上海硅知識產(chǎn)權(quán)交易中心

　　MEMS（微電子機(jī)械系統(tǒng)）技術(shù)是一種使產(chǎn)品集成化、微型化、智能化的微型機(jī)電系統(tǒng)。MEMS是微機(jī)電系統(tǒng)（Micro-Electro-Mechanical Systems）的英文縮寫。MEMS是美國的叫法，在日本被稱為微機(jī)械，在歐洲被稱為微系統(tǒng)，它是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。MEMS是隨著半導(dǎo)體集成電路微細(xì)加工技術(shù)和超精密機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的，目前MEMS加工技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于微流控芯片與合成生物學(xué)等領(lǐng)域，從而進(jìn)行生物化學(xué)等實(shí)驗(yàn)室技術(shù)流程的芯片集成化。

　　MEMS技術(shù)的發(fā)展開辟了一個全新的技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)，采用MEMS技術(shù)制作的微傳感器、微執(zhí)行器、微型構(gòu)件、微機(jī)械光學(xué)器件、真空微電子器件、電力電子器件等在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們所接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。MEMS技術(shù)正發(fā)展成為一個巨大的產(chǎn)業(yè)，就象近20年來微電子產(chǎn)業(yè)和計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)給人類帶來的巨大變化一樣，MEMS也正在孕育一場深刻的技術(shù)變革并對人類社會產(chǎn)生新一輪的影響。目前MEMS市場的主導(dǎo)產(chǎn)品為壓力傳感器、加速度計(jì)、微陀螺儀、墨水噴咀和硬盤驅(qū)動頭等。大多數(shù)工業(yè)觀察家預(yù)測，未來5年MEMS器件的銷售額將呈迅速增長之勢，年平均增加率約為18%，因此對對機(jī)械電子工程、精密機(jī)械及儀器、半導(dǎo)體物理等學(xué)科的發(fā)展提供了極好的機(jī)遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

　　本文以中美兩國在硅基MEMS制造技術(shù)領(lǐng)域中的態(tài)勢作為分析對象，數(shù)據(jù)分別源自美國商標(biāo)局和國家知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站的公開信息。主要包括采集年限內(nèi)已獲授權(quán)的美國、已公開的美國申請以及已公開或已授權(quán)的中國申請，對于已被受理但尚未被公開的申請不在本文統(tǒng)計(jì)之列。

　　國外技術(shù)發(fā)展日趨成熟

　　上世紀(jì)80年代，在美國政府的高度重視下MEMS技術(shù)研發(fā)開始起步。1992年“美國國家關(guān)鍵技術(shù)計(jì)劃”把“微米級和納米級制造”列為“在經(jīng)濟(jì)繁榮和國防安全兩方面都至關(guān)重要的技術(shù)”。

　　以MEMS術(shù)語以及其他半導(dǎo)體制造領(lǐng)域關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，結(jié)果如圖1。硅基MEMS制造技術(shù)在美國的總數(shù)呈逐年增長態(tài)勢。就申請數(shù)量來看，從2002年開始大幅度增加，從2008年至今發(fā)展平穩(wěn)，表明該技術(shù)趨向成熟，相應(yīng)授權(quán)數(shù)量穩(wěn)定在550件以上。

　　在美國權(quán)利人/申請人前10位中有7家美國企業(yè)，這也充分表明美國在硅基MEMS制造技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)一定優(yōu)勢。其中，Honeywell擁有的美國多，且該公司的申請趨勢還在持續(xù)上揚(yáng)。在授權(quán)方面緊隨其后的是英特爾公司，韓國三星公司，日本索尼公司、富士通公司分列第三、第九、第十位。而在已公開申請方面第二、三位的是三星公司與高通公司。

　　總體上，各個發(fā)達(dá)國家都非常重視硅基MEMS制造技術(shù)的研發(fā)。美國在硅基MEMS制造領(lǐng)域創(chuàng)新，近十年來成立了不少的MEMS創(chuàng)新公司，成為美國MEMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐力量；歐洲MEMS產(chǎn)業(yè)經(jīng)過相當(dāng)長一段時間的累積，形成了一定數(shù)量的技術(shù)和成果，同時將目標(biāo)市場鎖定為汽車電子領(lǐng)域。

　　我國起步不晚發(fā)展較緩

　　我國MEMS的研究始于20世紀(jì)90年代初，起步并不晚。在“八五”、“九五”期間一直得到了科技部、教育部、中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委和原國防科工委的支持。

