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      新聞詳情

      MEMS市場:好看不好吃

      http://www.kblhh.cn 2014-04-24 11:44 來源:中國電子報(bào)

        

         據(jù)市場研究公司IHS稱,在蘋果手機(jī)與iPad訂單的幫助下,博世(Bosch)在2013年成為微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的頭號(hào)傳感器廠商。其銷售額大增26%,達(dá)到10億美元,排名超越ST。雖然其汽車MEMS占到博世MEMS營業(yè)收入的74%,但主要增長來自于專注于消費(fèi)電子應(yīng)用的子公司Bosch Sensortec的MEMS。從總體來看,前20家MEMS廠商已占MEMS總體市場營業(yè)收入89.6億美元的78%,“二八法則”在這一市場得到充分體現(xiàn)。很顯然,MEMS已然引爆市場潛力,市場上前赴后繼者只多不少,究竟能在這一市場有多大的騰挪空間?

        將向物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備滲透

        物聯(lián)網(wǎng)會(huì)是一個(gè)新引擎,智能可穿戴式設(shè)備也將催生更多低功耗、高集成度應(yīng)用的需求。

        從市場來看,在2008年以前,MEMS主要市場來自于汽車電子。到了2008年以后,隨著智能手機(jī)等上市,MEMS傳感器開始運(yùn)用到消費(fèi)電子產(chǎn)品上,并隨著這一市場的增勢而“水漲船高”。隨著市場的演化,智能手機(jī)功能越來越豐富,新的傳感器包括壓力傳感器、環(huán)境傳感器、電子羅盤、慣性傳感器、陀螺儀等應(yīng)運(yùn)而生。同時(shí),混合與匹配不同的算法以及與不同廠商ASIC集成的傳感器也愈加復(fù)雜,推動(dòng)MEMS向6軸和9軸傳感器發(fā)展。Yole Développement最近發(fā)表的報(bào)告也指出,6軸和9軸傳感器正在組合傳感器領(lǐng)域形成新的模式,即把幾個(gè)慣性傳感器組合在一個(gè)封裝中,這對(duì)廠商提出了更高的要求。

        然而智能手機(jī)、平板電腦的市場也不總是扮演扶持MEMS成長的“角色”。“在2016年以前MEMS市場的主要成長來自于智能手機(jī)應(yīng)用,2016年以后市場進(jìn)步的腳步可能會(huì)變緩。今后,勢必要有一個(gè)新的市場促使更多多元化MEMS的應(yīng)用。”Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁Leopold Beer(百里博)提到,“目前來看,物聯(lián)網(wǎng)會(huì)是一個(gè)新引擎,如多元化應(yīng)用需求的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)或是高功耗單一型應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽。此外,如智能可穿戴式設(shè)備等也將催生更多低功耗、高集成度應(yīng)用的需求。”

        市場的變化也需要參與者的靈活應(yīng)對(duì),畢竟物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設(shè)備上的細(xì)分需求不同。百里博對(duì)《中國電子報(bào)》記者表示,這需要從四個(gè)維度考量,即高集成功能、單一功能和低功耗或高功耗的“搭配”。他舉例,可穿戴設(shè)備需要低功耗高集成功能的MEMS,而智能開關(guān)產(chǎn)品需要的是單一功能和低功耗的MEMS。高端物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)由于需要配合更多的運(yùn)算并搭配無線連接,這就需要高集成功能高功耗的MEMS,Bosch Sensortec在這些產(chǎn)品系列方面或已推出產(chǎn)品,或已規(guī)劃生產(chǎn)。

        需從控制器、集成度、工藝上下工夫

        自有工藝技術(shù)的MEMS廠商的市場表現(xiàn)絕對(duì)超過外包工藝的MEMS廠商,而未來工藝也將成為決勝的關(guān)鍵。

        MEMS技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在,早已筑就了“高大上”的門檻,在集成度、工藝、封裝、控制器等方面都還存在諸多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

        從MEMS的控制器來看,百里博認(rèn)為,ASIC和MCU的選擇要看應(yīng)用的需求。在億量級(jí)市場需求方面,定制化的ASIC更能滿足客戶的要求。而隨著時(shí)間的演變,在更多的應(yīng)用加入之后,則需要MCU集成到傳感器中,提供更強(qiáng)功能的MEMS。

