MEMS市場(chǎng)：消費電子給力 組合傳感器起飛

 　　2012年組合傳感器預計營(yíng)收將達1.86億美元，出貨量將達1.23億個(gè);未來(lái)幾年組合傳感器將保持高速發(fā)展勢頭，到2015年市場(chǎng)規?？蛇_9億美元。

　　今年MEMS發(fā)展動(dòng)力主要還是來(lái)源于消費電子，其中智能手機是首要“功臣”。據Yole報告數據，消費電子約占整個(gè)MEMS市場(chǎng)營(yíng)收的50%，其次是汽車(chē)電子和醫療電子領(lǐng)域。

　　熱點(diǎn)需求集中

　　市場(chǎng)熱點(diǎn)需求集中在慣性傳感器(加速度計、陀螺儀和磁力計)、壓力傳感器和MEMS麥克風(fēng)等產(chǎn)品上。

　　加速度計是消費電子實(shí)現創(chuàng )新應用不可或缺的關(guān)鍵元器件。近年來(lái)，從游戲機到智能手機，從筆記本電腦到白色家電，很多消費電子產(chǎn)品都利用高精度MEMS加速度計實(shí)現了運動(dòng)控制的用戶(hù)界面和增強型保護系統的應用。展望未來(lái)，3軸加速度計是今后消費電子產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)方向，有望成為便攜應用中的標準配置(目前已經(jīng)是智能手機標配)。2011年全球加速度計市場(chǎng)規模為5.66億美元，出貨量為10.93億個(gè)。

　　壓力傳感器也是未來(lái)熱門(mén)MEMS器件之一，汽車(chē)是MEMS壓力傳感器最大的市場(chǎng)(約占74%)。一輛高端汽車(chē)一般都會(huì )有上百個(gè)傳感器，其中就有10個(gè)左右的壓力傳感器。輪胎壓力監測系統中應用的壓力傳感器是未來(lái)市場(chǎng)前景最好的。目前，99%的TPMS中采用的壓力傳感器是基于MEMS技術(shù)生產(chǎn)的。2011年壓力傳感器增長(cháng)了6%，營(yíng)收為13億美元，預計近幾年內增長(cháng)率將達到兩位數。

　　與傳統的駐極體電容式麥克風(fēng)比較，MEMS麥克風(fēng)在體積、耐熱、抗震、靈敏度等方面有更佳的表現，且具有非常好的抗射頻、抗電磁干擾等特性。優(yōu)異的產(chǎn)品性能使得MEMS麥克風(fēng)深受市場(chǎng)歡迎，在短短幾年內MEMS麥克風(fēng)實(shí)現快速成長(cháng)，創(chuàng )下驚人的銷(xiāo)售量，成為MEMS器件中最耀眼的明星之一。2011年全球消費類(lèi)MEMS麥克風(fēng)市場(chǎng)規模為4.35億美元，出貨量為11.45億個(gè)，預計2015年市場(chǎng)規模增長(cháng)到7.01億美元，出貨量可達23.89億個(gè)。

　　除了常見(jiàn)的麥克風(fēng)、慣性傳感器和壓力傳感器之外，濕度傳感器市場(chǎng)也被十分看好。2009年，盛思銳推出了一款當時(shí)世界上最小的數字濕度傳感器SHT21，引起市場(chǎng)廣泛關(guān)注，產(chǎn)品主要用于安防監控和節能領(lǐng)域。如果將濕度傳感器應用于消費電子領(lǐng)域，主要賣(mài)點(diǎn)是對環(huán)境舒適度的實(shí)時(shí)監測，而智能手機就是最好的載體。由于人體對空氣濕度的敏感性較差，因此需要通過(guò)傳感器監測，提醒人們隨時(shí)補充或降低水分。日本針對濕度傳感器的應用開(kāi)發(fā)已經(jīng)走在了前列，盛思銳的濕度傳感器已被應用于日本某知名品牌手機當中。在中國，包括海爾、聯(lián)想在內的廠(chǎng)商也開(kāi)始了一些嘗試，已經(jīng)針對農村市場(chǎng)推出了可顯示濕度的手機，以幫助農民便捷地了解氣候變化。未來(lái)還可以加入到老人的手持設備中，提醒他們及時(shí)補充水分和調節環(huán)境濕度。

　　2012年為組合傳感器起飛之年

　　與分立的加速度計、陀螺儀和磁力計市場(chǎng)飽和的情況不同，未來(lái)幾年組合傳感器保持高速發(fā)展勢頭。

　　慣性傳感器正處在快速發(fā)展期，隨著(zhù)技術(shù)不斷演進(jìn)，組合傳感器也應運而生，成為新的增長(cháng)動(dòng)力。消費類(lèi)組合傳感器通常有3種：3軸加速度計+3軸磁力計=6軸電子羅盤(pán)(E-compass)、3軸加速度計+3軸陀螺儀=6軸慣性測量單元(IMU)、3軸加速度計+3軸陀螺儀+3軸磁力計=9軸組合慣性傳感器。

