世界微系统技术发展现状

微系统技术(MST)以微电子技术、纳米技术、化学技术、生物技术、激光技术、新材料以及新工艺为基础，集成了各种关键技术特有的截面特性，可以创造出微型化、智能化的各种产品。微系统技术在国民经济中的作用和市场发展趋势是明显的，但各国的发展战略和发展水平不一。目前还没有足够数据说明这一技术在世界范围竞争中哪一个地区占据优势，也还说不清楚各个地区产品在世界上所占市场份额有多大，但可以说，当前世界MST主要是靠美、日、欧三足鼎立支撑的。 

美国的微系统技术

　　美国把微系统称作微电子机械系统(MEMS)，其发展特别得到了军方的推动和专项资助。1995和1996年分别为3000万美元，1997年开始增加到6000万美元。例如美国防研究项目署支持在新墨西哥州研究一种核火箭用的微机械安全系统，这种微机械系统比现在的微电子系统要可靠得多，它可阻止在火灾、飞机坠毁以及恐怖分子袭击时可能发生的武器系统操纵失误。

　　由于全球框架条件的变化，因此美国的MEMS技术开始了新的“两用”开发战略。即军民两用同时发展，把这种技术潜力愈来愈多地投到民用领域，例如汽车安全气囊的传感器、质谱仪和显示器领域。除了军方支持外，美国国家科学基金每年对MEMS基础性研究项目都有资助，大约每年300万美元。联邦政府及其它来源的对MEMS计划的资助费用大约每年还有100—200万美元。在美国，经济界对MEMS研究开发的投入占绝对优势，每年大约有2亿多美元，因此美国工业企业的MEMS开发在世界上处于领先的地位。例如计算机领域，美国Quinta公司开发了一种微机械系统，这种微机械元件可以使计算机读存磁头在现在的磁道上再划分10道，这样每厘米的4000磁道可以增至40000磁道，使计算机硬盘的容量提高10倍。

　　据估计，世界上近200家重要的微系统技术企业中，有一半是在美国。不久前，欧洲科学界和工业界联合组成的一个代表团到美国访问，调查报告称，美国MST研究开发活动面向市场效率极高。研究得到私人资本的大力支持，同时有国家资助以及诱人的框架条件，这是美国MST工业在世界领先的主要原因。因此美国可能将成为MEMS/MST市场的主要开拓者。

日本的微系统技术

　　在日本，人们称微系统技术为微机械，其寓意倾向更多开发机械执行系统，而不是传感器系统。为此，日本政府与工业界和科技界共同形成一个紧密的联盟，其微型化的战略目标主要集中于微机械制造，并集中力量解决未来既具有挑战性又富有幻想的项目。例如在人体内部可独立行走并可进行病变检查和手术的微型机器人。微机械作为重要的未来技术，日本通产省和科技厅为其制定了微机械技术计划。该计划已经进入第二阶段(至2001年)，每年资助150亿日元(相当2500万美元)。在政府计划指导下，26家大企业以及由通产省建立的微机械中心的研究开发处于领先地位，其中微机械中心不仅从事研究，而且负责协调，发挥着重要作用。

　　目前日本所从事的微机械研究已经远远超出了微机械范围，愈来愈多涉及和包括了光学、化学和生物学的技术成份。面向未来，日本政府与科学和工业界紧密合作制定和实施着长期战略研究计划，但它们并没有放弃和忽略实际产品的开发。目前在促进计划的范围内已经开发了四种示范样机，并达到接近投入应用水平：

　　。管道独立行走微机器人，可以检查管道内表面。

　　。带自我驱动和拖带系统的微机器人，在管道外部检查设备。

　　。Katheder微系统可在窄小和复杂环境空间从事修理工作。

　　。“微型工厂”以微量合成方式生产和制造化工产品。

　　另外一些应用技术，如舒适住宅和医疗设备所用微系统的研究和推广在日本还受到“互补性研究项目计划”的资助，得以很快发展。总之，在上述计划的支持下，日本在微型机器人和微型工厂的研究方面处于世界领先地位。

欧洲的微系统技术

　　欧洲作为世界微系统技术研究开发的三大支柱之一，得到欧盟科技委员会的支持。欧盟是在其第四个科研框架计划中首次提出微系统技术的，并在第五个框架计划中将其提升到突出的位置。从1998年世界微机械学术讨论会上展示的情况看，欧洲各国发展情况各不相同：

　　德国。主要的应用领域是汽车技术、医疗技术以及用于机械制造和环境技术的传感器技术。广泛的基础研究主要集中在卡尔斯鲁厄研究中心、夫朗霍夫学会和各大学研究所。他们注重从技术为导向逐渐向应用为导向转化，重视制造加工技术。政府有微系统技术资助计划，且面向中小企业和应用研究。

　　法国。基础研究主要在研究所和大学，大型工业企业在研究开发中扮演重要角色，国家资助政策不断向中小企业倾斜。

　　英国。受军工研究的推动和影响，以各种不同资助方式支持大学内微系统技术和纳米技术的研究。中小企业积极参与传感器的研究呈上升趋势。

　　意大利。基础研究主要在研究所和大学，大型工业企业在研究开发中起重要作用。没有自己独立的MST研究计划。

　　荷兰。重要的研究和应用领域是分析技术、机械制造和通讯技术，主要面向大化工企业和菲利普公司。没有自己独立的MST研究计划。

　　瑞士。受到钟表和机械制造工业的推动和影响。应用基础研究主要在大学，中小企业参与力度和份额很高。政府有自己的研究计划。

　　北欧(挪威、瑞典、芬兰)。工业研究开发活动主要集中在通讯技术大企业中，但传感器技术主要在中小高新技术企业中，应用基础研究主要在大学和国家研究机构。

　　因为微系统技术是未来技术，从技术发展角度看，目前世界各国还大都处在起跑位置。从投资强度来看，德国与美日相比，现在已处于在一个很好的地位。从技术能力来看，德国人均技术发明和专利申请处于世界第一，德国在技术能力方面表现出的传统优势是综合系统的制造。虽然德国在微电子领域早在80年代中就落后于美国、日本和荷兰，在生物技术领域美国也占据了领先地位并不断在扩展，但是德国具有自己传统的高价值技术领域，主要是化工、机械制造、电子技术、汽车制造，在这些企业中对微系统技术的需求在增加。从这一角度看，德国比美国和日本具有更好的市场效果。由于技术能力和市场的推动，德国有更多的机遇进入世界竞争行列。