        市場上新出6軸和9軸的MEMS新聞不絕于耳,后續(xù)的整合是否會(huì)向12軸和15軸邁進(jìn)?百里博表示,這主要取決于兩個(gè)因素,一是封裝相似度,慣性感測元件跟環(huán)境感測元件有不同的封裝方式,如果整合成同一個(gè)封裝中并不是有效合理的方式。二是需要從應(yīng)用角度出發(fā)來看集成的合理性以及能否提供最大化的設(shè)計(jì)效能。Bosch Sensortec目前已有完整的9軸解決方案,在未來兩三年將會(huì)被廣泛地采用。隨著時(shí)間的推移和技術(shù)的進(jìn)步,Bosch Sensortec也會(huì)探討、檢驗(yàn)12軸和15軸的相關(guān)應(yīng)用。

        百里博提出,整合可從不同角度來考量,一是不同傳感器的整合,這涉及更多復(fù)雜的技術(shù),也需要更多時(shí)間做驗(yàn)證。二是控制器的整合,如把多個(gè)不同應(yīng)用的ASIC集成到同一個(gè)ASIC中,這是目前可行的方式,也是設(shè)計(jì)更新、更小、更有競爭力MEMS的方式。三是封裝,包括封裝精度、尺寸等,需要在技術(shù)上不斷提升。

        MEMS的工藝非常重要,自有工藝技術(shù)的MEMS廠商的市場表現(xiàn)絕對(duì)超過外包工藝的MEMS廠商,而未來工藝也將成為決勝的關(guān)鍵。博世的干式蝕刻工藝是MEMS的制造基礎(chǔ),被很多合作伙伴或競爭者所采用。有了這個(gè)“護(hù)身”,博世的強(qiáng)大也有了更多的“底氣”。百里博說,博世擁有全球最大的8英寸及6英寸MEMS生產(chǎn)基地,產(chǎn)能也能滿足客戶的需求,近年不需再做擴(kuò)充。此外,在新型工藝技術(shù)方面,博世也在不斷推進(jìn),在BMA355新型設(shè)計(jì)上已采用了TSV工藝。

        變革平臺(tái)解決方案

        一個(gè)傳感器體系適用于所有平臺(tái),往上升級(jí)或往下調(diào)整都不需要設(shè)計(jì)一個(gè)新的平臺(tái)。

        應(yīng)用的多元化需要MEMS廠商囊括高中低端的產(chǎn)品策略,同時(shí)為滿足開發(fā)便利、靈活性以及升級(jí)的需求,在一個(gè)平臺(tái)上構(gòu)建適合高中低端產(chǎn)品體系將成為MEMS廠商的必修課。

        百里博介紹,在智能手機(jī)平臺(tái)中,低端使用加速度傳感器,中端還需要加磁力傳感器,而高端的則還需多一個(gè)陀螺儀,甚至是壓力傳感器以及環(huán)境傳感器等。過去的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是由不同的傳感器組合,來實(shí)現(xiàn)在高中低端平臺(tái)上不同的設(shè)計(jì)應(yīng)用。由于三個(gè)平臺(tái)不能互相兼容,在轉(zhuǎn)換平臺(tái)的時(shí)候需要重新進(jìn)行工程設(shè)計(jì),要考慮硬件與軟件的兼容,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

        Bosch Sensortec最新推出的BMC156,成為打通這一瓶頸的“利器”,是智能手機(jī)MEMS平臺(tái)真正的變革者。百里博表示,這主要針對(duì)中端智能手機(jī)市場,插入到電路板上即可實(shí)現(xiàn)電子羅盤的功能。如果需要向低端手機(jī)方向走,則不需要重新設(shè)計(jì)電路板,只要換上Bosch Sensortec的加速度傳感器即可。而如果要設(shè)計(jì)高端的智能手機(jī),則通過BMC156搭配博世的陀螺儀,即可實(shí)現(xiàn)具陀螺儀及電子羅盤功能的高端應(yīng)用,客戶在開發(fā)階段就可節(jié)省大量的時(shí)間并減少開發(fā)成本。

        “一個(gè)傳感器體系適用于所有平臺(tái),往上升級(jí)或往下調(diào)整都不需要設(shè)計(jì)一個(gè)新的平臺(tái)。在設(shè)計(jì)過程中不需要重復(fù)考慮各種不同的設(shè)計(jì)需求,這可大大節(jié)省設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)間,同時(shí)也能夠節(jié)省工程開發(fā)成本。”百里博強(qiáng)調(diào),“過去加速度傳感器只面向單一應(yīng)用,但未來物聯(lián)網(wǎng)同時(shí)需要不同的MEMS來滿足不同的需求,這樣MEMS供應(yīng)商才有辦法在市場中存活,MEMS廠商也應(yīng)致力于提供系統(tǒng)級(jí)的解決方案。”

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