與美國、歐洲、臺灣等相比，在作為產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的試產(chǎn)線、企業(yè)承擔(dān)開發(fā)風(fēng)險的體制與速度方面日本處于落后狀態(tài)。從這個角度來說，政府部門僅僅了解現(xiàn)狀是不夠的。政府研究機(jī)構(gòu)和高校在產(chǎn)業(yè)支援上的導(dǎo)向，以及由地方自治團(tuán)體提供全面支援，實(shí)現(xiàn)“知識產(chǎn)權(quán)與通用硬件”的“公共化”非常重要。
一、如何在試制階段使試驗(yàn)更具效率
與官、學(xué)有關(guān)的，甚至可以說是必不可少的，就是研究與開發(fā)階段。假如在產(chǎn)業(yè)化階段有官學(xué)參與進(jìn)來的話，那就說明該項(xiàng)目的實(shí)施內(nèi)容又回到了開發(fā)階段。MEMS元件如能順利邁入產(chǎn)業(yè)化階段，企業(yè)一般就會逐漸認(rèn)清商品的市場特性，因此出于競爭的考慮，就會逐漸將其攬入公司內(nèi)部。這是理所當(dāng)然的一個過程，自此以后將變成一個封閉的世界，反過來說，到這里大門已經(jīng)關(guān)上了。
問題在于開發(fā)階段需要反復(fù)進(jìn)行MEMS試制的摸索試驗(yàn)。在這個階段，需要花費(fèi)人力和財力，而且風(fēng)險很大。需要配備一整套設(shè)備，這會成為廠商的巨大負(fù)擔(dān)。對于應(yīng)用廠商而言，如若在試制與開發(fā)階段處理不好，就無法進(jìn)入下一階段；對于廠商而言也將無法量產(chǎn)，因此也就沒有銷售和收益。
在這一點(diǎn)上，美歐等已經(jīng)形成了這樣的局面：美國由以大學(xué)為中心的機(jī)構(gòu)承擔(dān)這方面的風(fēng)險，德國和瑞士則以自治團(tuán)體為主導(dǎo)的半官半民機(jī)構(gòu)，法國以國家為主導(dǎo)的機(jī)構(gòu)來承擔(dān)此類風(fēng)險。而日本目前在MEMS方面，無論是經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的基本政策、還是產(chǎn)業(yè)綜合研究所，以及屬于外圍團(tuán)體的日本微機(jī)電中心、文部科學(xué)省、高校、自治團(tuán)體的知識產(chǎn)權(quán)組織等等，各組織都無法完全承擔(dān)上述責(zé)任。在MEMS邁向產(chǎn)業(yè)化的過程中，包括產(chǎn)、官、學(xué)在內(nèi)，必須使各領(lǐng)域有效地組織起來，希望能有一個戰(zhàn)略定位。
下圖給出了各國在MEMS產(chǎn)業(yè)化方面由高校和政府機(jī)構(gòu)對MEMS試制活動提供支援的案例。
二、美國產(chǎn)、官、學(xué)協(xié)作對于MEMS的實(shí)用化情況
MEMS這種綜合性的叫法是從美國開始使用的。尤其是上世紀(jì)90年代以后，MEMS已被看作必需的軍用技術(shù)。因此，美國軍事研究機(jī)構(gòu)DARPA（Defense Advanced Research Projects Agency，國防高級研究計(jì)劃局）至今仍在進(jìn)行MEMS的研究項(xiàng)目。各主要大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)也在試制優(yōu)秀的MEMS。在航天、生物與醫(yī)療領(lǐng)域正在進(jìn)行積極的應(yīng)用活動。美國相當(dāng)多的大學(xué)（包括麻省理工學(xué)院（MIT）、斯坦福大學(xué)、加利福尼亞大學(xué)伯克利分校、凱斯西儲大學(xué)、密歇根大學(xué)等）正在大力擴(kuò)充試制設(shè)備。與日本的大學(xué)和國立公立研究所等機(jī)構(gòu)相比，可以看出日美兩國在試制基礎(chǔ)方面存在著驚人的巨大差距。在美國，MEMS的開發(fā)階段，即試制與開發(fā)均由大學(xué)承擔(dān)。
