分食感测器商机 专业MEMS代工厂露头角

微机电系统(MEMS)元件出货量倍增将加速引爆整合元件制造商(IDM)与MEMS代工厂之间的竞争战火。在各式行动装置大量导入诸如加速度计、陀螺仪、磁力计与MEMS麦克风后，其整体出货量正快速成长中，同时也扩大MEMS制造商机，让IDM与专业MEMS代工厂之间的竞争浮上台面。  

目前，历史悠久的IDM仍位居MEMS市场要角。尽管MEMS委外生产的商业模式日渐成熟，但由于制程特殊及智慧财产(IP)等因素考量，诸如德州仪器(TI)、意法半导体(ST)与Bosch Sensortec等IDM，目前仍为MEMS市场的主导者，并占据八成以上市场产值，在MEMS供应链中扮演关键角色。  

市场地位难撼动IDM囊括八成制造产值  

根据市场研究机构Yole Developpement最新统计报告(图1)指出，2011年MEMS制造的产值有八成来自IDM厂，其余两成则是由包括台积电、联电、亚太优势等代工业者所贡献。值得注意的是，意法半导体以2.45亿美元的营收表现，位居全球MEMS制造商首位，且大幅领先其他MEMS竞争对手，同时也是IDM营运模式中，营收表现最亮眼的业者。  

图1 2011年前三十大MEMS制造商营收排名资料来源：Yole Developpemen

图2 意法半导体执行副总裁暨类比、MEMS及感测器事业群总经理Benedetto Vigna指出，IDM对于生产力与产品设计具备极高​​的掌握度，因而能在MEMS市场居主导地位。意法半导体执行副总裁暨类比、MEMS及感测器事业群总经理Benedetto Vigna(图2)表示，随着MEMS感测器普及率日益攀升，OEM为突显其产品差异化，势必采用低功耗、高效能，抑或可实现特殊感测应用的零组件，因此高度客制化的MEMS才能满足客户需求，而致力于MEMS制程标准化的晶圆代工厂虽可降低无晶圆厂(Fabless)MEMS元件业者切入市场的门槛，但却难以创造出新颖产品。

Vigna进一步指出，开发MEMS元件需要丰富的经验以及独特制程技术，才能创造出差异化的产品优势；且与传统IC产业相比，MEMS元件从设计、试产到量产等阶段所耗的时程相当长，若再经由代工厂的生产流程，恐将失去即时面市的最佳时机。然而，无晶圆厂若想加速产品上市时程而采用标准化制程，则容易流于价格红海战，且产品独特性亦难以彰显。

另一方面，由于IDM从产品设计到量产等阶段皆一手包办，因此对于元件的掌握度以及IP保护的能力亦较佳。Vigna补充，尤其是生产力方面，更可藉由调整自身产线灵活应对市场变化剧烈的挑战；反观，无晶圆厂则得透过与代工厂协调产能，无论是扩产或减产都得处处受到代工厂掣肘，其风险性亦相对较高。

尽管IDM至今仍主导MEMS制造市场，但亚太优势业务行销处副处长邱振维认为，代工模式不仅可让无晶圆厂业者节省兴建晶圆厂的巨额成本，以投资更多人力专注于产品设计，更可加速MEMS创意应用的发展，因此，未来MEMS代工厂仍有其市场机会。  

事实上，由于智慧型手机持续热卖，带动消费性MEMS出货量快速成长，促使MEMS代工厂积极扩充机台设备，加开生产线；其中，亚太优势已计划将于明年，扩大采购高深宽比反应式离子蚀刻机与晶圆键结等MEMS制造机台，以解决应接不暇的代工订单。

消费性MEMS订单增亚太优势急扩机台设备  

图3 亚太优势总经理蔡裕贤表示，亚太优势将于明年大量添购相关机台设备，并加开产线，为客户提供高品质、低成本的代工服务。亚太优势总经理蔡裕贤(图3)表示，在行动装置市场需求不断推升下，诸如加速度计、陀螺仪、磁力计与压力计等感测器，毫疑是现今MEMS出货成长最快速的元件。目前已有不少外商、台厂等MEMS设计业者正投入此一市场，其中，因加速度计已成为行动装置标配，且制程与设计难度较低，因此代工需求最为旺盛。  

