傳感網(wǎng)的特殊應用對傳感器提出了微型化、功耗低、價格低、可靠性高、抗干擾性強等要求。傳統(tǒng)傳感器通常有著體積大、功耗高、價格高、可靠性差等缺點，不能滿足傳感網(wǎng)節(jié)點的要求，而微電子機械加工（MEMS）技術的發(fā)展為傳感器的上述要求提供了解決辦法。如果說半導體產(chǎn)業(yè)是利用先進制造技術把人最核心的部分“大腦”進行微型化，那么MEMS產(chǎn)業(yè)則是利用微加工這種先進制造工藝將“人”整個系統(tǒng)進行微型化，其中包括人的感覺器官，即傳感器。
近年來，MEMS(微電子機械系統(tǒng))技術推動著半導體界"超越摩爾定律"的變革，在國內外得到了迅猛的發(fā)展。世界經(jīng)過昨天的真空電子管時代，正跨越現(xiàn)在的固體電子時代進入明天的MEMS時代。MEMS產(chǎn)品將廣泛應用于汽車、工業(yè)控制、航天及醫(yī)療等領域。2010年全球MEMS市場將突破100億美元。與成熟的半導體產(chǎn)業(yè)逐漸降低的毛利率相比，MEMS作為一個新興的產(chǎn)業(yè)，因其較高的技術壁壘，一直保持著可觀的利潤率。雖然目前全球MEMS市場規(guī)模與半導體產(chǎn)業(yè)3,000億美金的市場規(guī)模相距甚遠。但是MEMS做為一個全球新興市場，當前所處發(fā)展階段相當于半導體產(chǎn)業(yè)在70年代剛剛興起的時候，發(fā)展?jié)摿薮蟆?br>
在上述行業(yè)大背景下，中國MEMS產(chǎn)業(yè)面臨著眾多優(yōu)勢及機遇。首先，中國作為一個大國，有著人力資源的優(yōu)勢：中國有著眾多國家基金支持（如863、973、電子發(fā)展基金、核高基等）的研究所及大學，培養(yǎng)了眾多的MEMS專業(yè)人才，涉及到了MEMS基礎研究的各個方面（材料、工藝、器件、可靠性、封裝等等），可以滿足基礎研發(fā)的需求。其次，中國擁有龐大的在美國及歐洲留學及工作的MEMS人才，如加以利用，可以解決高端研發(fā)人才缺乏的問題。
中國MEMS產(chǎn)業(yè)更多的機遇則來自于現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)環(huán)境，如：在市場時機方面：MEMS產(chǎn)業(yè)在全球范圍內尚屬新興行業(yè)，國內外企業(yè)都還處于跑馬圈地的過程中，這為中國MEMS產(chǎn)業(yè)迎頭趕上國際先進水平提供了較好的戰(zhàn)略時機；在市場空間方面：傳感網(wǎng)的國家策略為國內MEMS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的市場機遇；在工業(yè)基礎方面：中國的MEMS產(chǎn)業(yè)可以在現(xiàn)有的半導體工業(yè)基礎改進發(fā)展，適當投入一些專有設備，不需要重復建設，既可以解決半導體產(chǎn)業(yè)中落后產(chǎn)能問題，為現(xiàn)有相當部分半導體企業(yè)開辟新的發(fā)展空間，又可以在較短時間內實現(xiàn)MEMS產(chǎn)業(yè)的較大發(fā)展。就芯片加工而言，大量存在的4、6、8寸硅片代工廠為發(fā)展中國的MEMS產(chǎn)業(yè)奠定了良好的工業(yè)基礎，而美國由于早就將中低端硅片生產(chǎn)向中國轉移，因此并不存在這樣完備的具有梯次的加工體系。這是中國特有的MEMS工業(yè)發(fā)展優(yōu)勢。具體而言，與半導體不斷按比例縮小特征尺寸的特點不同，MEMS產(chǎn)品在一定尺寸范圍內，不需要不斷縮小尺寸。這就意味著中國現(xiàn)在所謂的半導體“落后產(chǎn)能”可以在MEMS產(chǎn)業(yè)大放異彩。例如4寸硅片代工廠在半導體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)毫無競爭力，然而卻很適合MEMS產(chǎn)業(yè)中“小批量，多品種”的高附加值的高端產(chǎn)品的開發(fā)。6寸硅片代工廠則適合大量的分立MEMS器件的開發(fā)，而8寸硅片代工廠則更適合集成MEMS器件的開發(fā)。就產(chǎn)品封裝而言，國內現(xiàn)有大批技術相對落后的半導體封裝廠，略加改造后，這些封裝廠就很適合開發(fā)MEMS封裝技術。
