MEMS市場(chǎng)、技術(shù)與產(chǎn)品的動(dòng)向

　　摘要：本文介紹了MEMS國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，并著重介紹了我國(guó)MEMS的一些新應(yīng)用和產(chǎn)品。

　　MEMS：小產(chǎn)業(yè)，大市場(chǎng)

　　學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界很早就開(kāi)始關(guān)注MEMS器件。從20世紀(jì)50年代，已經(jīng)利用硅應(yīng)力進(jìn)行商業(yè)化產(chǎn)品的研究。由于MEMS工藝的特殊化(一種產(chǎn)品一種工藝)，成本以及配套應(yīng)用平臺(tái)限制，早期的MEMS產(chǎn)品只是使用在一些特殊的民用產(chǎn)品如打印機(jī)、投影儀等。

　　IHS iSuppli 分析師劉慶介紹道，在2010以前，由于受傳統(tǒng)應(yīng)用和2008年全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響，MEMS市場(chǎng)增長(zhǎng)乏力。從2010年MEMS市場(chǎng)開(kāi)始了快速增長(zhǎng)，主要?jiǎng)恿?lái)自于通訊和消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品，這可以歸功于蘋(píng)果的手機(jī)和平板電腦。雖然蘋(píng)果不是第一個(gè)使用MEMS的，但從此開(kāi)創(chuàng)了在手機(jī)中大規(guī)模使用MEMS傳感器的先河。例如，2007 iPhone 首先采用了加速度計(jì)，2010年在手機(jī)和平板電腦里使用了陀螺儀和compass(指南針)。如今智能手機(jī)已經(jīng)離不開(kāi)MEMS傳感器，如揚(yáng)聲器、導(dǎo)航應(yīng)用、OIS(Optical image stabilization，光學(xué)圖像穩(wěn)定，例如數(shù)碼相機(jī)功能)、屏幕旋轉(zhuǎn)、手勢(shì)控制等。未來(lái)，MEMS會(huì)給手機(jī)帶來(lái)更多的功能，諸如室內(nèi)導(dǎo)航、實(shí)景擴(kuò)展、Emotion sensing(情感傳感器，典型的應(yīng)用是當(dāng)手機(jī)/平板電腦檢測(cè)到使用者憤怒并且發(fā)送令人不愉快的的電子郵件時(shí)，會(huì)彈出警告消息，即通過(guò)使用者的行為來(lái)理解其感情)。

　　在消費(fèi)和通訊領(lǐng)域，MEMS供應(yīng)商主要是一些國(guó)際企業(yè)，如ST、Avago、Knowles、TI、Bosch、Invensense等。每家都有自己專(zhuān)注和優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品，如ST的陀螺儀和加速計(jì)，Avago的RF MEMS，Bosch的壓力傳感器，Knowles的MEMS麥克風(fēng)。這也跟MEMS產(chǎn)品的工藝特性有關(guān)系，近來(lái)很多人提出了MEMS工藝平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)于剛剛起步的國(guó)內(nèi)MEMS企業(yè)來(lái)說(shuō)，有個(gè)好的開(kāi)發(fā)工藝平臺(tái)當(dāng)然是好事，但是如果不能掌握工藝的Know-how(訣竅)， 企業(yè)后續(xù)的發(fā)展就將會(huì)缺乏動(dòng)力。我國(guó)的MEMS企業(yè)大多是剛剛起步，即使一些企業(yè)如MEMSIC(美新公司)、AAC(瑞聲科技)、Goertek(歌爾聲學(xué)公司)發(fā)展較快，但仍然以封裝和中低端的MEMS器件為主，這就需要整個(gè)行業(yè)腳踏實(shí)地，潛心設(shè)計(jì)和研究，打好基礎(chǔ)。　　

　　MEMS產(chǎn)品發(fā)展前景廣闊，預(yù)計(jì)2016年，整個(gè)MEMS產(chǎn)品的全球銷(xiāo)售額將會(huì)達(dá)到120億美元以上，未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、個(gè)人手持設(shè)備、綠色能源都可以看到它的機(jī)會(huì)。從銷(xiāo)售額權(quán)重來(lái)看，未來(lái)汽車(chē)電子，無(wú)線(xiàn)通訊和消費(fèi)類(lèi)電子將在未來(lái)五年中將占主要部分。面對(duì)眾多機(jī)會(huì)，選對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域以及開(kāi)發(fā)出客戶(hù)喜愛(ài)的用戶(hù)體驗(yàn)對(duì)企業(yè)至關(guān)重要。

