由于微機電系統(tǒng)(MEMS)元件的開發(fā)須與制造端緊密配合，因此目前市場多由同時具備生產(chǎn)廠房的整合元件制造商(IDM)主導。不過，為進一步降低成本并加快產(chǎn)品上市，MEMS元件設計商委外制造的需求已逐漸增溫，促使MEMS代工商業(yè)模式加速成形。
盡管自有晶圓廠可以帶來許多好處，例如可更好地控制生產(chǎn)力和智慧財產(chǎn)(IP)，但它有一個主要缺陷--成本，因此刺激了許多公司選用第三方代工廠。例如應美盛(InvenSense)就是一家純正的無晶圓廠MEMS公司，而實力強勁的亞德諾(ADI)則采用混合形式，選擇內(nèi)部和外部代工廠制造慣性感測器產(chǎn)品的模式。
除了可以節(jié)約成本，還有諸多其他原因促使這些公司選擇與第三方MEMS代工廠合作，例如他們想要驗證一項設計、獲得已驗證設計的原型，或者大批量生產(chǎn)一種MEMS元件。不過，選擇一家MEMS代工廠并非易事。
純MEMS代工廠，例如Silex Microsystems、Micralyne、 Teledyne DALSA、亞太優(yōu)勢(Asia Pacific Microsystems)、Innovative Micro Technology (IMT)和Tronics不提供設計服務，但提供量產(chǎn)。部分自有代工廠則提供另一種選擇模式，他們在晶圓生產(chǎn)力過剩時為外部客戶制造MEMS元件。
MEMS委外考量多
像A.M. Fitzgerald & Associates、Nanoshift和SVTC這樣的公司則專注于設計和快速成型，同時還會與客戶進行磋商，找到理想的合作代工廠。A.M. Fitzgerald & Associates負責設計、分析和制造工作的Carolyn White博士解釋，在IC世界，你可以在18個月內(nèi)制造出一款元件交給客戶，但在MEMS世界，這是不可能的。就算已經(jīng)有原型(和成熟的制程)，選擇合作代工廠并將制程投產(chǎn)仍然需要時間。代工廠首先進行原型初次生產(chǎn)，然后進行試生產(chǎn)，最終才能投入量產(chǎn)。這個過程至少需要一年半。采用無晶圓廠方式生產(chǎn)一款新器件，總的產(chǎn)品上市時間可能長達五年，成本高達1,000萬美元，也因此MEMS業(yè)者難以抉擇是否使用代工廠。
White表示，有合適經(jīng)驗的合作代工廠有助于公司克服常見的技術和后勤困難，例如耦合物理場、運動部件、環(huán)境接觸和測試與封裝等方面的困難。White還提到MEMS還有一些設計難題是代工廠無法獨力解決的。目前幾乎沒有正式標準，工具種類繁多，也沒有用于現(xiàn)有模擬程式套件的具體代工廠設計規(guī)則，因此公司須要提供優(yōu)秀的設計和制程工程師全程與代工廠合作。
亞德諾高級主管工程師Rob O’Reilly解釋，亞德諾是采用“智慧型分區(qū)制造”。不僅進行單晶片設計--占汽車類產(chǎn)品的75%；另外，也進行封裝級多晶片式設計。要贏得頭號大客戶，亞德諾需要高品質(zhì)、高產(chǎn)量和快速周轉(zhuǎn)，所以該公司決定ASIC中不用感測器，并選擇混合形式制造MEMS元件。亞德諾與臺積電合作開發(fā)出一條亞德諾專用的6寸制程穩(wěn)定生產(chǎn)線，并用“秘制醬料”完成了這款元件。
O’Reilly承認，單一方案無法因應所有需求，所以汽車產(chǎn)業(yè)無晶圓廠或輕晶圓廠轉(zhuǎn)型時機未到。因此，亞德諾使用其自有晶圓廠制造汽車MEMS產(chǎn)品。
亞德諾的MEMS制造混合形式使其左右逢源。既可與純代工廠合作生產(chǎn)大批量產(chǎn)品，又可依靠自有晶圓廠滿足汽車市場需求。
