MEMS：半導体の加工技術で小さな機械を作る

電子回路だけではない

普通のICは主に電流を制御する回路を作る。MEMSでは、薄い膜、重り、ばね、空洞など物理的に動く微細構造をシリコン等に形成する。半導体の露光やエッチングを応用するが、構造・材料・加工深さは用途で大きく異なる。

加速度をどう測るか

容量型の例では、ばねで支えた小さな重りが加速により動く。重りと電極の距離変化を静電容量の変化として読み取り、電気信号に変える。ジャイロや圧力、マイクでは測る物理量と構造が変わる。

封止と校正も性能の一部

小さな構造は温度、振動、実装の歪み、汚染等の影響を受ける。空洞を保つ封止、必要な圧力環境、信号補正・校正が重要になる。前工程で形を作れたことだけでは、最終センサーの精度・寿命は決まらない。

IDMとファウンドリ

Bosch Sensortec、ST、TDK InvenSense、村田などの製品企業と、Silex・X-FABの受託製造を区別する。企業によって自社工程、外部加工、回路の外注、パッケージの分担は異なる。公式取引が確認できない相手を推測で線につながない。

全センサーがMEMSではない

磁気、温度、光などのセンサーには、MEMS以外の材料・原理を使うものもある。AKMの磁気センサー、浜松の光検出器、村田のセラミック製品等を一括してMEMS市場に加算しない。機能名と製造原理を分けることが市場規模分析の基本。

売上は何で決まるか

製品企業は機器台数×搭載点数×単価、受託製造は開発・試作収入と量産加工収入を分ける。高精度化は価格を上げる一方、校正時間や検査費も増やし得る。

費用と利益の構造

顧客固有の構造開発、特殊ウエハ・接合、空洞封止、校正・テストがある。標準工程を再利用できる範囲と個別開発の範囲で、量産拡大時の利益率が変わる。

競争優位を見る

機械構造、回路、封止、温度補正・ソフトが一体で性能を作る。顧客の装置・安全評価まで含めた再認定が切替負担になる。

サイクルと時間差

スマホ・ウエアラブルは短い製品周期、車載・医療・産業は長い認定と寿命を持つ。新用途の試作ニュースが量産売上になるまでには幅がある。

確認するKPI

• 用途別採用と搭載点数
• 開発案件から量産への移行
• センサー精度・校正時間
• 稼働・不良・パッケージ歩留まり

読み違えやすいこと

• MEMSはIDM・ファブレスと並ぶ事業モデル
• センサーはすべてMEMS
• 工程を小さくすれば常に高性能になる

確認したい問い

• 顧客が価値を感じるのは精度、消費電力、校正不要、サイズのどれか
• 量産歩留まりの制約は機械構造、回路、接合、検査のどこか

• ロボット・医療・車載への用途拡張
• MEMSと回路・ソフトの統合
• 製品企業と受託工程の役割