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产品遍布家电手机,敏芯微能否为汽车植入“中国芯”?

2020-05-19 14:47
亿欧网
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信息技术和材料技术日新月异之时,我们的设备正变得越来越“小”:以手机为例,其芯片已缩到了“10nm”级别;电池即便更轻薄,其能量密度也已高达600Wh/L以上;最新的柔性显示屏薄如白纸,甚至还能弯曲。

作为人类“感觉器官的延伸”,传感器能感受并测量外界信号,并将其转化为电信号等有规则的信息形式输出。“MEMS传感器”就是传感器的“微型版”,在功能不变的情况下,它的体积被压缩至微米甚至纳米级。

以MEMS麦克风为例,结合芯片和传感器技术,它将外界的声音转化成电信号,被广泛用于手机、电脑、智能家居等领域。与传统圆柱体麦克风相比,它仅仅是一块小小的“方片”,体积不足6立方毫米。

当前,掌握MEMS自主生产技术的厂商寥寥无几,敏芯微就是其中之一。它的产品已经遍布手机、电脑、医疗、工业等各个领域。2019年,其MEMS麦克风出货量位列全球第四。以优异的业绩,敏芯微多次被中国半导体业协会评为“中国MEMS十强企业”。

那么,敏芯微是如何在国内MEMS发展“一穷二白”之时实现技术自主研发?其技术优越性究竟几何?与英飞凌、博世等半导体巨头相比,敏芯微又以何优势与之抗衡?

技术崛起于低端市场

与传统驻极体麦克风相比,MEMS麦克风在多方面具备更优性能,足以“吊打”前者:

MEMS麦克风不仅体积更小、功耗更低,而且在频率响应、耐温、抗干扰性等关键指标上,都显著优于传统麦克风。此外,因为体积小,其对震动不敏感,便不用加垫片保护,从而节约了人工和材料成本。多重优势下,MEMS麦克风性能优越性明显,逐渐受市场青睐。

而彼时低端手机市场正蓬勃发展,为国产MEMS麦克风崛起提供了有利的生长土壤。2008年前后,智能手机迅速普及,年销量以20%以上的速度增长。金立、尼彩、天语等低端品牌机大打价格战,火遍大街小巷。低端手机对MEMS麦克风性能要求低,为主打性价比的国产MEMS厂商带来了绝佳市场机会。

敏芯微起初的“资本积累”,即源于此。然而,抓住这一机会并非轻而易举。可以说,敏芯微当时面临的市场“一穷二白”。

尽管与芯片一样,MEMS传感器也需经历“研发-制造-封装-测试”四个环节,但后者生产工艺却呈现高度定制化特征。芯片生产各环节分工清晰,上下游配合可快速实现量产。然而,MEMS传感器本质是硅片上制造微小机械系统和集成电路集合体,不仅要设计芯片,还需生产工艺配合。由于每个细分领域生产工艺不同,定制化成了必须。

2008年,正值我国MEMS产业起步之时,很多封装厂根本没有MEMS完整产品线。对敏芯微而言,其突破了MEMS芯片设计环节后,却又苦于没有下游封测厂完成芯片封装测试。为此,敏芯微四处奔走,帮助下游厂商建立MEMS麦克风封装测试生产线。

2009年,敏芯微与中芯国际基于各自工艺,共同开发出基于8寸晶圆技术的芯片封测生产线。2011年,敏芯微研发出代表国际前沿水平的传感器制造加工工艺,与晶圆代工厂华润上华合作量产了第一代6寸MEMS传感器芯片。2014年,敏芯微又将独有的麦克风封装技术知识产权转移至华天科技,与之进行封测全产业链合作。

与上下游多年“磨合”,敏芯微终打通全产业链,其MEMS麦克风与国际半导体巨头产品相比,性能不差、价格低廉,因而率先在低端市场畅销,占有一席之地。2014年,其产量大规模释放,销售收入较上年增长2倍,突破1000万元。

2015年开始,手机市场大洗牌。随着消费升级,大批低端国产品牌被淘汰,华为、小米、苹果等一二线品牌进一步占领更多市场。敏芯微产品在性能不断升级优化过程中,亦逐渐升级打入高阶市场,获得了华为、小米、传音、索尼等大客户支持。

如今,敏芯微MEMS麦克风技术已是业内一流水平,在尺寸、灵敏度、降噪性能等指标上,敏芯微产品与意法半导体、楼氏、歌尔股份等诸多知名大厂持平。

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