第474期|三年布局，萬片產能：華鑫微納的MEMS國產化路徑

本期大咖

張勝兵

華鑫微納副總經理，中國材料研究學會委員，物聯網與傳感器聯盟副秘書長

張勝兵先生長期專注于MEMS（微機電系統）智能傳感器與微系統技術的前沿研究與產業化應用。在其主導下，公司成功建設并完善了6/8英寸MEMS工藝平臺，開發了多套具有自主知識產權的核心集成工藝，為產品的批量制造和迭代升級奠定了堅實的技術基礎。

安徽華鑫微納集成電路有限公司成立于2022年3月10日，位于蚌埠市經開區安徽省人工智能“三谷”之一的中國（蚌埠）傳感谷D區，對外提供開放式、定制化MEMS晶圓代工服務。華鑫微納8英寸MEMS晶圓生產線是集硅基MEMS、壓電MEMS、CMOS-MEMS單片集成、2.5D/3D微系統集成于一體的靈活度高、兼容性強、體系完善研產高度協同的晶圓代工平臺，產品涵蓋慣性傳感器、壓力傳感器、光MEMS執行器、環境傳感器、噴墨打印頭等。

作為一家2022年成立的新公司，安徽華鑫微納的速度讓人意外：三年時間，就完成了8英寸MEMS產線的建設與量產布局，同時已有產品通過客戶驗證。這背后，不是“從零起步”的創業故事，而是一支老團隊在新賽道上的再出發。本期芯片揭秘，華鑫微納的副總經理張勝兵總分享了團隊從6英寸到8英寸的跨越邏輯，也講清了他們為何避開麥克風、射頻這些“紅?！保D而布局工業級與汽車級慣性器件、光通信MEMS等高壁壘領域。采訪中最有意思的部分，是他們如何在標準化與定制化之間找平衡的方式方法及思考邏輯。張勝兵總談的不是“彎道超車”的故事，而是材料、裝備、EDA、工藝全鏈路的長期突破，以及產業協同的現實路徑。

歡迎收聽對話播客

以下文字為播客內容的文字版整理，內容已獲得受訪嘉賓確認及授權

新公司與成熟團隊：

產線進展與賽道選擇邏輯

幻實：

張總，據了解，貴公司雖然成立時間不長，但投資規模較大，且正在建設全自動8英寸MEMS產線。能否請您分享產線的最新進展，以及當前所處的階段？

張勝兵：

好的。我們雖是一家新企業，但團隊由經驗豐富的資深人員構成。產線已于今年3月完成上線，目前已有9款產品進入生產階段，其中3款產品通過了客戶終端測試，正處于風險量產階段。預計到今年年底，我們將實現1萬片產能的布局。

安徽華鑫微納副總經理 張勝兵 做客芯片揭秘

幻實：

新建產線通常需要較長的產能和良率爬坡周期，但貴公司已有產品通過驗證，進展迅速。請問這背后的關鍵因素是什么？

張勝兵：

這主要得益于團隊的成熟度。我們前期已在6英寸工藝線上完成多款產品的試產，工藝平臺較為成熟。因此，在切換至8英寸產線后，產品導入周期大幅縮短。

幻實：

在創業定位方面，為何選擇8英寸MEMS方向？是基于哪些市場機遇的考量？

張勝兵：

我個人及團隊的研究方向始終聚焦于MEMS技術領域，至今已深耕十年。2018年中美貿易摩擦爆發后，我們深刻意識到MEMS智能傳感器作為物聯網、智能制造和汽車電子的“感知核心”，其關鍵技術也面臨著嚴峻的“卡脖子”風險。這并非危言聳聽，當時國內智能傳感器的高端市場，尤其是高性能MEMS陀螺芯片、微型超聲波傳感器等高端領域，幾乎完全被國外廠商壟斷，進口依賴度極高。我們毅然選擇投身這一賽道，主要基于以下三點的綜合考量：

首先，是巨大的市場需求與國產替代的迫切性。中國是全球最大的電子產品生產和消費國，智能手機、汽車電子、工業互聯網等領域對智能傳感器的需求呈爆發式增長。據預測，到2025年，中國智能傳感器市場規模將突破1700億元。然而，與此形成鮮明對比的是，當時國內智能傳感器的自主化率普遍不足20%，尤其在高端領域，依賴進口的局面更是嚴重。這種供需之間的巨大落差，意味著一個廣闊的國產替代藍海。

