第一情报 ---装备制造业

国外微机电的发展特点分析

供稿人:ISTIS  供稿时间:2006-5-30   关键字:微机电  MEMS  
政府高度重视
微机电(MEMS)已成为当今国际高技术竞争的一个热点,各国政府都非常重视MEMS技术,欧、美、日等一些工业发达国家均想在MEMS的重要技术领域走在世界前列。
 
1992年“美国国家关键技术计划”把“微米级和纳米级制造”列为在经济繁荣和国防安全两方面都至关重要的技术;美国国家自然基金会(NSF)把微米/纳米列为优先支持的项目;美国国防部近几年每年投人7000万美元用于MEMS研究。
 
日本早在1991年就开始启动大型研究计划——“微机械十年计划”。日本通过R1PE(R&D Institute for Photonics Engineering)计划进行重点资助,仅MEMS 的研究与加工制造项目,总投资就高达250亿日元。
 
德国也投入约7000万美元用于MEMS的研究。
企业介入、市场牵引
美国重视牵引研究主体——大学与企业的结合,例如在MEMS的重点研究单位UC Berkeley成立的BSAC(Berkeley Sensor and Actuator Center)就由多所大学和企业组成。ADI公司看到了微型加速度计在汽车领域应用的巨大前景,通过引入表面牺牲层技术并加以改造,使微型加速度计的商品化获得巨大成功。2001年,全球对加速计的需求量就已经达到了1亿片,ADI的iMEMS产品占到了整个安全气囊加速计市场的50%左右。
重点领域明确
美国在发展初期确定军事应用为其主要方向,侧重以惯性器件为代表的MEMS传感器的研究;日本重点发展进入工业狭窄空间的微机器人、进入人体狭窄空间的医疗微系统和微型工厂。欧洲则重点发展μTAS(Micro Total Analysis System,全微分析系统)或LOC(Lab on Chip,芯片实验室)。
强调MEMS技术平台的研发
各国十分重视设计、材料、加工、封装、测试等技术的发展。美国除在研究单位建立独立的加工实验室外,还特别建立了专门为研究服务的加工基地,如MCNC、SANDIA国家实验室等。德国也建立了 BOSCH实验室。
 
发达国家在发展MEMS技术时,强调了相关技术平台的研发,因为它决定了MEMS技术的核心竞争力,主要表现在设计方法与工具、加工技术与设备、测试设备、封装技术与设备和微装配设备的开发。
 
目前可以提供工具和设备的主要公司有:设计工具领域有美国COVENTOR、INTELLISUITE和法国的MEMSCAP。
 
加工设备领域主要是以IC加工设备为基础,加入专用的设备进行补充,如KARL SUSS公司的键合设备;ALCA TEL公司的ICP深刻蚀设备;STS公司的低应力薄膜淀积设备等。
 
利用加工设备和开发出的关键技术就可以构成技术平台。目前国外一般有两种模式:专用的MEMS技术平台,即面向特定产品并为某一公司使用的加工线,如ADI的加速度计生产线、GE压力传感器生产线等;另一种是较为通用的、对外开放的平台,国外已有一些机构可以提供部分MEMS加工服务,例如,美国MUMPS可以提供多层多晶硅表面加工服务、MOSIS可以提供部分CMOS MEMS加工服务、法国MEMSCAP可以提供部分体加工服务等;一些公司正在建设和开发MEMS技术平台,以为用户提供更广泛的服务。
 
值得注意的是,国外MEMS的发展势头虽然强劲,但存在研究开发和工业化规模生产之间的转化速度慢的问题。

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