探索MEMS标准化测试之路
半导体是当今全球电子信息产业的基础，近二十年来也已经成为我国加速实现制造业产业升级的关键技术驱动因素之一。从市场应用来看，半导体可以分为集成电路、分立器件、光电子和传感器四大领域，2015 年全球半导体市场规模为 3,352 亿美元(美国半导体产业协会SIA数据），其中传感器特别是MEMS传感器是增长最快的子领域。
2017年全球传感器市场规模约为400亿美元，2020年预计将达到650亿美元，其中 MEMS传感器市场将以13%年复合成长率增长。根据Yole developpement的预测，2020年将达到300亿美元。而中国MEMS器件市场规模大概占据全球市场的三分之一,2015年为308亿元人民币，其平均市场增速也一直快于全球市场增速，约为15-20%。而光电子则是未来的发展方向,也有巨大市场前景。但是无论哪一个应用方向, 都需要以半导体设备为基础的上游晶圆制造和封装测试服务环节配合来推动产业进步的重要因素和保障。
MEMS全球市场产值预测（亿美元）
中国近年MEMS传感器市场规模（亿元）
本图片数据来源中国电子发烧友
按MEMS的传感原理来看主要分为:声表、光电、射频、温度、惯性、磁性、生物、化学这大几类。
由于MEMS器件本身的微小化、跨学科以及高度集成的特性带来的设计复杂性，使得MEMS具有加工复杂，分析困难，设计周期长，成品率低等特点，对于大部分MEMS设计公司来说，MEMS的设计研发周期长，一般至少要2～3年的时间。典型的MEMS至少牵涉到了两种以上的能量形式，设计人员必须在了解各个学科领域知识的基础上，控制不同能量领域之间的复杂交互。另外，由于MEMS的尺寸微小化所带来的一些微观效应，以及不断变化的MEMS的微细加工方法对设计增加的新约束，也使MEMS从设计到制造、测试、分析专业分工要求日益明确。
在各类MEMS产品，测试大概能占到组件最终价格的30%～90%，而国内目前MEMS产品测试缺乏标准，各家自己负责其测试的市场现状已经严重制约了国产MEMS产品的市场开拓。
目前国内可生产传感器种类3000余种，而国外已达20000多种。与国际传统一流厂商相比,绝大多数国内企业产品门类还不齐全,产品线不够丰富,主要集中在国际大厂主动放价的成熟产品，以不计成本保证其价格优势抢占市场为主。从市场份额情况看,绝大多数MEMS产品国内市场份额属于国外企业。全球MEMS市场之中前15名无中国企业，消费类高端产品主要采用国外传感器，汽车电子前装市场传感器国产化率为零，国内MEMS企业普遍偏小，其中歌尔和瑞声科技刚刚进入全球MEMS企业排名前30，其他MEMS企业除共达电声和美新半导体年营收入过亿，个别企业收入过千万级，其余大多数企业是千万级以下营收或者研发尚未定型量产。
对入中小MEMS企业来说，具有产品软件开发能力，但不具备测试环境模拟设备（机械，电气，软件）研发能力。不熟悉半导体设备特点的自动化公司还对这个产品不熟，其中要跨过的障碍太多。
目前测试设备市场只有一家国外公司生产，国内就我领衔的团队做过2台，其他企业都只能是自己找自动化公司定制，基本还靠人工。目前国内有企业有一家有一台带低温的RASCO分选机，据说是亚洲唯一的一台，价值350万人民币以上，还有测试系统的搭建费用，再加上这个MEMS测试效率底，一台机器对于打样都无法满足，更不用说是大批量生产了。这对于绝大多数全国中小mems企业来说，无疑是巨大的资金压力，（对于美新和敏芯这种龙头公司除外）。
前面所讨论过，目前MEMS产品种类里面大部分都已经被国外企业所占据，我们国内企业更多的是一个市场追随者的角色，对于国际大企业来说，产品放价的根源是阻拦后来者，而标准化的测试能体现出规模经济效应所带来的好处远超自己承担所带来的收益。对于国内中小企业来说，更多的是一些微调和细分要求，也减少一些风险和巨大的人力物力成本。
推进MEMS测试标准化 补齐中国MEMS测试产业链，任重道远！
(作者：唐承军 叶如龙 索武生)
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实验室实验项目:半导体失效分析及可靠度测试领域* Probe station（手动分析探針檯）* Auto curve tracer(I/V曲线量测仪）* IC开封（激光或者酸）* EMMI SYSTEM（光发射显微镜分析）* EDX检测分析RoHS中有害元素* Burn-In、THB、HAST TCT、PCT etc.(可靠度試驗設備及相关老化板)* RIE器件表面图形刻蚀* FIB金属线的切割和连接 微型切片和TEM样片制成* 静电测试元器件防静电等级* POLO去层（铜制程，金属层，绝缘层，保护层）
