圆微观世界一个智能的梦想 专访意法半导体副总裁,模拟、MEMS和传感器事业部总经理BENEDETTO VIGNA

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学核物理学专业的,研究的是微观的原子核运动,而MEMS系统是微观的机械运动,用微观世界的创新圆大众一个智能世界的梦想。
                                                                          ------ Benedetto Vigna

面对这位来自意大利南部,全世界最大MEMS业务部门的掌门人,笔者的第一印象如在拿到简历中所得,带着一身书卷气。Benedetto Vigna从2001年被委任为MEMS业务部门的总监,负责MEMS加速计和陀螺仪的生产和营销后,利用10年的时间,将这个部门从一个只有十几个人的小部门提升为现在年销售额超过6.5亿美元的全世界最大MEMS生产制造商。在消费电子和手机领域,意法半导体MEMS市场的份额正在向70%的市场占有率扎实的迈进。

与很多成功者的经验一样,站在管理者的角度,Benedetto Vigna总结了他这些年成功领导意法半导体MEMS事业部的成功秘诀:团队很重要;出色的客户关系;准确及时的产品和生产投资;服务质量以及敏锐的商业嗅觉。同样,他也会强调那个经典的创新公式:创新是专注、资源、执行力和创造力相乘的结果,有一项没有做好,最终的结果就是零。不过,在访谈里,笔者还是发现了很多意法半导体MEMS领域成功的特别之处。

成功源于专注

谈及十年之路的成功心得,Benedetto Vigna的回答出人意料,“我只是习惯于把精力专注于一个点上”,的确,当时的意法半导体在这个业务部门虽然只有不到15个人,面临着在多个产品线方向上如何抉择的问题。“当时我选定了放弃其他的产品,专注做好三轴加速度传感器这一个,面向的领域则是消费电子产品”,正是从这个三轴加速度传感器开始,意法半导体一步步攀登到了MEMS产业的制高点。

现在,Benedetto Vigna掌管的已经不再是十几个人,一个产品,而是一个全世界最大的MEMS业务部门,面对这样的情况,如何继续把自己专注于一点?Benedetto Vigna微微一笑,“现在我专注的是管理好整个团队,至于每个产品线,我依然会让不同的人去专门进行继续的跟踪,确保每组人都将精力放在自己负责的产品这一点上,我们就会确保足够的领先优势。”

说起专注,笔者继续追问,既然意法半导体消费电子领域已经拥有足够多的市场统治力,下一步的市场拓展计划是哪个领域?Benedetto Vigna给出的结果继续出人意料:“consumer”,这个对专注原则的坚守如同原子核般坚固的意大利人表示,“消费电子领域还有很多机会,MEMS传感器品种越来越多,更多的应用等待着MEMS去改变用户体验以及创新出更多的需求,对意法半导体而言,这个市场有足够广阔的空间等着我们去抢占,我们不需要考虑太多其他”。

坚信技术优势

消费电子MEMS领域,意法半导体做到了高处不胜寒的领导地位,这一切只用了不到10年的时间,在谈到是什么让意法半导体在众多竞争对手中脱颖而出时,Benedetto Vigna用坚定的语气表达出对技术的推崇。“意法半导体MEMS业务在过去的5年中,从只有3千万美金,一下增长到去年的6.5个亿美金,增长速度非常惊人,最关键的竞争力就是我们的专利, IP支撑我们在过去几年里面达到了这样一个效果。”

专利,是技术实力积累重要的表现,更是最能体现企业技术竞争优势之处。很多竞争对手在谈到意法半导体MEMS上的竞争力时,不得不承认,意法是能够提供全部MEMS传感器产品和涉足全部产业链环节,是最大的竞争优势。“以大约600项MEMS相关专利位居技术发展的最前沿。意法半导体能够为客户提供所需的和想要的所有产品、知识资产、传感器融合软件、制造技术窍门和其它技能” Benedetto Vigna每句话都流露出对自己掌管的这个部门在技术上的领先优势的自豪感。

技术优势直接给意法半导体在争夺客户时的领先位置,作为第一个大规模应用MEMS技术的消费电子产品,任天堂的Wii游戏机当年改变了很多人的游戏观念,而其中应用的MEMS三轴加速度传感器就是意法半导体提供的。Benedetto Vigna很愿意谈论这场对意法半导体甚至是整个MEMS消费电子应用上里程碑式的胜利,“只有好的技术、好的制程,才能有高性能的产品。”“当时日本有三家企业做相关的加速度传感器,他们都是采用压电技术,技术很成熟,但任天堂希望创造完全不同的体验,而相比于压电传感器有价格高、受温度影响大以及不支持3轴等不足,意法半导体通过先进的硅工艺实现的更具竞争力系统成本和更为可靠庞大的供应能力拿下了订单”。

