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“不建议读MEMS，等到你跟我们一样到处就业无门被逼转行，你就知道当初的决定是多么天真。PS，我就是上面某位答主说的研究规模较大的学校研究生毕业，目前我们教研室应届毕业29人，已签约20人，工作跟MEMS相关的有0人。仅供参考。”这是在国内最大的问答网站知乎上，网友提问“国内搞MEMS微机电系统的高校有哪些呢？跪求推荐985高校！”的高赞回答。需要注意的是，该回答写于2016年，如今2022年了，因为众所周知的原因，从2019年后中国半导体产业开始了爆发式增长，中国MEMS产业也迎来跨越式发展。“不建议读MEMS，等到你跟我们一样到处就业无门被逼转行，你就知道当初的决定是多么天真。……”该答案是写于2016年的，那么，我们首先要知道2016年的中国MEMS产业是什么个情况。根据我国权威信息产业研究机构赛迪顾问的统计数据，2016年中国MEMS市场规模是363.3亿元，2017年431.2亿元，2018年505.3亿元……到2021年预测中国MEMS市场规模为891.6亿元，2022年则为1044.3亿元。因此，从宏观上看，我国MEMS产业每年保持约20%的增长率增长，从2016年的363.3亿元，增长到2021年891.6亿元，也即是说，2021年中国的MEMS产业规模约为2016年的2.5倍。与中国MEMS市场规模的增长同步，在这6年间，中国的MEMS企业也成长迅速，根据著名半导体产业咨询机构Yole的数据显示，2016年，歌尔股份、瑞声科技是中国唯二进入全球MEMS品牌厂商的企业，其中歌尔股份2.02亿美元营收排全球 TOP 19，瑞声科技0.8亿美元排全球TOP 25。之后，两家企业在全球MEMS品牌厂商的市场份额不断提高，以歌尔股份为例，2018年排名全球第11位，2019年升至第9位，2020年升至第6位。从2016年的19名，到2020年第6名，歌尔股份的进步可谓巨大。同时，除歌尔股份、瑞声科技外，2020年，另一家中国红外传感器企业高德红外，也进入全球MEMS TOP30名单。
从微观上看，2016年我国企业给到MEMS人员的待遇是多少？根据另一问答下的网友回复，当时国内给到MEMS人员的待遇并不高，对比当年起飞的互联网行业动辄数十万的年薪，其薪资待遇甚至可以说是极低。有多低？“待遇不高，参考歌尔、瑞声，普遍开给应届硕士8~10万（年薪）”歌尔股份和瑞声科技是中国MEMS行业营收最高的两家企业，2016年给应届硕士生的待遇也仅是8~10万年薪，其他企业可想而知。从2016年到2022年，这6年间，世界及中国发生了许多变化，中国制造2025、中美贸易冲突、新冠疫情、俄乌战争……使中国半导体及传感器产业的大环境有了很大的改观。在2022年，另一位答主的回复中，MEMS薪资在一线城市，企业基本能给到硕士应届生20W年以上，博士一人一议，二三线城市相对低5~10万，同时存在一些体量不大小而精的科技企业，给到MEMS研究生30万以上。2016年，MEMS硕士应届生年薪仅有8~10万，到2022年，一线城市基本能给到20万以上，可见这6年间中国MEMS产业的就业环境有了巨大的改观。宏观上，中国MEMS产业以20%的年均复合率快速增长，中国最大MEMS企业从全球19到第6；微观上，薪资从8万/年到20万/年，优秀的给到30万/年。这6年，中国MEMS产业的发展速度令人惊叹！