下面具體介紹一下這方面的情況。在美國的大學(xué)中，MEMS的研究開發(fā)在上世紀(jì)60年代首先從斯坦福大學(xué)開始，逐步擴(kuò)展到其他大學(xué)。盡管同樣都是MEMS研究開發(fā)，但各大學(xué)在領(lǐng)域和工藝上具有各自不同的特點(diǎn)。在設(shè)備投資中最低也進(jìn)行了數(shù)十億日元的初期投入，并且正在不斷充實(shí)相關(guān)設(shè)備。不只是研究開發(fā)，為了使生產(chǎn)達(dá)到量產(chǎn)水平，實(shí)現(xiàn)晶圓尺寸的大口徑化，正在積極地籌措資金。美國佐治亞理工學(xué)院和美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校等，眾多的美國大學(xué)都充實(shí)了相關(guān)設(shè)備。每一所大學(xué)都擁有100～150mm晶圓生產(chǎn)線。不過，單靠這一點(diǎn)，“技術(shù)向產(chǎn)業(yè)界的轉(zhuǎn)移需要很長時間，大學(xué)的附加值較低”，因此為了推進(jìn)大口徑化向200mm晶圓發(fā)展，計(jì)劃籌備數(shù)十億日元的資金，盡快完成設(shè)備引進(jìn)。下圖從技術(shù)管理的角度對其作用進(jìn)行了分類。
三、法國產(chǎn)、官、學(xué)協(xié)作對于MEMS的實(shí)用化情況
法國有關(guān)MEMS的研發(fā)基地較為集中。研發(fā)活動由國立研究所法國LETI（Laboratoire dElectronique de Technologie de lInformation，電子和信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室）承擔(dān)。他們在該機(jī)構(gòu)配備了大型無塵室和MEMS相關(guān)工藝設(shè)備，基本上有一半的經(jīng)費(fèi)是靠政府資金維持的。法國有關(guān)MEMS的研發(fā)活動屬于單極集中型。而德國則分散在全國各地，兩國正好形成了鮮明對比。尤其是在半導(dǎo)體領(lǐng)域，認(rèn)識到與日美之間的巨大差距后，作為“法國硅谷”正在努力地將MEMS和半導(dǎo)體相關(guān)研發(fā)機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)向格勒諾布爾地區(qū)進(jìn)行集中。在此，縣和市均發(fā)揮了巨大的作用。
對于開發(fā)階段之后的業(yè)務(wù)推廣階段來說，在格勒諾布爾市效有近10家源自LETI的MEMS風(fēng)險企業(yè)，呈現(xiàn)出集群態(tài)勢。比如，TRONIC&apos、Microsystems S.A.、MEMSCAP, S.A.和PHSMEMS等公司。而在市場運(yùn)作方面，與美國市場協(xié)作緊密，有在美國建廠的，有收購美國公司的。現(xiàn)已瞄準(zhǔn)美國航天與軍用市場，希望以此為立足點(diǎn)向民用產(chǎn)品、汽車和新領(lǐng)域進(jìn)行拓展。然而，給人的總體印象是正在利用新設(shè)備，積極地擴(kuò)大經(jīng)營，開展一場財力游戲，同時還可看到先期投資的特征。
在法國，在研發(fā)階段由國立研究所一手承擔(dān)產(chǎn)官學(xué)協(xié)作，說起來在基礎(chǔ)研究中很難見到大學(xué)的影子（見下圖）。在業(yè)務(wù)推廣階段，源自研究所的風(fēng)險企業(yè)正在使用民間資金，積極地進(jìn)行設(shè)備投資。由此表明，其目標(biāo)是發(fā)展美國式的風(fēng)險企業(yè)，同時又有國家和地方團(tuán)體的熱心扶持。
三、德國和瑞士產(chǎn)、官、學(xué)協(xié)作對于MEMS的實(shí)用化情況
德國的MEMS研究開發(fā)與應(yīng)用工作主要集中在非營利性的半官半民研究機(jī)構(gòu)德國弗朗霍夫?qū)W會（Fraunhofer-Gesellschaft）和德國美因茲微技術(shù)研究所（Institut fuer Mikrotechnik Mainz GmbH，IMM）等。其中，包括MEMS在內(nèi)的微電子研究開發(fā)正以柏林和慕尼黑（IZM）為中心來展開。2003年度的研究預(yù)算約為33億日元，其中政府與公共基金約出資40%，另外約60%來自企業(yè)的委托研究費(fèi)。另外，弗朗霍夫?qū)W會雖說是半官半民性質(zhì)，不過研究網(wǎng)絡(luò)遍布全球，正在與地方設(shè)立的非營利研究機(jī)構(gòu)共同展開研究。