　　相比分立的慣性傳感器，組合傳感器具有一些優(yōu)勢：一是采用一個(gè)ASIC，并將多個(gè)傳感器封裝在一起，可降低成本;二是如果兩種傳感器工藝相同，做成單芯片可以極大減小傳感器尺寸;三是組合傳感器將濾波、融合算法等軟件集成，提高產(chǎn)品附加值，競爭對手難以模仿。

　　2011年全球消費類(lèi)組合傳感器市場(chǎng)規模僅為5200萬(wàn)美元，出貨量為3700萬(wàn)個(gè)。2012年為組合傳感器起飛之年，應美盛、意法半導體和博世等廠(chǎng)家力推組合傳感器，營(yíng)收和出貨量均有很大提升：預計營(yíng)收增長(cháng)258%，將達1.86億美元，出貨量增長(cháng)232%，將達1.23億個(gè)。與分立的加速度計、陀螺儀和磁力計市場(chǎng)飽和的情況不同，未來(lái)幾年組合傳感器將保持高速發(fā)展勢頭，成為慣性傳感器市場(chǎng)成長(cháng)的最主要的動(dòng)力來(lái)源，預計到2015年市場(chǎng)規?？蛇_9億美元。

　　尺寸、功耗將不斷改進(jìn)

　　工藝尺寸將以8英寸為主，低功耗化已成為加速度計廠(chǎng)商形成差異化的重要因素之一。

　　在工藝方面，消費電子類(lèi)MEMS傳感器以8英寸為主;汽車(chē)電子和醫療電子類(lèi)MEMS傳感器以6英寸為主，預計到2018年左右基本以8英寸為主。

　　為進(jìn)一步改進(jìn)尺寸及功耗以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，MEMS廠(chǎng)商也在加快應用新技術(shù)。意法半導體、博世和飛思卡爾等廠(chǎng)商都推出了2mm×2mm的3軸加速度計，如意法半導體的LIS2DH、博世的BMA250、飛思卡爾的MMA8652等產(chǎn)品。而國內廠(chǎng)商蘇州明皓預計2013年第一季度推出國內首款2mm×2mm的3軸加速度計。展望未來(lái)，意法半導體、博世等大廠(chǎng)欲采用WLCSP和TSV技術(shù)以便生產(chǎn)更為小巧的加速度計，面積有望縮小75%，達到1mm2。

　　為了降低功耗，MEMS廠(chǎng)商除了不斷降低工作電流，還推出具有FIFO功能和低功耗模式的加速度計。如ST LIS3DH擁有32級FIFO緩存器，可以用來(lái)緩存數據，減少處理器讀取次數，以減輕處理器負擔和降低功耗。目前低功耗化已成為加速度計廠(chǎng)商形成差異化的重要因素之一，降低功耗后不僅在智能手機市場(chǎng)上的銷(xiāo)售量會(huì )越來(lái)越多，而且還能夠以此為契機涉足要求低功耗化的其他應用領(lǐng)域。

　　專(zhuān)家觀(guān)點(diǎn)

　　MEMS設計公司要打通“任督二脈”

　　國外MEMS傳感器知名廠(chǎng)商多為IDM，具有專(zhuān)利、產(chǎn)能及成本優(yōu)勢，中國大陸公司公司如何與之抗衡呢?中國大陸代工廠(chǎng)，如中芯國際、華潤上華和上海先進(jìn)，可通過(guò)轉投資的方式支持中國大陸設計公司，形成“虛擬IDM”的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，來(lái)增強中國大陸MEMS公司的實(shí)力，使其能與國外IDM廠(chǎng)商相抗衡。臺積電投資的mCube便是一個(gè)成功案例，在國外MEMS大廠(chǎng)的激烈競爭中，mCube通過(guò)臺積電的全力協(xié)助，以低價(jià)單芯片的3軸加速度計，打進(jìn)中國移動(dòng)平臺，成功搶得一席之地。

　　中國大陸MEMS公司仍處于起步階段，開(kāi)始出貨3軸加速度計的廠(chǎng)商只有明皓傳感一家，另外矽?？萍己蜕畹习雽w正在研發(fā)中，再加上中國大陸MEMS公司的產(chǎn)品線(xiàn)單一，大多只以一款MEMS產(chǎn)品為主，產(chǎn)品組合不完整且同質(zhì)化程度高，短期內難以搶攻組合傳感器市場(chǎng)。

　　因此，中國大陸MEMS公司未來(lái)可通過(guò)產(chǎn)品線(xiàn)互補的方式，與國內或國外公司進(jìn)行合作。例如具有加速度計產(chǎn)品的明皓傳感可與生產(chǎn)陀螺儀的深迪半導體或者與生產(chǎn)磁傳感器的比利時(shí)廠(chǎng)商Melexis結盟，攜手搶進(jìn)6軸和9軸MEMS市場(chǎng)。重點(diǎn)是MEMS設計公司一定要開(kāi)放思路，打通產(chǎn)業(yè)鏈的“任督二脈”，營(yíng)收方能“平步青云”。