我国MEMS产业落后的原因有很多，起步晚是其中的一个。从全球范围看，MEMS的起源可追溯至 20 世纪 50 年代，但MEMS 产业真正发展始于 20 世纪 80 年代。目前，全球正处于第三次MEMS产业浪潮爆发期，关于三次MEMS产业浪潮的情况，请参看《华为也被卡住？错过了芯片，中国千万别再错过MEMS了！》内容，本文不再赘述。
在20世纪80、90年代，许多国外厂家在从事MEMS研发。ADI从1987年开始MEMS研发，1991年量产MEMS传感器，博世也从1995年开始MEMS传感器的量产，用于汽车电子。而中国MEMS产业起步相对较晚，中国MEMS龙头歌尔股份在2004年组建MEMS技术研发中心，开始涉足MEMS制造领域，此时中国MEMS产业仅集中在声学等有限领域，且以采购国外传感器大厂的MEMS Die（裸片）+自主封装测试的模式为主。业内普遍认为，到2010年前后，我国MEMS产业才开始有了雏形。苏州敏芯（2007年成立）、深迪半导体（2008年成立）、苏州明皜（2011年成立）、天津诺思（2011年成立）、上海矽睿（2012年成立）等一批优秀的MEMS芯片设计企业在国内相继成立，涉及声学、惯性、射频器件、磁传感器等多种MEMS领域，我国MEMS产业开始成规模发展。中国MEMS产业起步较晚，大约比国外同行晚了20~30年。这是造成中国MEMS产业落后的主要原因，但相对来说，中国MEMS并没有那么落后。从产业上来看，全球MEMS产业发轫较晚，因此虽然中国起步也晚，但落后不多。从技术上看，因为MEMS是一种基于半导体的微米级技术，目前中国已掌握相关制程工艺，远不是集成电路中还在追制造工艺的阶段，相比IC，技术上中国的MEMS并不那么落后。中国MEMS的落后，是产业落后程度>技术落后程度，中国MEMS产业面临的困境，更多的是产业化的难题，工艺成熟度的问题，而不是技术难题。
根据Yole的报告显示，消费电子和汽车电子是MEMS应用最大的两个市场，2020年MEMS在两个市场的产值分别达到71.3亿美元和20.3亿美元，并以7.2%的年复合增长率增长。在这些领域的巨头企业有哪些？苹果、三星、LG、日立、戴尔等是全球消费电子巨头，奥迪、宝马、大众、丰田、本田等是全球汽车顶尖厂商。这些下游大企业对上游的供应链有着很强的把控能力，决定着上游供应商零部件的采用决策。以苹果公司和我国最大的MEMS企业歌尔股份为例。歌尔股份凭借MEMS麦克风进入苹果供应链，得益于苹果公司的大额采购（约占其营业收入的一半），歌尔股份发展迅速，如今已经成为全球最大MEMS声学传感器厂商。但是，歌尔股份的MEMS麦克风的核心——MEMS芯片和ASIC芯片，需要采购自英飞凌。虽然近年来歌尔加大自研MEMS芯片力度，2020年搭载自研芯片的MEMS传感器出货量达到2.49亿颗，但始终无法成为公司出货主力。相关分析请参看《3年半，中国第一MEMS企业歌尔帮英飞凌赚了42+亿！》内容。为什么？因为决定这一关键采购因素的是下游企业苹果公司，苹果公司采购自歌尔的MEMS传感器，其MEMS芯片指定使用英飞凌的芯片，在招股书中歌尔也多次指出英飞凌芯片得到终端客户的认可。
▲歌尔微多处提到英飞凌MEMS芯片获客户认可（来自歌尔微招股书）
因此，并不是我们做不出MEMS芯片，但是消费电子终端对供应链的选择非常苛刻。歌尔的微麦是中国少数能打入主流手机终端供应链的MEMS产品，虽然MEMS芯片是英飞凌的。更多的其他国内传感器厂商，往往是在中低端市场走进口替代的路线。同理，在消费电子、汽车电子、甚至工业电子中，下游头部企业对相关供应商出货的传感器具有很大的决定权，这些企业往往并不认可中国国产MEMS的能力，在目前的特殊环境下，有些时候这种考量并不是根据MEMS芯片本身的性能做出的选择，而是某种排斥。与一般集成电路芯片不同，MEMS涉及复杂的微机械结构，没有成熟的第三方EDA工具可以用来做仿真，因此，在实际研发中，MEMS设计和工艺通常是一起做的：