從業(yè)務(wù)形成過程的分工來說，大學(xué)在基礎(chǔ)研究方面擁有研究平臺，而類似弗朗霍夫?qū)W會這樣的研究機(jī)構(gòu)不僅擁有開發(fā)平臺，還擁有業(yè)務(wù)形成平臺（見下圖）。盡管分工明確，但價格昂貴的設(shè)備是與大學(xué)共用的。MEMS相關(guān)的獨(dú)立子公司或風(fēng)險公司基本上都源自上述研究機(jī)構(gòu)，包括德國Pac Tech GmbH等共有十幾家，據(jù)稱今后將會逐漸增加。MEMS在德國國內(nèi)的應(yīng)用主體是汽車，其次是化學(xué)設(shè)備等領(lǐng)域。與美國的關(guān)系密切也已成為德國半導(dǎo)體與電子領(lǐng)域的特點(diǎn)之一。對于日本，則看重的是MEMS在各民用產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用。
而瑞士在重振該國精密工業(yè)即鐘表產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)指導(dǎo)下，地方經(jīng)濟(jì)日趨活躍，已經(jīng)形成產(chǎn)學(xué)協(xié)作的基礎(chǔ)，在聯(lián)邦政府的扶持下現(xiàn)已形成以CESM（Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique）為主導(dǎo)、以MEMS等技術(shù)為基礎(chǔ)的“瑞士版硅谷”。CESM已經(jīng)和Université de Neuchâtel，洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)、蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)，以及法國LETI建立了協(xié)作體制。對于CSEM中有望形成業(yè)務(wù)的研究項(xiàng)目，一般會成立風(fēng)險企業(yè)，并將其獨(dú)立出來。截至目前已經(jīng)成立13家企業(yè)，比如，瑞士COLIBRYS SA、瑞士CSEM（Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA）等，主要進(jìn)行各種高性能MEMS的開發(fā)，制造與材料表面評價設(shè)備，以及各種光元件和定位傳感器等各種MEMS產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)和銷售。其中有7家公司接受了CSEM的出資。
三、亞洲產(chǎn)、官、學(xué)協(xié)作對于MEMS的實(shí)用化情況
亞洲的MEMS研究開發(fā)，中國、中國臺灣、韓國和新加坡等地，作為政府的技術(shù)戰(zhàn)略決策都在大力發(fā)展MEMS。此外，近年來越南等也已把MEMS看作未來的商機(jī)，正在密切關(guān)注它的發(fā)展。尤其是臺灣，現(xiàn)已確立了這樣的體制：由政府研究機(jī)構(gòu)率先投入實(shí)用化的試制開發(fā)，然后再將研發(fā)成果向私營企業(yè)中的MEMS代工廠商進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移，逐步地向量產(chǎn)階段推進(jìn)。在基礎(chǔ)研究方面，主要依賴日美歐等國的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)取得的成果，MEMS代工則逐步向?qū)嵱没矫孢M(jìn)行集中。
中國臺灣正在實(shí)施這樣的戰(zhàn)略：由政府研究機(jī)構(gòu)率先推進(jìn)實(shí)用化研究開發(fā)，然后將研發(fā)成果向私營企業(yè)的代工廠商進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移，逐步向量產(chǎn)階段推進(jìn)。其中的主角就是政府研究機(jī)構(gòu)ITRI（工業(yè)技術(shù)研究院）。作為未來的“戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)技術(shù)”，該院正在積極地推進(jìn)面向產(chǎn)業(yè)化的研究開發(fā)。并在內(nèi)部設(shè)立了風(fēng)險企業(yè)孵化機(jī)構(gòu)，誕生了很多新的風(fēng)險企業(yè)，而且不僅限于MEMS領(lǐng)域，比如臺灣亞太優(yōu)勢微系統(tǒng)股份有限公司（Asia Pacific Microsystems，APM），臺灣華新麗華公司（Walsin Lihwa Corp.）。