其次，是產業鏈關鍵環節的缺失。MEMS產業是技術、人才和資金高度密集的領域，其發展需要設計、制造、封測等環節的緊密協同。當時，國內專業的MEMS代工平臺較為稀缺，許多本土設計企業面臨“無處流片”的困境。核心制造能力的不足，嚴重制約了整個產業的自主化進程和技術迭代速度。

最后，是我們團隊自身的差異化競爭路徑。我們清楚地認識到，與國際巨頭在紅海市場正面競爭并非良策。因此，我們選擇了避開競爭激烈的消費電子麥克風等領域，轉而將研發重心投向高端工業級與汽車級慣性傳感器、光通訊MEMS微鏡等當時國內尚屬空白或急需突破的高附加值領域。我們相信，憑借團隊深厚的技術積累和對工藝技術的深刻理解，能夠在這一片藍海中開辟出屬于自己的發展道路，為國家在MEMS領域的自主可控貢獻一份力量。

差異化競爭：柔性代工模式如何平衡標準化與定制化？

幻實：

目前市場驗證是否符合您的預期？貴公司在產品布局上有何獨特之處？

張勝兵：

初步驗證是積極的。我們避開了射頻MEMS等紅海領域，專注于高端工業級、汽車級慣性器件（如陀螺儀）以及光通訊MEMS微鏡等空白市場。這些領域目前仍以進口為主，是我們的核心方向。

幻實：

貴公司提出“靈活、高兼容性”的代工理念，但在實踐中需平衡標準化與定制化的矛盾。請問具體如何實現？

張勝兵：

MEMS傳感器工藝與集成電路不同，具有高度客制化特點。我們的解決方案是：在單步工藝層面實現標準化，集成工藝則采用客制化模式。通過將產品歸類為六大工藝系列和十余套制程，內部實現標準化，外部進行定制化調整。這類似于搭建“樂高”模塊，既保障效率，又滿足多樣性需求。

幻實：

你們在產品選擇上有一套獨特的思路，選的都是目前還未被充分覆蓋的領域。還有一個問題，我看到咱們提出了“靈活、高度兼容性強”的代工理念，這種模式是否會對客戶合作門檻提出較高要求？

張勝兵：

傳感器從 18世紀發展至今，走到與集成電路兼容的MEMS傳感器領域，其實是在上世紀50年代貝爾實驗室發現硅的壓阻效應之后才實現的。后來我們發現，MEMS傳感器的工藝制程和集成電路不同：集成電路有0.35微米、 90納米、65納米，現在甚至到了3納米、5納米、7納米，每一個制程都有標準的PDK；而傳感器則是一個產品一種工藝，這就意味著我們需要具備不同的工藝能力，也就是所謂的客制化、柔性化。

我們選擇柔性化、高兼容工藝體系的核心原因，就是市場需求。那如何在滿足市場需求的同時又解決這些兼容難題呢？我們不妨看一下，MEMS的所有工藝出發點都與集成電路兼容，所以CMOS模式一體化集成和硅基體硅工藝，基于硅基這一點我們是容易實現的。難以兼容的部分，比如壓電材料、柔性基材料的差異，我們會配備專門的設備和工藝模塊，供這些壓電工藝和柔性基工藝選擇。

所以在平衡標準化和客制化的時候，我們的思路是：單步工藝基本實現標準化，集成工藝則采用客制化。但在客制化的基礎上，我們還做了一些改進——針對每類產品歸成系列，由此形成了六大工藝系列和十幾套工藝制程，工藝制程內部實現標準化，制程之外則進行定制化。我們就是這樣來平衡的。

華鑫微納MEMS晶圓片

幻實：

有了這套體系之后，你們對接客戶的門檻怎么樣？是不是得非常標準化的公司才能跟您合作？

張勝兵：

集成電路產業在接fabless公司時很簡單，我只會告訴你我用的是0.18微米CMOS工藝，把PDK發給你，你就按這個做設計就行。但 MEMS不是這樣的。我們主要通過兩種方式解決：一類是文字版資料，也就是我們已形成的標準工藝制程，里面會大致講清楚工藝分為哪幾個步驟，產品結構類型是什么，以及每一層的工藝參數范圍，這類似于PDK；第二個是針對客戶自身設計，客戶可以提出需求，我們會安排技術團隊進行二次設計開發——也就是說客戶設計的版圖未必是最終結構，我們會幫忙做二次優化。通過這兩種方式來降低代工設計企業的合作門檻。

圖源：網絡

幻實：

這種溝通路徑和合作方式是你們團隊摸索出來的，還是借鑒了海外的慣常方法？

張勝兵：

其實有一條是學習的——海外代工廠在合作時，設計團隊和工藝團隊的耦合性非常強，這一點我們是借鑒的。第二個是我們自主開發的工藝體系，我們發現很多客戶確實不太了解MEMS代工流程，于是想著模仿集成電路的模式，發布定制化PDK這倒是我們自己摸索出來的。

