全球MEMS实力最强的17家代工厂,这次中国第一了!

2022-02-17
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摘要 中国赛微电子旗下Silex位列全球MEMS代工厂产线第一,超越全球MEMS代工巨头Teledyne DALSA,恭喜!

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昨日,英特尔宣布收购以色列最大的高塔半导体,高塔半导体同时也是全球MEMS TOP 10 代工厂。

本文主要统计了全球MEMS 产业 TOP 17 家实力最强代工厂排行和产线、技术等情况介绍,以MEMS代工年度销售市场份额排序。

中国赛微电子旗下Silex位列全球MEMS代工厂产线第一,超越全球MEMS代工巨头Teledyne DALSA,恭喜!

随着物联网、人工智能、自动驾驶等先进技术的快速普及,全球传感器市场迎来了前所未有的繁荣景象,而其中,以MEMS为代表的传感器更是占了大头。

根据著名市场咨询研究公司Yole Développement在2021年7月的报告预测,到 2026 年 全球MEMS 市场预计将达到 182 亿美元,复合增长率约为 7% CAGR,全球约60%的MEMS 市场份额由消费电子市场主导。

Yole特别指出,2020-2026全球MEMS器件市场都将持续增长,其中微型麦克风、惯性和光学MEMS是最值得关注的、增长最快的领域

受益于MEMS全球市场的高增长,MEMS制造和代工市场也异常火爆。在中国,近几年包括赛微北京8英寸、奥松广州6英寸、西人马泉州8英寸MEMS产线等纷纷上马。关于中国MEMS产线具体情况,参看《2022中国33条MEMS传感器芯片产线大盘点(全网最全)》内容。

每家MEMS代工公司都有自己特有的优势,不同的MEMS代工,擅长不同的工艺。总的来说,MEMS代工工厂大致可分为四个类型:1、向硅晶圆代工厂提供MEMS代工服务;2、OEM供应商的MEMS代工厂;3、IDM的MEMS代工厂;4、纯MEMS代工厂。

近几年,Fabless模式的MEMS器件研发公司发展迅速,国内MEMS第一股敏芯股份就是典型的Fabless MEMS研发企业。因此,独立的MEMS代工厂正积极寻求标准化的工艺,以减少制造时间并降低成本,获得更强的市场竞争力,从而提升规模经济效益。

虽然独立的MEMS代工厂正快速成长,但MEMS产品种类丰富、功能各异,工艺开发过程中呈现出“一类产品,一种制造工艺”的特点。MEMS芯片或器件,个性特征明显,除了采用相同的硅材料外,不同的MEMS产品之间没有完全标准的工艺,因此目前IDM代工仍处于市场领导地位。从全球市场规模看,中国MEMS代工企业占比较小,属于Others。根据目前小编能找到的最新的全球MEMS代工厂商销售数据显示,全球提供MEMS代工的IDM厂商主要有意法半导体(ST)、索尼、德州仪器(TI)等;台积电作为全球最大的晶圆代工厂,其MEMS业务虽然占比不大但仍排在业界前列。

全球领先的纯MEMS代工厂有Silex Microsystems、Teledyne DALSA、Asia Pacific Microsystems、X-FAB 、Innovative Micro Technology等。国内的中芯国际、华虹宏力、上海先进半导体等晶圆代工厂也有MEMS生产能力和业务,参看《2022中国33条MEMS传感器芯片产线大盘点(全网最全)》内容。

下面,我们讲讲这些全球TOP的MEMS代工厂商的情况。

1、Silex Microsystems AB

2020年MEMS代工销售额:8800万美元

2019年MEMS代工销售额:8000万美元

Silex Microsystems AB位于瑞典Jarfalla,是一家纯MEMS代工厂,目前在全球纯MEMS代工厂中份额排名第第一。

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。

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。2021年6月北京FAB3一期建成投产,目前月产约1万片,FAB3二三期工程正在进行,全部投产后,预计FAB3总产能达3万片每月。

今后,Silex的研发和小规模生产将继续在瑞典Jarfalla进行,而大批量生产将转移到北京。

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。

2021年10月Silex专项技术出口许可申请被瑞典当局否决,赛微电子将无法通过子公司Silex获取相关MEMS核心技术,需要自主独立探索后续MEMS技术细节。


2、Teledyne DALSA

2020年MEMS代工销售额:8350万美元

2019年MEMS代工销售额:8600万美元

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,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。