與半導體產(chǎn)業(yè)黃金“摩爾定律”不同，MEMS的黃金定律則為“一類產(chǎn)品線，一種制造工藝”。對半導體而言，做“腦細胞”的工藝是一樣的，因此可以不斷復制，而對MEMS而言，做眼睛的工藝很難來做鼻子，做鼻子的工藝很難來做耳朵。MEMS的目前這種制造工藝非標準化的特點就決定了現(xiàn)在沒有一個公司覆蓋全部市場，形成壟斷地位。這樣就留了足夠的戰(zhàn)略發(fā)展空間給中國的MEMS公司。
隨著近幾年MEMS市場的興起，全球最大的幾家半導體代工廠（例如臺機電、聯(lián)電）都已開始介入MEMS產(chǎn)業(yè)，除此之外，國內一些半導體代工大廠也已開始進入MEMS代工領域，如中芯國際、上海先進半導體等，這為國內MEMS芯片制造提供了很好的生產(chǎn)平臺。
盡管中國的MEMS產(chǎn)業(yè)面臨良好的發(fā)展機遇，但不容忽視的是，與國外MEMS產(chǎn)業(yè)界相比，目前國內MEMS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展存在以下問題：
1、缺乏MEMS產(chǎn)業(yè)鏈的支持。國內要發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)，則必須要象半導體產(chǎn)業(yè)那樣建立從器件模型、模擬工具、制造加工到封裝測試等完整產(chǎn)業(yè)鏈的支持。雖然目前國內有發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)鏈良好的工業(yè)基礎，但是由于代工廠以及封裝廠對新興MEMS產(chǎn)業(yè)的陌生，并沒有開展相關MEMS業(yè)務。此外，代工廠以及封裝廠也缺乏相關技術來源。上述因素導致中國在MEMS產(chǎn)業(yè)鏈方面的建設基本處于空白狀態(tài)。
2、缺乏高端研發(fā)人員，與歐美發(fā)達國家相比，我們的研發(fā)水平相對較低，從基礎研究上就處于落后地位；亦缺乏經(jīng)驗豐富的本土MEMS工程師，導致產(chǎn)業(yè)化難度較大。
3、沒有MEMS產(chǎn)業(yè)的工業(yè)積累，國內一些科研院所普遍仍處于摸索狀態(tài)，基本集中于某些不計成本、滿足特定目的、小批量的特種MEMS傳感器制造，如國防應用。
4、國內創(chuàng)業(yè)環(huán)境較差，對很多MEMS初創(chuàng)公司來說較難募集到資金。
由于存在上述發(fā)展障礙，國內外的MEMS技術差距正在不斷增大。目前國內絕大部分MEMS公司的技術能力只能達到壓力傳感器的初級水平，惟有蘇州敏芯微電子技術有限公司（以下簡稱“敏芯”）在技術難度更高的硅麥克風領域取得了突破，技術能力已達到國際先進水平。而與之相對的是，國外公司已經(jīng)在技術難度相對較高的領域不斷突破，如微投影儀、單芯片相機、微型燃料電池、硅振蕩器等等。
如果不及時對國內的MEMS產(chǎn)業(yè)實施扶持，則日后MEMS產(chǎn)業(yè)大有可能步半導體產(chǎn)業(yè)的后塵，陷入競爭力不強、回報率太低的惡性循環(huán)。具體而言，MEMS做為一個新興技術，其研發(fā)周期較長且資金投入巨大。中國如果不能及時跟上國外研發(fā)步伐，隨著時間推移，即使中國在以后掌握了某些核心技術，但是屆時可能又落入了知識產(chǎn)權的陷阱。類似于高通公司壟斷CDMA市場的案例，在一些大的MEMS市場，國外大公司事實上已經(jīng)形成了技術以及知識產(chǎn)權的壟斷，如德州儀器公司壟斷了DLP（數(shù)字投影儀）市場，惠普等企業(yè)壟斷了噴墨打印頭市場等等。
綜上所述，國內的MEMS產(chǎn)業(yè)雖然面臨大好的發(fā)展機遇，但也存在不容忽視的問題。那么中國該如何發(fā)展自己的MEMS產(chǎn)業(yè)？在此方面，結合敏芯多年的實戰(zhàn)經(jīng)驗，建議政府在以下方面進行突破：
