機(jī)遇與挑戰(zhàn)：

• MEMS迎來第三次浪潮
• 消費(fèi)類和手機(jī)用MEMS最熱
• 拓展市場需跳出MEMS思維定式

市場數(shù)據(jù)：

• 非光學(xué)MEMS傳感器年增長率16.2%

MEMS迎來第三次浪潮
據(jù)ADI公司預(yù)測，先進(jìn)、高性能的MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))加速計(jì)及陀螺儀將轉(zhuǎn)換成各種不同的新型應(yīng)用。因此，我們正在迎來一個應(yīng)用MEMS的新浪潮，驅(qū)動這股浪潮的是人們對MEMS運(yùn)動傳感器能力的意識獲得了提高。第一次浪潮是20世紀(jì)90年代由汽車安全系統(tǒng)驅(qū)動的;第二次浪潮是21世紀(jì)由消費(fèi)類產(chǎn)品推動的。

ADI的副總裁兼總經(jīng)理Mark Martin展示了發(fā)展圖，由圖1可見，工業(yè)和醫(yī)療是增長速度最快的領(lǐng)域。在對更高水平性能需求的推動下，ADI對機(jī)器人、機(jī)器安全監(jiān)測以及便攜式醫(yī)藥設(shè)備方面提供iMEMS和iSensor運(yùn)動信號處理技術(shù)。 世界主要MEMS傳感器供應(yīng)商之一Bosch Sensortec公司CEO(首席執(zhí)行官)Frank Melzer也認(rèn)為今年MEMS將繼續(xù)增長。他說，加速度計(jì)大批量交付給客戶設(shè)備始于2006/2007年，并于此后經(jīng)歷了高速增長的階段。由于移動電話已占據(jù)了最大的市場份額，因此，人們相信MEMS市場仍能進(jìn)一步推動未來的成長。

Gartner公司調(diào)查總監(jiān)Stephan Ohr從宏觀上分析了MEMS的增長態(tài)勢。Gartner把MEMS分為光學(xué)和非光學(xué)兩大類。光學(xué)MEMS如TI公司的DLP(數(shù)字投影芯片)。非光學(xué)MEMS傳感器年增長率16.2%(圖2)，2010年市場容量會突破30億美元，有望達(dá)到31億美元;2009年為28億美元。其中，汽車應(yīng)用仍然保持非光學(xué)傳感器的第一位，占2009年總應(yīng)用中的60%以上;但是數(shù)據(jù)處理和通信應(yīng)用增長最快，數(shù)據(jù)處理包括硬盤的G-Force(重力)傳感器，通信中包括手機(jī)的可旋轉(zhuǎn)(rational)的傳感和基于位置的服務(wù)。 Yole Developpement公司給出了MEMS代工的發(fā)展(如圖3)，也可以看到2010年以后，將迎來新一波浪潮。 消費(fèi)類和手機(jī)用MEMS最熱
目前各家的MEMS熱點(diǎn)產(chǎn)品還是以消費(fèi)電子和移動領(lǐng)域應(yīng)用居多。iSuppli認(rèn)為主要推動力在于：移動手持裝置中的運(yùn)動傳感器、麥克風(fēng)和多軸陀螺儀。但目前的問題是某些市場已經(jīng)飽和，例如加速度計(jì)市場正在博弈，面臨著殘酷的價格侵蝕。現(xiàn)在面臨多傳感器包(box)的發(fā)展機(jī)遇。未來還將出現(xiàn)的亮點(diǎn)領(lǐng)域是：振蕩器、開關(guān)和壓變電容(varactor)、揚(yáng)聲器等。

iSuppli首席分析師兼總監(jiān)Jérémie Bouchaud指出，游戲是MEMS最主要的應(yīng)用領(lǐng)域。在手機(jī)方面，2009年4部手機(jī)中就有一部使用加速度計(jì)。 MEMS的下一個熱點(diǎn)是陀螺儀(圖4)，陀螺儀有可能形成下一個加速度計(jì)現(xiàn)象。目前的焦點(diǎn)是3軸陀螺儀的競爭，手機(jī)中的運(yùn)動芯片組現(xiàn)在出現(xiàn)了從3軸到10軸的多軸現(xiàn)象。Motorola公司手機(jī)市場份額的下滑影響了MEMS麥克風(fēng)市場，因?yàn)?006和2007年Motorola的MEMS麥克風(fēng)占領(lǐng)了移動電話市場的大半江山。盡管2009年業(yè)界整個MEMS麥克風(fēng)市場總量與2008年基本持平，但Motorola的市場份額下降到20%左右。 Yole Developpement公司給出了MEMS市場的具體細(xì)分，如圖5所示。
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MEMS市場主體的演變
雖然MEMS制造商解決了如此眾多的應(yīng)用需求問題，但生產(chǎn)仍然受到公司數(shù)量相對有限的制約。例如，市場上10家最大的主體制造商共占據(jù)整個領(lǐng)域收入的50%以上，這些廠商在噴墨頭、汽車MEMS和DLP上占據(jù)了大塊市場。30家大型供應(yīng)商控制了整個MEMS市場的80%。

