衡及对准物体的特性。只是当消费性电子的产品售价愈来愈亲民,对于提供MEMS组件的制造商来说,竞争就变得更激烈。
虽然目前亚太优势累积掌握生产制程平台的稼动率与良率,已挥别过去那段潜沉耕耘时期,但林敏雄认为这些都只能算是刚开始。从整体产业面来说,台湾在 MEMS晶圆制造尽管已达成熟阶段且有竞争力,但在设计与封测的产业链,却还是呈现较为不确定的状态,仍须投入资源,以构建台湾整体竞争优势。
未来,台湾要想在MEMS领域上拿下更大的市场,从设计、晶圆制造、封装、测试都必须充分整合,例如产品设计初期,即须与MEMS晶圆、封测等专制服务厂密切讨论技术细节,利用现有制程、封测平台等,缩短开发时程,并尽速导入量产,才有机会生产出具有竞争力的MEMS产品。
历经近十年在MEMS领域的打拼过程,林敏雄也认为,新进者必须有「MEMS需长期耕耘」的心理准备,因此备好充足的资金绝对是必要的。尽管如此,林敏雄对于台湾发展MEMS仍抱有很高的期望。而面对即将于九月展开的SEMICON Taiwan微机电国际技术论坛,担任主席的林敏雄希望透过业者齐聚与经验分享,打造出台湾的微机电共生环境。