根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況確定的開發(fā)領(lǐng)域包括（1）尖端封裝技術(shù)；（2）顯示器技術(shù)；（3）MEMS和MST技術(shù)等。由于初期投資金額都很大，因此各領(lǐng)域的設(shè)備都是作為公用試驗(yàn)設(shè)備使用的，以便加快業(yè)務(wù)的形成。雖說實(shí)用化研究精簡為上述3大類，其實(shí)（1）和（3）實(shí)質(zhì)上都屬于MEMS相關(guān)技術(shù)，因而都在獨(dú)立地承擔(dān)與MEMS相關(guān)的研究開發(fā)工作，以便加快研發(fā)效率。
上述試制與研究工作正是日本的MEMS研發(fā)工作所欠缺的部分。而在基礎(chǔ)研究方面則基本全部依賴日美歐等國的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的成果，MEMS代工則全面接受ITRI的技術(shù)，正在集中確立量產(chǎn)技術(shù)。但不可否認(rèn)的是僅靠代工這類出口難以得到附加值，聽說正在對現(xiàn)有的開發(fā)和業(yè)務(wù)體制進(jìn)行新的探討。
從日本國內(nèi)來看，MEMS在軍用與航天領(lǐng)域的應(yīng)用比較少。因而，就日本來說，希望能在產(chǎn)業(yè)與民用領(lǐng)域形成自己的優(yōu)勢。當(dāng)然，在研發(fā)人員的層次上存在著各種各樣的觀點(diǎn)。但對企業(yè)而言，由于無法預(yù)見到市場形成后的規(guī)模有多大，因此還不可能迅速進(jìn)入實(shí)用階段。這就意味著，還很難寄希望于通過大量生產(chǎn)擴(kuò)大銷售。
而在日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省制定的國家級項(xiàng)目“Focus 21”中，針對有望快速形成大市場的RF（無線頻率）MEMS、光學(xué)MEMS和傳感器MEMS，現(xiàn)已啟動相關(guān)開發(fā)與試制設(shè)備的開發(fā)項(xiàng)目。這些項(xiàng)目的主題都是著眼于實(shí)用化的制造技術(shù)開發(fā)，5年的扶持資金總計(jì)達(dá)20億日元。另外，作為知識與產(chǎn)業(yè)群構(gòu)想，在仙臺地區(qū)、多摩地區(qū)和關(guān)西地區(qū)（以東京為中心）現(xiàn)已具體展開。設(shè)備正在逐步充實(shí)，但尚存在不足之處。雖說半導(dǎo)體代工廠商有設(shè)備，但因融合及可生產(chǎn)性方面的問題，難以用于研究開發(fā)。這種情況目前已經(jīng)成為MEMS的實(shí)用化落后于開發(fā)和業(yè)務(wù)化階段的原因之一。
就MEMS業(yè)務(wù)來說，在投產(chǎn)之前需要巨額投資，因此更適合風(fēng)險企業(yè)而不是中小企業(yè)來做。所以說，在利基市場上一向擁有作為頂級企業(yè)才具備的優(yōu)勢的歐洲中小企業(yè)，在MEMS領(lǐng)域已經(jīng)將這種優(yōu)勢作為其優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮出來。像承包企業(yè)這樣以成本削減為目標(biāo)的工藝創(chuàng)新型日本中小企業(yè)，也許從本質(zhì)上就不適合采用這種體制。
另一方面，眾多日本企業(yè)仍認(rèn)為只要跨越試制與開發(fā)階段，“由于日本存在大量的應(yīng)用領(lǐng)域，因而就能通過創(chuàng)造，很好地加以應(yīng)用。日本的優(yōu)勢就在于此”，竟然尚未認(rèn)識到日本的長處所在。而如果改變一下角度，也許就能發(fā)現(xiàn)MEMS業(yè)務(wù)成功的秘訣。
正在積極想辦法發(fā)揮日本優(yōu)勢的是汽車、通信與影像等業(yè)界。進(jìn)一步仔細(xì)分析，會發(fā)現(xiàn)如下三個特點(diǎn)：
1．新的民用產(chǎn)品（家電產(chǎn)品）不斷涌現(xiàn)；
2．不僅投入量產(chǎn)的時間快（結(jié)束的也快），而且經(jīng)常會有小的改進(jìn)；
3．目標(biāo)市場日趨豐富（只要有特點(diǎn)，就會嘗試著采用）。
這些都是由日本人的性格特點(diǎn)來決定的，比如，不固守舊的東西，喜歡新的東西，對使用具有新功能的產(chǎn)品很少有抵觸情緒，物品一旦損壞，通常都會丟棄掉（選擇更換而不是修理）。再一個原因就是日本人的生活中紙和木材的使用量很大，一直就沒有結(jié)實(shí)耐用的想法。也就是說，新業(yè)務(wù)并非全都源自技術(shù)。