制造与工艺是自信源泉

“机械、模拟和封装,MEMS最重要的三大部分,从公司发展MEMS就一开始着手在这三大块投入我们精力,开发相应的IP,做到工艺上的提升,产品上的优化,我们是真正控制整个产品从开发到后端的开发链在这边。”在Benedetto Vigna的访谈中,另一个他非常自豪的优势是制造, “除了很好的设计,我们不单单在半导体里面做原型机,我们有很好的制造工艺支撑整个产品投放市场。”

的确,2006年,意法半导体在意大利Agrate地区建立了一条MEMS器件专用200mm (8英寸)晶圆生产线,成为世界首个拥有MEMS专用生产线的大型半导体公司。这一有魄力的举动大幅降低了产品的单位成本,并加快了现有应用领域扩大和新市场开发,进一步加强了意法半导体MEMS市场上的核心竞争力。

更为重要的是,工艺和制造的优势让意法半导体在产业链竞争中始终处于领先位置。一方面,因为有了制造和工艺的优势,意法半导体可以在产品规划上完全按照预定路线实现,比如产品封装可以从2006年的5*7mm2,一步步缩减到现在的2*2mm2,面积减少为之前的十分之一。另一方面,工艺的优势让意法的产品拥有竞争对手无法比拟的技术优势,“MEMS产品机械部分有一定厚度的,机械部分我们不是用传统工艺做的,而是选择开发出了微致动器和加速计芯片厚外延层(ThELMA)工艺,这个0.8微米表面微加工技术可整合薄厚不一的多晶硅层,用于实现MEMS器件的结构和互连线,这样可以很好做3D的封装,把产品做得更小更薄这样的技术。”除了ThELMA外,Benedetto Vigna还提到了硅通孔(TSV)技术,“我们还采用TSV技术达到100微米,真正可以在正面和反面进行连接,目前来讲,在行业内只有意法半导体可以做到这样的工艺,从另外一个角度证明意法半导体保持整个市场的领导地位。而VENSENS工艺(VENice process for SENSors)结合 ThELMA工艺,可以在一个单晶硅芯片内整合一个空腔,制造一个尺寸和性能优异的压力传感器,使芯片变得更薄、更小,热稳定性和可靠性更高。”

昨天,今天和明天

技术优势和制造优势,造就了意法半导体MEMS市场的领导地位,意法半导体在2005年真正进入这个市场时,MEMS因为厚度大和功耗高问题,仅能在汽车等部分狭窄应用中出现,但是应用领域非常小,仅是在汽车里面有相关应用。“意法半导体改变了这样的情形,把它做的尺寸更小、厚度更薄、功耗更低,可以应用在消费类电子里面,这是我们真正改变了MEMS在半导体行业里面的一个位置。” Benedetto Vigna回忆时眼中充满着怀念和愉快。
 
意法半导体掀起了MEMS消费电子化的浪潮,第一波大规模应用是PC相关和游戏机,MEMS所做主要是提升人机界面,更加直观,它更像一个手持的控制器,带给人机界面互动性是一个非常大的飞跃。随后第二波开始影响的是智能机和平板电脑,这也是现在的主要增长点,三个非常重要的应用,会推动这个增长。第一是相机防抖应用,第二个就是基于位置服务的应用,第三个就是遥控的一些监测,首先是防抖技术,怎么让照拍的更清晰,MEMS可以提升这方面质量。第二个,基于位置服务,大家到一个陌生的地方要去找一样东西,看具体信息,“有了motion sensor在里面,基于这个服务,让你看到的东西,你要什么信息都可以提供给你。还有遥控的一些监测,健身,其他运动有MEMS在里面可以更好提供一些反馈的数据给你,你的锻炼量怎么样,都是基于MEMS的引入,可以推动这一波快速增长起来。”针对这些,意法半导体可以将三个不同类型的传感器封装在同一个封装里面,而通过不同传感器组合的选择,能够实现不同的应用功能。特别是iNEMO平台的诞生,意法半导体传感器平台智能化,提供给客户不同选择进行个性化开发。

畅想MEMS消费电子中的未来,Benedetto Vigna认为MEMS传感器是时候该做点更让人惊奇的事情了,那就是增强实景甚至让传感器能完全感受到人体的任何细微变化,“谁不想体验身临其境真实感受,面对能让你感受到亲临现场的游戏,谁都拒绝不了这种诱惑” Benedetto Vigna给了MEMS传感器赋予了一个极为诱人又正在不断实现的全新使命,而那种真实的身临其境的体验,不正是许多人梦寐以求的享受么?

这一切,我们期待着微观世界中的MEMS给我们真正的奇迹!

 

 


STM32/STM8
意法半导体/ST/STM

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