蔡裕贤进一步指出，有别于IDM的商业模式，专业代工厂可为MEMS设计业者提供低成本、高品质与产品弹性设计等优势，让客户不必投资巨额资金兴建晶圆厂，即可轻松实现产品量产，降低进入MEMS市场的门槛。

尽管目前消费性MEMS市场，大部分仍为意法半导体与应美盛(InvenSense)等业者所囊括，但台厂仍持续戮力深耕此一市场。蔡裕贤透露目前亚太优势已有一家台湾客户的加速度计已成功获得联发科处理器平台采用，并已开始大量出货给中国大陆手机业者；而透过专业MEMS代工商业模式，该客户可进一步降低制造成本，增强于中国大陆手机市场的价格竞争力。

事实上，随着动作感测器市场需求持续成长，相关元件供应量也飞速增加，市场价格也持续下滑。蔡裕贤不讳言，以加速度计为例，在各大MEMS供应商纷纷提高出货量后，现今价格已落至0.3美元左右，利润已不若往年，后进业者若想切入此一市场，势必要将尺寸进一步微缩，让每一片晶圆的单位面积产出量增加，以提高成本竞争力。若要避开红海价格战，建议可朝向医疗专用MEMS、能源专用MEMS等进行研发设计，创造更高利润的产品。

据了解，亚太优势在竹科拥有一座自动化六寸晶圆厂，平均月产能已可达一万两千片，可提供包括动作感测器、被动元件、微型机械元件与致动器等三十多种MEMS元件代工服务。目前，该公司为客户代工的产品中，又以车用领域与消费性电子产品为最大宗，而后者更将是明年驱动亚太优势营收成长的主要动力来源。  

除加速度计已成为IDM业者与代工厂持续扩产的元件外，MEMS麦克风也成为双方阵营极为重视的零组件。  

由于苹果(Apple)在iPhone 5中采用全新声学设计，分别在机身正面上方、后面和底座，导入MEMS麦克风；此一作法可较过去仅两颗麦克风的设计，实现更好的降噪效果，进一步提升音讯品质。预期将带动其他智慧型手机制造商跟进，激励MEMS麦克风需求走扬。  

iPhone 5“声”级麦克风后势唱旺 

邱振维表示，由于过去iPhone 4S语音辨识能力不佳的问题常为人所诟病，因此iPhone 5特地于手机底部新增第三颗MEMS麦克风，其主要作用即是提升该手机智慧语音系统--Siri的辨识能力。未来，随着iPhone 5销售量节节攀升，MEMS麦克风市场需求亦可望水涨船高。

邱振维进一步指出，一般智慧型手机为达到消除环境杂讯的目的，通常会在手机顶部的前后添置两颗MEMS麦克风，借此提升来自不同角度声音的灵敏度，完成所谓的指向性收音；换言之，光是只有单一颗MEMS麦克风是无法实现麦克风指向性，因此并不适用于通话情境；所以，iPhone 5第三颗麦克风主要的功能将是用于进行收音，借此强化Siri的辨识能力，并非用于强化通话品质。

据了解，iPhone 5使用的MEMS麦克风均为亚德诺(ADI)所供应。邱振维认为，iPhone 5带动多颗麦克风的产品设计趋势，肯定将对具有智慧语音系统的手机品牌厂带来冲击，进而再次扩大MEMS麦克风的市场需求。

事实上，随着MEMS麦克风应用热烧，包括楼氏电子(Knowles Electronics)、亚德诺、瑞声声学(AAC)等业者亦持续扩产。邱振维分析，目前MEMS麦克风单颗价格已下滑至0.3美元，未来加入此一市场的厂商越来越多后，价格势必进一步下探。  

尽管目前MEMS市场仍为IDM业者所主导，但未来随着越来越多无晶圆厂MEMS设计业者投入市场后，专业代工业者的重要性将日益提升，届时双方阵营在产业的影响力也将再起变化。