幻實：

讓你們的客戶更加方便，不用學那么多工藝相關的東西。

張勝兵：

沒錯。所以我們團隊最重要的價值，就是能讓只懂設計的公司快速實現產業化。

幻實：

我覺得這樣一來，中國的傳感器產業能發展得快一點了，可以像IT行業一樣高效推進。因為現在傳感器領域很少能遇到專業代工廠，我交流過的很多企業，大部分都是芯片設計型團隊，像您這樣專注代工環節的確實不容易。

張勝兵：

全球專注于MEMS代工業務的晶圓廠其實不多，其中最大的核心企業就是賽萊克斯，它是純代工模式。后來我們在想，為什么MEMS行業里IDM模式企業居多，代工廠卻很少？原因只有一個：要做專業代工廠，必須同時具備定制化能力和過硬的工藝能力，只有這樣才能做好代工廠。所以我們通過兩種方式降低門檻：一是提供文字版工藝制程說明，類似PDK工具；二是由技術團隊協助客戶進行二次設計開發。這種模式借鑒了海外代工經驗，并結合自主創新，旨在幫助設計企業快速實現產業化。

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身兼多職促協同！國內 MEMS 自主可控需突破哪些環節？

幻實：

我看到您身兼中國材料研究學會委員、物聯網傳感聯盟副秘書長，同時還在打理自己的工廠。我想問問，您的身份如此多元，是不是對推動MEMS融合技術發展早有自己的理解了？

張勝兵：

對，MEMS產業鏈非常長，涵蓋材料、裝備、EDA，工藝、封裝測試，集成應用，算法等多個環節。任何一個產業鏈的發展，都需要產業鏈上下游協同。我之所以身兼多個協會職務，第一個想法就是希望能把產業鏈上下游協同起來。所以我目前正在做的事情，就是成立一些創新聯合體，整合上下游創新資源。具體來說有三個方面：一方面是技術融合。在傳感器領域，材料很重要，包括敏感材料、結構材料、功能材料等，所以我們希望把多種材料融合起來，實現技術層面的突破。

第二個是產業融合。我在協會接觸到很多應用領域，想把智能傳感器、物聯網、智慧醫療健康、農業、生物等領域融合起來，推動產業協同發展。

同時最重要的一點，就是我剛才提到的資源整合——把產業鏈上下游資源，甚至政府資源都調動起來，真正打通產學研用金服各個鏈條，這是我的主要思路。

幻實：

好的，您現在創業1.0版本已經完成，產線也已通線。作為從業者，您覺得國內MEMS產業鏈如果要實現完全自主可控，目前還有哪些環節需要突破？能否給大家指個方向？另外，您覺得中國未來的MEMS產業會不會有更大的可期待點？也請您給我們描述一下未來的藍圖。

芯片揭秘 主播幻實（右）對話

華鑫微納 副總經理 張勝兵（左）

張勝兵：

首先，MEMS行業要實現自主可控，未來還有很長的路要走。第一個要突破的是底層材料，這是目前最難的環節，必須實現自主可控。第二個是裝備領域，雖然MEMS對制程節點要求不像集成電路那么高，我們目前已能實現百分之七八十的自主，但希望未來能打通剩下百分之二三十的“最后一公里”。EDA軟件目前也沒有完全國產化，這也是需要實現自主可控的環節。

工藝方面，我相信我們團隊未來可以代表中國的技術實力，實現國產工藝的完全自主可控。應用層面我們不用擔心，中國人最不缺的就是應用能力。所以要實現自主可控，必須在材料端、軟件端、裝備端、工藝端實現自主可控，封測環節相對還好一些。

關于中國MEMS傳感器的未來，我們現在一直在做的就是全產業鏈自主可控。當實現全產業鏈的自主可控后，再加上我們中國人獨特的創新能力，我們最終一定能實現從跟跑、并跑到領跑的跨越，MEMS智能傳感器領域未來可期。

最后寄語MEMS行業：華鑫微納團隊及企業所打造的高度融合柔性工藝平臺，相信一定能成為國際先進的MEMS智能晶圓制造技術的領航者。

幻實：

我感覺到熱血沸騰，中國的傳感器賽道還是非?？善诘?，還是能依靠我們的智力發展取得一片結果的。最后也祝華鑫微納如您描繪的藍圖一樣，發展成國內的領頭羊公司。

采訪 | 幻實 編輯 | 令悅 審核 | 幻實

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