首先，站在全局的位置，做好科學的全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)劃。以敏芯發(fā)展中遇到的問題為例，在產(chǎn)品研發(fā)初期，初創(chuàng)公司需要有一個良好的研發(fā)平臺，而初創(chuàng)公司不可能獨自建立此平臺。敏芯的策略是與中科院納米所進行合作，借用其平臺進行研發(fā)。因此一個公共的對全社會開發(fā)的研發(fā)平臺對發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)尤為重要。當敏芯完成產(chǎn)品研發(fā)后，卻又面臨產(chǎn)業(yè)鏈資源整合問題。敏芯的策略為技術整體轉移至代工廠并委托其代工。從敏芯發(fā)展過程中遇到的困難可以看到，MEMS要想順利地實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，則政府應主動打造“MEMS初創(chuàng)公司—公共研發(fā)平臺—代工廠—封裝廠”的全產(chǎn)業(yè)鏈全局而非分割規(guī)劃的模式，讓產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的企業(yè)在早期就通過政府的推動建立起戰(zhàn)略合作的關系。
其次，提供專項資金支持，并提高其利用效率。如前所述，國內發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)擁有良好的工業(yè)基礎，同時亦面臨千載難逢的市場機遇，而如何打破國外MEMS公司的技術壟斷則是中國MEMS產(chǎn)業(yè)能否順利突圍的重點。目前，集成電路行業(yè)得到了國家大量資金的支持，如“核高基”等重大專項等，而MEMS傳感器作為傳感網(wǎng)的核心環(huán)節(jié)，更應當?shù)玫絿掖罅Φ闹С帧ＵY金支持應改變“體制內流通”以及“少而廣”的模式，在全社會范圍內選擇技術領先的企業(yè)予以重點支持。敏芯在產(chǎn)業(yè)鏈不成熟時，堅持對MEMS全產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)進行研發(fā)，為推動產(chǎn)業(yè)鏈整合，主動將研發(fā)成果與產(chǎn)業(yè)鏈上其他環(huán)節(jié)的戰(zhàn)略合作伙伴分享，如敏芯將MEMS麥克風工藝研發(fā)成果轉移入中芯國際，將封裝工藝轉移入傳統(tǒng)麥克風廠商，協(xié)助其進行技術繼產(chǎn)品升級，而所有研發(fā)費用皆為自籌。大量的研發(fā)費用給敏芯造成了較大的負擔，限制了其它產(chǎn)品線的研發(fā)。因此希望政府能對體制外、能帶動MEMS產(chǎn)業(yè)技術進步的、具備研發(fā)優(yōu)勢的企業(yè)予以重點支持，從而提高專項資金的利用效率。
再次，政府引導與市場運作相結合。在MEMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，短期內利用政府的行政推動力量，鼓勵技術創(chuàng)新，培育重點企業(yè)，打造MEMS產(chǎn)業(yè)鏈，奠定發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)的良好基礎。同時，也應充分利用市場配置資源的作用，讓各優(yōu)勢企業(yè)自由結合，發(fā)揮企業(yè)的主動性與積極性，奠定MEMS產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展的長效機制。
綜上所述，傳感網(wǎng)是中國未來發(fā)展的經(jīng)濟引擎，發(fā)展傳感網(wǎng)將對中國未來國際政治經(jīng)濟地位產(chǎn)生重大影響。而“感”做為傳感網(wǎng)中的核心環(huán)節(jié)之一，將催生中國的MEMS產(chǎn)業(yè)，在傳感網(wǎng)各個環(huán)節(jié)中最具發(fā)展空間。政府在如何發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)方面大有可為。
