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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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亞太優勢林敏雄: 串連台灣MEMS產業鏈,非做不可!

文/葉芷嫻

結合電子與機械於一身的MEMS元件,具備感知、致動、運算等功能,一般熟知的加速度計、陀螺儀、壓力感測器、矽麥克風,應用範圍遍及資通訊、製造、運輸及消費性電子等領域。

然而,自從Wii在2006年問世狂銷熱賣後,其採用加速度計提供遊戲者簡易操作的全新體驗,促成人機介面新互動關係,才算真正讓世人體會MEMS的威力,也讓產業界更加確信MEMS應用在消費性電子市場上,擁有的無限想像空間與潛能。到了近期熱門的智慧型手機產品,更是大幅帶動MEMS新應用風潮。

動態MEMS,技術難度高

身為台灣第二家投入MEMS晶圓代工製造的亞太優勢,從2001年8月成立至今,歷經了八年的長期耕耘,隨著MEMS市場大開,今年開始品嘗到獲利的喜悅。但在此之前,MEMS產業卻是經歷過一段不算短的沉潛期。現任亞太優勢榮譽董事長、工研院特聘專家的林敏雄提到,原先主打光通訊產品的MEMS,因寬頻通訊產業式微,使得整體MEMS的商業化市場發展趨緩。

回想2001年,毅然卸下工研院副院長一職,創立亞太優勢微系統的過往,林敏雄表示當時並沒有太多的想法,只是有一種使命感,「認為台灣在MEMS領域有機會與國際大廠平起平坐,林敏雄便正式開始創業之路。

選擇一個當時半導體業界都在觀望的「高難度」微機電領域,林敏雄坦言,外界曾說他就像是「在做工研院的事,」因為要把不同領域技術納入矽晶片裡,「幾乎就像把工研院各領域的技術,集合在一個小小的晶片裡。」難度很高,但是林敏雄帶著工程背景的堅持,努力突破各種製程上的問題。

林敏雄強調,微機電不僅將物理與化學這些功能與電氣信號等統合在一起,還要做到保護動態元件等,需要多層的晶片級封裝(wafer level package)及不同的測試。對晶圓代工廠來說,MEMS技術遠比製作IC複雜,而且依照產品不同,需要不同的製程平台,相對需投入的研發成本與時間自然倍增。因此儘管MEMS目前已被視為產業成長的新動能,但是對國內業者來說,在技術上仍存在很大的挑戰。

Design House需要更多機械專業

眼看許多IC大廠投入MEMS領域,林敏雄觀察,以CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor;互補金屬氧化半導體)跨入MEMS晶圓代工,首先面臨到的是產業文化的問題。以往的IC製造,只要沿用國外廠商生產的方式,由台灣廠商轉進其製造平台,幾乎就可以準備上線生產,林敏雄形容,這就像是用相同的鍋子炒出不同的菜色一樣。

對於更複雜的微機電系統而言,情況卻是恰恰相反。以亞太優勢的發展經驗來看,即便只是晶圓製造,都需要花上長時間,針對產品的特性與問題,與客戶面對面進行討論,仔細評估每一項細節後,才能開始製作,「光是轉進不同廠,花上一、二年的時間是很正常的,」林敏雄說。因此,面對不同的微機電產品,就得發展不同的技術平台,「這不是過去做IC,用單純的思考方式就可以做好的,這裡也要變,」他用手比了比腦袋。

由於微機電涉及機械與材料方面的知識,包括應力、薄膜與結構等設計與製作,以及複雜的封測,所以,Design House需要更多不同領域專業人才,才能發展出符合市場需求的產品。

下一步:整合產業鏈

從產品端來看,市場對消費性電子的需求大增,也意味著MEMS元件價格的滑落,才能符合消費市場的價格定律。

的確,對於消費者來說,MEMS或許只是工程上的名詞,但實際上,MEMS卻是無所不在地緊貼著數位消費生活,以相機提供的防手震功能來說,即是結合陀螺儀可輕易維持平衡及對準物體的特性。只是當消費性電子的產品售價愈來愈親民,對於提供MEMS元件的製造商來說,競爭就變得更激烈。

雖然目前亞太優勢累積掌握生產製程平台的稼動率與良率,已揮別過去那段潛沉耕耘時期,但林敏雄認為這些都只能算是剛開始。從整體產業面來說,台灣在MEMS晶圓製造儘管已達成熟階段且有競爭力,但在設計與封測的產業鏈,卻還是呈現較為不確定的狀態,仍須投入資源,以構建台灣整體競爭優勢。

未來,台灣要想在MEMS領域上拿下更大的市場,從設計、晶圓製造、封裝、測試都必須充分整合,例如產品設計初期,即須與MEMS晶圓、封測等專製服務廠密切討論技術細節,利用現有製程、封測平台等,縮短開發時程,並儘速導入量產,才有機會生產出具有競爭力的MEMS產品。

歷經近十年在MEMS領域的打拼過程,林敏雄也認為,新進者必須有「MEMS需長期耕耘」的心理準備,因此備好充足的資金絕對是必要的。儘管如此,林敏雄對於台灣發展MEMS仍抱有很高的期望。而面對即將於九月展開的SEMICON Taiwan微機電國際技術論壇,擔任主席的林敏雄希望透過業者齊聚與經驗分享,打造出台灣的微機電共生環境。



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