制造端已有的工艺路线在很大程度上决定了MEMS芯片的设计路线，而MEMS芯片的设计路线又需要对制造端的工艺模块进行重组和调试， 以实现芯片所需达到的功能和可靠性要求，否则设计出来的MEMS结构很可能无法在现有的半导体加工工艺下达到量产或者保证高良率。此外，不同传感器类型拥有不同机械特性，使得一种工艺路线只能对应一种传感器。因此，MEMS芯片的研发企业必须同时进行芯片和工艺的研发，在晶圆代工厂缺乏成熟工艺的情况下，需要与代工厂共同开发工艺，或是对代工厂的工艺模块进行重新组合和调试，因此 MEMS芯片研发和量产的难度相对较高，所需时间也较长。
简单来说，在缺少可靠仿真软件的情况下，MEMS研发企业，需要以DOE (Design of Engineering)的形式去晶圆厂投片，拿回样品测试。根据测试结果修正自己的架构设计或材料设计等，然后再去投DOE，再次验证，几个来回之后，才能完成一个MEMS产品设设计和工艺流程调教。因此，对于MEMS设计企业来说，一条成熟好用的MEMS中试线，对其研发MEMS产品的进度和周期，有着重要影响：研发时间长，难以投产；科研成果商品化难，无处流片等。
▲赛微电子董事长杨云春手持北京FAB3生产的8英寸MEMS麦克风晶圆当前中国的MEMS产线主要集中在长三角地区，其他地区较少，以粤港澳大湾区为例，作为中国MEMS、传感器企业的聚集区之一，此前仅有广州奥松电子的6英寸晶圆MEMS产线，相关MEMS产线情况参看《2022中国33条MEMS传感器芯片产线大盘点》内容。所以，包括粤港澳大湾区在内的全国许多MEMS研发企业，在长三角地区均设有分公司或者办事处，其中的一个重要作用就是进行相关产线的沟通。对于企业来说，尤其是创业型的MEMS企业，投资建设一条MEMS产线费用高昂，且后期利用率和产能也很难得到保证，MEMS中试线作为MEMS企业的共性需求，目前仍很不充足，难以适应中国快速增长的MEMS企业的需求。近年来深圳市布局传感器产业，在今年6月份深圳市工业和信息化局等3部门联合发布的发布《深圳市培育发展智能传感器产业集群行动计划（2022-2025年）》中，明确提出：到2025年，建设一条兼具量产能力的MEMS中试线，为高端MEMS传感器企业提供定制化、规模化加工服务，构建涵盖研发、中试及规模生产的完整MEMS产品技术创新链。
我们多次提到，MEMS是涉及多种学科领域的跨学科技术，譬如微电子、材料、力学、化学、机械学诸多学科领域，它的学科面涵盖微尺度下的力、电、光、磁、声、表面等物理、化学、机械学的各分支。举例而言，如果要设计MEMS麦克风去取代传统的驻极体麦克风，需要设计MEMS音腔，这是声学的范畴；需要设计振膜，这是材料学的范畴；当然，还需要懂微电子学去把MEMS麦克风设计出来，并了解微电子加工工艺，知道如何设计才能更好更快成本更低的加工出来。
简而言之，MEMS产品团队需要跨多个学科的复合型人才，但我国目前的分学科培养体制很难培养出大量优秀的复合型人才。从2016年到2022年，如今回首看去，不得不感叹这6年来中国MEMS产业取得了巨大的进步。2022年以来，许多传感器厂商融资上市，产业的资本环境变好了。中芯集成、赛微电子等多条中大型MEMS产线投产，中国本土MEMS产业链也在快速完善。中国半导体行业协会MEMS分会秘书长蔡勇曾指出：未来十年将是中国MEMS产业黄金十年。6年前都在劝退不要选MEMS行业，今天你觉的呢？欢迎在新利18国际娱乐公众号本内容底下留言分享。本文部分内容引用自《鬼斧神工的MEMS，迫不得已的创业》