但正是諸如消費(fèi)類慣性傳感器等出現(xiàn)新增長產(chǎn)品的供應(yīng)商正在躍居排行榜。由于其與智能手機(jī)行業(yè)領(lǐng)軍廠商N(yùn)okia和Apple公司的關(guān)系密切，所有iPhone、 iPod和Nano中由其生產(chǎn)的零部件數(shù)量每季度都超過2千5百萬個單元，因此，STM公司在歐洲獲得了42%的增長，加速度計(jì)的銷售額達(dá)到2億美元，進(jìn)入排行榜。它取代汽車MEMS巨人Robert Bosch公司而在排名中名列第3，雖然Robert Bosch公司在歐洲本身也獲得了8.5%的增長，但這主要是由于其承擔(dān)的Bosch Sensortec公司的消費(fèi)類業(yè)務(wù)。

慣性傳感器供應(yīng)商Kionix公司(09年底成為Rohm子公司)的銷售額也借勢躍居了70%，首次進(jìn)入30強(qiáng)。

該公司增加了3千萬美元的新業(yè)務(wù)，成為一家5千萬美元業(yè)務(wù)的公司，這主要是由于它在游戲市場中獲得的業(yè)務(wù)。在游戲市場中，加速度計(jì)所帶來的新型和更為豐富的內(nèi)容，已使消費(fèi)者愿意在Vtech公司為孩子們開發(fā)的基于電視的教育游戲系統(tǒng)、微軟公司推出的Xbox 游戲機(jī)中運(yùn)行的Lip Karaoke游戲(帶運(yùn)動傳感無線麥克風(fēng))，以及Activision公司的Guitar Hero游戲。 目前，MEMS業(yè)務(wù)的主體按地區(qū)有不同的側(cè)重，亞洲主要是制造，世界其它地區(qū)以研發(fā)為主(圖6)。

MEMS下一個增長點(diǎn)
iSuppli預(yù)測2009年到2013年的MEMS的年均增長率(CAGR)將達(dá)到22%。那么新的“殺手”級應(yīng)用將出現(xiàn)哪個領(lǐng)域?我們看到了幾個跡象：2009年，Pico投影儀在市場上獲得成功(采用TI的DLP);2010年中旬，移動手持裝置中使用的RF MEMS開關(guān)和壓變電容(varactor)將成批生產(chǎn);MEMS振蕩器最終符合TCXO性能要求;MEMS微型揚(yáng)聲器也許是下一個需要推廣的產(chǎn)品。

同時，為了拓展MEMS市場，需要跳出MEMS思維定式!例如從以下四個方面思考：

傳感器融合。是否一切都需要經(jīng)過應(yīng)用處理器?專用低功耗MCU或“數(shù)據(jù)融合”協(xié)同處理器是否面臨發(fā)展的機(jī)遇?人們?nèi)耘f需要更加智能的軟件。

MEMS和傳感器為芯片供應(yīng)商創(chuàng)造新的機(jī)遇，包括：音響處理芯片，例如，Audience公司推出的產(chǎn)品;MCU;航跡推算及室內(nèi)導(dǎo)航芯片。 新型移動操作系統(tǒng)推動在移動手持裝置進(jìn)一步采用MEMS和傳感器，例如Android和Windows Phone 7。

MEMS制造廠與CMOS制造廠的工藝革新。

Yolo給出了MEMS的新興和衰落圖(圖7)，以及2009-2015年間新興百萬美元價值MEMS預(yù)測(圖9)。 [page]

成功的必備條件
新興MEMS的特點(diǎn)是，達(dá)到成熟的速度較以往更快(表1)。

Bosch Sensortec公司介紹了MEMS的成功經(jīng)驗(yàn)。CEO Frank Melzer說，今天要保持增長需要供應(yīng)商具有多種不同的技巧。由于競爭激烈，因此這越來越成為一種最高效技術(shù)和相關(guān)服務(wù)上的競爭。提供某種也許能夠滿足應(yīng)用需要的產(chǎn)品顯然是無法保證獲得商業(yè)成功的。今天重要的是要有一整套的產(chǎn)品和相關(guān)的軟件支持，使客戶能夠選擇其特定需求的最佳解決方案。對有效的系統(tǒng)集成而言，投資組合之內(nèi)產(chǎn)品的兼容性及實(shí)現(xiàn)結(jié)果的可轉(zhuǎn)移性至關(guān)重要。如果產(chǎn)品批量大，且客戶產(chǎn)品平臺的生產(chǎn)提升快，則諸如可靠但靈活的供應(yīng)能力及完美的產(chǎn)品質(zhì)量等因素將成為客戶獲得經(jīng)濟(jì)成功的一項(xiàng)非常重要的因素。這說明，MEMS供應(yīng)商中成功的公式中包含著多個要素，其中最重要的要素是基于技術(shù)卓越、對應(yīng)用的深度理解及完美的產(chǎn)品質(zhì)量之類的傳統(tǒng)技巧，以及通常有效的“貼近并理解客戶”的理念。 同時，材料、工具平臺等企業(yè)也需要配合形成一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)美國應(yīng)用材料公司200mm產(chǎn)品與改進(jìn)部Jack Blaha介紹，該公司在MEMS新材料、制造方面不斷探索，包括鋁材料，制造的pvd和cmp制程。

MEMS融合了機(jī)械、微電子、化學(xué)等方面的技術(shù)，因此人才稀缺，為了解決MEMS設(shè)計(jì)問題，Coventor公司銷售和市場副總裁Eric Eisenhut介紹說，該公司提供從MEMS IP、驗(yàn)證、工具庫到MEMS平臺的多種服務(wù)。