　　MEMS在中國(guó)

　　賽迪顧問(wèn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研究中心副總經(jīng)理郭鵬指出，2012年前三季度的消費(fèi)電子市場(chǎng)，毫無(wú)疑問(wèn)屬于以iPhone和iPad為代表的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端，雖然第四季度在開(kāi)局的10月份還沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的火爆，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端引領(lǐng)今年MEMS市場(chǎng)成為第一大應(yīng)用領(lǐng)域，已成定局。賽迪顧問(wèn)認(rèn)為，MEMS市場(chǎng)在一定時(shí)期內(nèi)，還將以MEMS加速度計(jì)、MEMS陀螺為引擎，滲透到諸如光學(xué)防抖、姿態(tài)調(diào)整、變速警報(bào)等多種動(dòng)態(tài)應(yīng)用中去。但從長(zhǎng)期趨勢(shì)來(lái)看，隨著MEMS射頻器件、MEMS光器件等技術(shù)的成熟，加上國(guó)內(nèi)MEMS產(chǎn)業(yè)投資的井噴式增長(zhǎng)，MEMS將會(huì)把硅基器件成本、集成度、可靠性的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致，應(yīng)用的特點(diǎn)也將由“動(dòng)”至“靜”，釋放MEMS器件的各種潛力。

　　中國(guó)MEMS產(chǎn)業(yè)的崛起，仍將是一個(gè)長(zhǎng)期而艱巨的過(guò)程，小產(chǎn)業(yè)大市場(chǎng)的現(xiàn)狀在3年之內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)較大的改觀。2012年中國(guó)MEMS產(chǎn)業(yè)讓我們欣喜，產(chǎn)業(yè)界與各級(jí)地方政府醞釀已久的MEMS生產(chǎn)線(xiàn)，陸續(xù)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性建設(shè)階段。早在本世紀(jì)初，軍工、科研領(lǐng)域以研究和小批量生產(chǎn)為目的的MEMS生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)，就已經(jīng)在航天、電子、兵器、中科院、大專(zhuān)院校各系統(tǒng)開(kāi)展，為國(guó)內(nèi)技術(shù)人才和專(zhuān)利儲(chǔ)備打下了一定基礎(chǔ)。但相對(duì)于巨大的市場(chǎng)，缺少規(guī)?；?、市場(chǎng)化的MEMS產(chǎn)業(yè)鏈制造環(huán)節(jié)，仍然是本土MEMS設(shè)計(jì)、應(yīng)用不可承受之痛，巨額投資彌補(bǔ)不了MEMS形成產(chǎn)能所需要的人員、工藝準(zhǔn)備。

　　技術(shù)趨勢(shì)

　　ADI微機(jī)械產(chǎn)品線(xiàn)高級(jí)應(yīng)用工程師趙延輝稱(chēng)，MEMS技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)為：強(qiáng)調(diào)MEMS的系統(tǒng)性和傳感器、處理與識(shí)別的協(xié)調(diào)發(fā)展，突破傳感器同信息處理與識(shí)別技術(shù)與系統(tǒng)的研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用和改進(jìn)分離的體制，按照信息論與系統(tǒng)論，應(yīng)用工程的方法，同計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)協(xié)同發(fā)展?！　?/p>

     

　　MEMS技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，微型化的同時(shí)降低功耗。將會(huì)出現(xiàn)微米甚至納米級(jí)別的微型器件，同時(shí)降低功耗;第二，微型化的同時(shí)提高精度，將MEMS加速度計(jì)做到石英加速度計(jì)的噪聲特性，保證MEMS陀螺儀小體積的同時(shí)獲得光纖陀螺儀的零偏穩(wěn)定性，且可提供遠(yuǎn)優(yōu)于光纖陀螺儀的抗沖擊特性;第三，集成化及智能化趨勢(shì)，即MEMS與IC的集成制造技術(shù)及多參量MEMS傳感器的集成制造技術(shù)得到發(fā)展，以及在集成化基礎(chǔ)上使得信號(hào)檢測(cè)具有一定的自動(dòng)化。這些趨勢(shì)要求半導(dǎo)體廠商提供更高精度、穩(wěn)定性更好、更智能的高集成度MEMS傳感器模塊。