3、SONY

2020年MEMS代工销售额:6300万美元

2019年MEMS代工销售额:6700万美元

SONY索尼是全球最知名的消费电子巨头之一,大家都耳熟能详。

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。

索尼目前是全球第三大MEMS代工企业,同时索尼也是全球图像传感器第一企业,图像传感器市场占比近40%。中国韦尔股份旗下豪威科技位列图像传感器第三,是中国传感器产业为数不多的亮点,具体参看《中国芯片首富,居然出自传感器》内容。


4、TSMC(台积电)

2020年MEMS代工销售额:6300万美元

2019年MEMS代工销售额:5910万美元

TSNC(台积电)是全球晶圆代工厂一哥,近两年来受疫情和半导体芯片短缺影响而风光无限,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TOP 4,MEMS代工销售额与索尼并列。

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。


5、X FAB

2020年MEMS代工销售额:4440万美元

2019年MEMS代工销售额:3810万美元

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 5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。




6、ASIA PACIFIC MICROSYSTEMS

2020年MEMS代工销售额:3000万美元

2019年MEMS代工销售额:2400万美元

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。


7、IMT

2020年MEMS代工销售额:2400万美元

2019年MEMS代工销售额:2300万美元

IMT(Innovative Micro Technology)成立于2000年1月,专门生产MEMS(微机电系统)器件,是复杂MEMS技术和平台解决方案提供商,提供从设计和开发到原型设计和批量生产的全面交钥匙服务。IMT 目前在不同应用领域拥有超过 30 个客户。

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。


8、Philips Innovation Services

2020年MEMS代工销售额:2300万美元

2019年MEMS代工销售额:2100万美

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。


9、VIS-Vanguard(世界先进)

2020年MEMS代工销售额:2200万美元

2019年MEMS代工销售额:2000万美元

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。


10、Tower Jazz

2020年MEMS代工销售额:1960万美元

2019年MEMS代工销售额:1920万美元

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,后改名Tower Jazz。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。

TowerJazz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。

TowerJazz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。

2022年2月15日夜间,英特尔和高塔半导体宣布达成协议,英特尔将以每股53美元的现金收购 Tower,本次交易案的总价值约为 54 亿美元。


11、UMC

2020年MEMS代工销售额:1480万美元

2019年MEMS代工销售额:1370万美元

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。


12、STMicroelectronics

2020年MEMS代工销售额:1300万美元

2019年MEMS代工销售额:1100万美元

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。


13、ROHM

2020年MEMS代工销售额:800万美元

2019年MEMS代工销售额:850万美元

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。


14、Silicon Sensing

2020年MEMS代工销售额:560万美元

2019年MEMS代工销售额:650万美元

Silicon Sensing 成立于 1999 年,其前身是成立于1913年的 Sperry Gyroscope 公司,主要专注于陀螺仪和惯性传感器领域,在复杂惯性系统及其应用中拥有深厚的积累。1999年由英国柯林斯航太公司 (Collins Aerospace)和日本住友精密制造(Sumitomo Precision Products)共同改制而成。Silicon Sensing 的MEMS产线位于日本尼崎市 (Amagasaki)。


15、BOSCH

2020年MEMS代工销售额:600万美元

2019年MEMS代工销售额:600万美元

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。


16、Semefab

2020年MEMS代工销售额:650万美元

2019年MEMS代工销售额:590万美元

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。


17、Tronics Microsystems

2020年MEMS代工销售额:410万美元

2019年MEMS代工销售额:340万美元

Tronics Microsystems成立于1997年,是TDK温度和压力传感器业务集团的一个部门,也是纳米和微系统领域的技术领先厂商。针对电子设备日益小型化的高增长市场,该公司提供定制和标准产品,特别是工业、航空、安全和医疗市场。

Tronics在使用特殊金属、敏感DRIE、晶圆级封装、纳米压印、玻璃加工、SOI等工业化复杂MEMS方面拥有丰富的经验。该公司在法国格勒诺布尔和美国德克萨斯州达拉斯拥有两家晶圆厂,工艺组合非常广泛,可满足小批量高性能器件和大批量消费类芯片需求。

Tronics在许多不同应用中开发和生产MEMS器件方面拥有丰富经验,包括:BioMEMS、高性能惯性MEMS、RF MEMS开关、微镜、热敏打印头、医疗设备MEMS等。


结语

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。

除了由赛微电子收购的瑞典Silex位列全球MEMS代工厂家TOP 1外,没有其他中国MEMS厂商进入,歌尔股份、瑞声科技等我们熟知的中国MEMS巨头,也仅是Fabless企业。

然而中国企业想要通过收购国外半导体巨头,一举掌握先进半导体技术的野心,也已被欧美日政府卡死。瑞典政府否决赛微电子旗下的Silex专项技术出口许可申请,就是前车之鉴。

中国传感器、半导体之路困难重重,还需积累和突破。

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