開始搜尋MEMS代工廠
對一家MEMS公司而言，選擇合適的代工廠是一項重大決策，因此微機電系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(MEMS Industry Group, MIG)為促進全球市場MEMS的交易，率先與成員公司共同制定了“MEMS代工廠合作指南”，為MEMS公司尋找代工廠服務的每一步都提供了指導。
微機電系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟還創(chuàng)建了MEMS市場線上公共入口網(wǎng)站，用以幫助MEMS公司搜尋包括代工廠在內(nèi)的潛在業(yè)務合作夥伴；該網(wǎng)站將公司進行分類，并提供各個公司的介紹和聯(lián)絡資訊，MEMS業(yè)者可以提交非正式問題，也可以提出正式的需求建議書，簡化和代工廠交涉過程。
開始搜尋MEMS代工廠合作夥伴前，須要了解一些基礎知識，包括傳統(tǒng)IC制造和MEMS制造的不同。主要區(qū)別在于MEMS代工廠通常專注于一個特定的應用領域。從定義上來說，MEMS技術涵蓋各類應用的一系列微器件。即使采用的基本材料和工具與IC產(chǎn)品相同，但每種應用的制程均大相逕庭，因此沒有一家代工廠既擁有專門技術，又能低成本、高效率地進行批量生產(chǎn)。了解這一點，就能縮小潛在候選代工廠的范圍。
下一個要求是完成一份自我評估清單，確定自己是否具備了與代工廠合作的條件。需要考慮的因素包括應用和市場預測、封裝型式和整合要求、成本預算、產(chǎn)量預測、風險評估、產(chǎn)品生命周期評估、設計和制造因素以及制程。
向代工廠提出問題
一旦確定你的產(chǎn)品適合制造，就可以聯(lián)絡潛在的合作代工廠。還需要明白一點：有些資訊要提前告知代工廠，包括產(chǎn)品的成熟程度。另一方面，還要隨時提出問題，例如：晶圓廠所在位置、智慧財產(chǎn)(IP)的保護方式、原型生產(chǎn)成本(不包括晶圓和光罩)、產(chǎn)品開發(fā)成本(包括單片晶圓成本)。其他重要問題應側重設計套件/設計支援、CMOS相容性、晶圓廠傳輸流程、開發(fā)靈活性和晶圓廠的財務保障/利潤率。
在你確定代工廠是否適合自己時，代工廠也在對您進行考察，這是一個雙向選擇。代工廠需要的不是只能帶來短期利潤的客戶。選擇客戶時，他們考量多個因素。例如：潛在客戶在MEMS方面的專門技術、企業(yè)文化的相似性、所制造產(chǎn)品的市場潛力、產(chǎn)品的成熟程度(以及客戶對此的看法)、客戶需求與晶圓廠生產(chǎn)力是否匹配、智慧財產(chǎn)權預期，以及建立長期合作關系的愿望。
做出正確選擇
一旦找到符合的對象，切記良好的溝通十分關鍵。 IMT業(yè)務開發(fā)副總裁Craig Trautman認為，MEMS公司與代工廠必然需要密切合作。IMT是一家代工廠，有些客戶“住在”這里。IMT為他們免費提供辦公場所，因為我們有很多任務著實困難。客戶必須與我們合作，有時甚至需要他們親自動手，才能確保一切順利。 當被問及代工廠如何讓現(xiàn)場客戶確信他們的智慧財產(chǎn)受到嚴格保護時，Trautman說，我們的目標是效仿瑞士，做到嚴格保密，否則我們的業(yè)務模式就會失敗。因此，保護客戶的智慧財產(chǎn)是取得成功合作關系的關鍵所在。對于雙方來說，均是如此。
(本文作者為微機電系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行總監(jiān))
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