　　但是總體上國內(nèi)MEMS制造技術(shù)與國外存在著較大差距，原因在于MEMS技術(shù)與IC技術(shù)相比在材料、結(jié)構(gòu)、工藝、功能和信號接口等方面存在諸多差別，往往需要更小的尺寸和較高的。

　　硅基MEMS制造技術(shù)在國內(nèi)的公開數(shù)量經(jīng)歷了兩次高峰，分別在2005年與2008年，其同比增長都接近50%。前者的公開數(shù)量高峰是由于2003年申請數(shù)量大幅度增加，具體原因可能是由于2002年國家863計(jì)劃“微機(jī)電系統(tǒng)重大專項(xiàng)”的適時啟動所致。

　　中國權(quán)利人/申請人大多選擇在國內(nèi)進(jìn)行布局，而發(fā)達(dá)國家的布局和相對的比例與在美國的布局形式?jīng)]有太大區(qū)別。需要特別說明的是，日本權(quán)利人/申請人的含金量，不僅已公開的申請全部為發(fā)明，且發(fā)明獲得授權(quán)的比例在所有國家中。

　　在華擁有多MEMS技術(shù)相關(guān)的權(quán)利人/申請人主要為國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)與大專院校。前三的分別為上海交大、清華大學(xué)與北京大學(xué)。與前述國別分布相對應(yīng)的是，只有IBM與三星兩家國外企業(yè)進(jìn)入前十。

　　從國內(nèi)省市中的權(quán)人來看，我國在多種微型傳感器、微型執(zhí)行器和若干微系統(tǒng)樣機(jī)等方面已有一定的基礎(chǔ)和技術(shù)儲備，初步形成了幾個MEMS研究力量比較集中的地區(qū)。

　　外企在中國布局未形成

　　通過硅基MEMS制造技術(shù)領(lǐng)域中美兩國情況比對分析，可以得出以下結(jié)論：

　　一、美國數(shù)量遠(yuǎn)多于中國，國外技術(shù)研發(fā)水平大幅。經(jīng)過對比可知，硅基MEMS制造技術(shù)領(lǐng)域美國數(shù)量遠(yuǎn)多于中國。其中，美國授權(quán)數(shù)量達(dá)4411件，公開申請總量達(dá)6648件。而該領(lǐng)域已公開中國申請總量為1799件，其中發(fā)明為1659件，實(shí)用新型為140件。已獲得授權(quán)的發(fā)明數(shù)量為704件。

　　通過量年度分布可看出，近年美國授權(quán)以及申請量趨于平穩(wěn)，表明該領(lǐng)域已從創(chuàng)新活躍階段逐步變?yōu)槌墒彀l(fā)展階段。中國量持續(xù)上揚(yáng)，說明國內(nèi)在該領(lǐng)域的研發(fā)逐步活躍，但趕上國外先進(jìn)水平尚需時日。

　　二、集中度較高，國外產(chǎn)業(yè)化程度明顯高于國內(nèi)。該領(lǐng)域美國主要集中在美國、日本和韓國的大公司，而國內(nèi)尚無公司占據(jù)一席之地。在美國的權(quán)人/申請人前幾位的皆為商業(yè)化運(yùn)作較為成功的公司，如Honeywell、英特爾、三星等，而國內(nèi)權(quán)人/申請人前幾位的基本都為高校和科研院所，靠前的企業(yè)都是國外企業(yè)。相較于國內(nèi)重研究輕產(chǎn)業(yè)化的運(yùn)作模式，國外更重視技術(shù)研發(fā)后的產(chǎn)業(yè)化推廣和應(yīng)用。

　　三、國外企業(yè)在中國的布局尚未形成，中國企業(yè)應(yīng)積極部署有針對性的。通過分析，國外企業(yè)在國內(nèi)申請數(shù)量較少，靠前的僅有美國IBM公司和韓國三星公司，整體布局尚未形成。而國內(nèi)企業(yè)在總量上遠(yuǎn)超國外企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)趁此機(jī)遇加快研發(fā)進(jìn)度，申請更多有針對性的，并在海外積極申請重要，逐步打破該領(lǐng)域的國外技術(shù)壁壘。

　　國內(nèi)MEMS芯片（Die）供應(yīng)商主要有：上海微系統(tǒng)所、沈陽儀表所、電子部13研究所、北京微電子所等，目前形成生產(chǎn)的主要是MEMS壓力傳感器芯片（Die）。