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MEMS市场需求蓬勃 软、硬件业者联手打造生态系
来源:电子产品世界
微机电系统(MEMS)市场正随各种创新应用而持续成长当中。MEMS装置经过高度专业化过程制造，根据不同装置型态需求而客制化，不过，由于MEMS制程选择繁多，生产成本也因此提高，且市时程安排也更为费时。
据EE Times网站报导，以目前趋势来看，市场逐渐将MEMS装置导入CMOS IC量产制程，因此，MEMS产品元件也面临缩短开发时间、降低成本、符合繁复效能与稳定性需求等挑战。
MEMS装置尺寸一般介于20微米(micrometer)至1毫米(millimeter)之间，MEMS子元件则在1~100微米之间。MEMS装置广泛应用于产业、消费者市场领域，像是汽车安全与控制系统、智能型手机、平板电脑、电动游戏机控制器、药物运送、麦克风、气体与化学传感器等等。
MEMS属于电子应用装置内的微米级机制，MEMS设计主要针对二种应用：感测元件(Sensor)与调节器(Actuator)。传感器可感测声音、动作、压力、温度，也能测得非物理性状态，包括震动、声波、流体波、光波、热能、与大气压力等状态变化。而调节器则可做出侦测、过滤、转换、调节动作，包括调节管理光线投射与接收、射频讯号(RF)处理、流体管理等等。
不同于电晶体、电阻、二极体等传统IC元件，MEMS装置含有弹簧、螺丝、齿轮等高度校准机械物理结构，因此也使用不同制程，像是表面微机械加工技术(Surface micromachining)、大量微机械加工(bulk micro-machining)、深反应离子式蚀刻(Deep Reactive Ion Etching;DRIE)、成型(molding)等技术步骤。
为符合CMOS IC制程需求，最新MEMS设计需要元件资料库、设计工具、流程模拟工具、生产工具等技术。此外，MEMS也需要结构化的设计制程，将电路图(schematics)、处理流程、布局(layout)、3D立体有限元素分析(FEA)、边界元素法分析(BEA)、封装分析之间的资讯交换处理妥当，方便MEMS设计师与制程、设计、电子、封装、整合、软件工程师交换资讯。
MEMS装置也得采用与传统IC一样的设计规范验证(Design Rule Checking;DRC)技术进行验证，不过，MEMS设计也会包含曲线几何学、贝氏曲线(Bezier Curve)等不同角度的布局，需采用物理验证技术，像是等式为基础的DRC。
而MEMS设计也可利用电路布局验证(Layout Versus Schematic;LVS)工具，开发出整个设计的装置与连线模型，即可进行寄生电路抽取(Parasitic Extraction;PEX)与电路模拟等作业。
此外，传统PEX工具依据规则模式(rule-based)或表格模式(table-based)运行，且依照IC设计连结的物理布局而开发，无法回应MEMS复杂的几何需求。MEMS电路需要场解算器(field-solver)技术的精确度，结合现代PEX工具的规模与效能，才能达到MEMS电路需求与送交制造时程。
MEMS也需要一系列测试，包括机械冲击测试、变频振动测试(Variable Frequency Vibration Testing) 、温度循环(temperature cycling)等物理测试，以及高低温操作、稳定性等标准测试。
晶圆厂得提供标准化MEMS制程，并与MEMS元件供应商合作，以达产品上市时间(time to market)、大量生产等需求。设计师也需要晶圆厂提供设计工具套件、MEMS IP资料库、参考流等资讯，测试工程师则需针对不同MEMS做客制化测试。
简言之，MEMS市场需要整个软、硬件市场联手打造新式生态系统，以回应消费者市场低成本、高产量的产品需求。
据EE Times网站报导，以目前趋势来看，市场逐渐将MEMS装置导入CMOS IC量产制程，因此，MEMS产品元件也面临缩短开发时间、降低成本、符合繁复效能与稳定性需求等挑战。
MEMS装置尺寸一般介于20微米(micrometer)至1毫米(millimeter)之间，MEMS子元件则在1~100微米之间。MEMS装置广泛应用于产业、消费者市场领域，像是汽车安全与控制系统、智能型手机、平板电脑、电动游戏机控制器、药物运送、麦克风、气体与化学传感器等等。
MEMS属于电子应用装置内的微米级机制，MEMS设计主要针对二种应用：感测元件(Sensor)与调节器(Actuator)。传感器可感测声音、动作、压力、温度，也能测得非物理性状态，包括震动、声波、流体波、光波、热能、与大气压力等状态变化。而调节器则可做出侦测、过滤、转换、调节动作，包括调节管理光线投射与接收、射频讯号(RF)处理、流体管理等等。
不同于电晶体、电阻、二极体等传统IC元件，MEMS装置含有弹簧、螺丝、齿轮等高度校准机械物理结构，因此也使用不同制程，像是表面微机械加工技术(Surface micromachining)、大量微机械加工(bulk micro-machining)、深反应离子式蚀刻(Deep Reactive Ion Etching;DRIE)、成型(molding)等技术步骤。
为符合CMOS IC制程需求，最新MEMS设计需要元件资料库、设计工具、流程模拟工具、生产工具等技术。此外，MEMS也需要结构化的设计制程，将电路图(schematics)、处理流程、布局(layout)、3D立体有限元素分析(FEA)、边界元素法分析(BEA)、封装分析之间的资讯交换处理妥当，方便MEMS设计师与制程、设计、电子、封装、整合、软件工程师交换资讯。
MEMS装置也得采用与传统IC一样的设计规范验证(Design Rule Checking;DRC)技术进行验证，不过，MEMS设计也会包含曲线几何学、贝氏曲线(Bezier Curve)等不同角度的布局，需采用物理验证技术，像是等式为基础的DRC。
而MEMS设计也可利用电路布局验证(Layout Versus Schematic;LVS)工具，开发出整个设计的装置与连线模型，即可进行寄生电路抽取(Parasitic Extraction;PEX)与电路模拟等作业。
此外，传统PEX工具依据规则模式(rule-based)或表格模式(table-based)运行，且依照IC设计连结的物理布局而开发，无法回应MEMS复杂的几何需求。MEMS电路需要场解算器(field-solver)技术的精确度，结合现代PEX工具的规模与效能，才能达到MEMS电路需求与送交制造时程。
MEMS也需要一系列测试，包括机械冲击测试、变频振动测试(Variable Frequency Vibration Testing) 、温度循环(temperature cycling)等物理测试，以及高低温操作、稳定性等标准测试。
晶圆厂得提供标准化MEMS制程，并与MEMS元件供应商合作，以达产品上市时间(time to market)、大量生产等需求。设计师也需要晶圆厂提供设计工具套件、MEMS IP资料库、参考流等资讯，测试工程师则需针对不同MEMS做客制化测试。
简言之，MEMS市场需要整个软、硬件市场联手打造新式生态系统，以回应消费者市场低成本、高产量的产品需求。
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