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MEMS市场、技术与产品的动向

作者:王莹时间:2012-12-17来源:电子产品世界

  摘要:本文介绍了国内外现状,并着重介绍了我国的一些新应用和产品。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/140145.htm

  :小产业,大市场

  学术界和产业界很早就开始关注MEMS器件。从20世纪50年代,已经利用硅应力进行商业化产品的研究。由于MEMS工艺的特殊化(一种产品一种工艺),成本以及配套应用平台限制,早期的MEMS产品只是使用在一些特殊的民用产品如打印机、投影仪等。

  IHS iSuppli 分析师刘庆介绍道,在2010以前,由于受传统应用和2008年全球经济危机的影响,MEMS市场增长乏力。从2010年MEMS市场开始了快速增长,主要动力来自于通讯和消费类产品,这可以归功于的手机和平板电脑。虽然不是第一个使用MEMS的,但从此开创了在手机中大规模使用MEMS的先河。例如,2007 iPhone 首先采用了加速度计,2010年在手机和平板电脑里使用了陀螺仪和compass(指南针)。如今智能手机已经离不开MEMS,如扬声器、导航应用、OIS(Optical image stabilization,光学图像稳定,例如数码相机功能)、屏幕旋转、手势控制等。未来,MEMS会给手机带来更多的功能,诸如室内导航、实景扩展、Emotion sensing(情感,典型的应用是当手机/平板电脑检测到使用者愤怒并且发送令人不愉快的的电子邮件时,会弹出警告消息,即通过使用者的行为来理解其感情)。

  在消费和通讯领域,MEMS供应商主要是一些国际企业,如ST、Avago、Knowles、TI、Bosch、Invensense等。每家都有自己专注和优势的产品,如ST的陀螺仪和加速计,Avago的RF MEMS,Bosch的压力,Knowles的MEMS麦克风。这也跟MEMS产品的工艺特性有关系,近来很多人提出了MEMS工艺平台标准化,对于刚刚起步的国内MEMS企业来说,有个好的开发工艺平台当然是好事,但是如果不能掌握工艺的Know-how(诀窍), 企业后续的发展就将会缺乏动力。我国的MEMS企业大多是刚刚起步,即使一些企业如MEMSIC(美新公司)、AAC(瑞声科技)、Goertek(歌尔声学公司)发展较快,但仍然以封装和中低端的MEMS器件为主,这就需要整个行业脚踏实地,潜心设计和研究,打好基础。  

  MEMS产品发展前景广阔,预计2016年,整个MEMS产品的全球销售额将会达到120亿美元以上,未来的物联网、车联网、个人手持设备、绿色能源都可以看到它的机会。从销售额权重来看,未来汽车电子,无线通讯和消费类电子将在未来五年中将占主要部分。面对众多机会,选对应用领域以及开发出客户喜爱的用户体验对企业至关重要。

  MEMS在中国

  赛迪顾问半导体产业研究中心副总经理郭鹏指出,2012年前三季度的消费电子市场,毫无疑问属于以iPhone和iPad为代表的移动互联网终端,虽然第四季度在开局的10月份还没有达到预期的火爆,移动互联网终端引领今年MEMS市场成为第一大应用领域,已成定局。赛迪顾问认为,MEMS市场在一定时期内,还将以MEMS加速度计、MEMS陀螺为引擎,渗透到诸如光学防抖、姿态调整、变速警报等多种动态应用中去。但从长期趋势来看,随着MEMS射频器件、MEMS光器件等技术的成熟,加上国内MEMS产业投资的井喷式增长,MEMS将会把硅基器件成本、集成度、可靠性的优势发挥到极致,应用的特点也将由“动”至“静”,释放MEMS器件的各种潜力。

  中国MEMS产业的崛起,仍将是一个长期而艰巨的过程,小产业大市场的现状在3年之内不会出现较大的改观。2012年中国MEMS产业让我们欣喜,产业界与各级地方政府酝酿已久的MEMS生产线,陆续进入实质性建设阶段。早在本世纪初,军工、科研领域以研究和小批量生产为目的的MEMS生产线建设,就已经在航天、电子、兵器、中科院、大专院校各系统开展,为国内技术人才和专利储备打下了一定基础。但相对于巨大的市场,缺少规模化、市场化的MEMS产业链制造环节,仍然是本土MEMS设计、应用不可承受之痛,巨额投资弥补不了MEMS形成产能所需要的人员、工艺准备。

  技术趋势

  ADI微机械产品线高级应用工程师赵延辉称,MEMS技术发展的主要趋势为:强调MEMS的系统性和、处理与识别的协调发展,突破同信息处理与识别技术与系统的研究、开发、生产、应用和改进分离的体制,按照信息论与系统论,应用工程的方法,同计算机技术和通讯技术协同发展。  

     

  MEMS技术在未来的发展主要表现在以下几个方面:第一,微型化的同时降低功耗。将会出现微米甚至纳米级别的微型器件,同时降低功耗;第二,微型化的同时提高精度,将MEMS加速度计做到石英加速度计的噪声特性,保证MEMS陀螺仪小体积的同时获得光纤陀螺仪的零偏稳定性,且可提供远优于光纤陀螺仪的抗冲击特性;第三,集成化及智能化趋势,即MEMS与IC的集成制造技术及多参量MEMS的集成制造技术得到发展,以及在集成化基础上使得信号检测具有一定的自动化。这些趋势要求半导体厂商提供更高精度、稳定性更好、更智能的高集成度MEMS模块。

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关键词: 苹果 MEMS 传感器 201212

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