物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，MEMS傳感器發(fā)展面臨更多挑戰

TI：DLP進(jìn)軍微投與沉浸式投影

　　最令TI(德州儀器)DLP(數字投影技術(shù))驕傲的當屬今天10家數字影院中有8家以上采用了DLP技術(shù)。為此，TI還榮獲了奧斯卡獎——2015年2月，憑藉發(fā)明用于 DLP Cinema 投影機的DMD(數字微鏡器件)技術(shù)， Larry Hornbeck 博士榮膺2014 年學(xué)院獎(奧斯卡獎)的科學(xué)技術(shù)獎。

　　不過(guò)，TI DLP不滿(mǎn)足已有成就，把目光投向了微投和沉浸式投影。TI DLP Pico產(chǎn)品線(xiàn)業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理Bill Bommersbach于2015年8月底造訪(fǎng)北京，稱(chēng)推出了更小型的顯示技術(shù)與方案。

　　眾所周知，對于數字投影來(lái)說(shuō)，亮度、分辨率和效率是DLP主要方向。如今TI DLP(數字投影)投影的像素已從7.5微米降低到5.4微米，為此TI 發(fā)明了TRP像素技術(shù)，可使微鏡密度增加1倍;同時(shí)微鏡可旋轉角度更小，由此光亮可更集中。因此密度可達720p，亮度從50lm 提升到200lm。

　　如今，DLP不僅用于影院，在無(wú)屏電視顯示領(lǐng)域(微投)和可穿戴顯示(沉浸式)領(lǐng)域也躍躍欲試。為此，2015年6月，TI向微投影市場(chǎng)推出了DLP Pico 0.47英寸TRP全高清1080p芯片組，適用于微投產(chǎn)品和沉浸式顯示應用，特點(diǎn)是尺寸更小。另外，為了讓客戶(hù)不糾結于怎么做，而是如何應用，目前TI已創(chuàng )建了由50家廠(chǎng)商組成的生態(tài)圈。

　　例如，在無(wú)屏電視顯示領(lǐng)域，DLP可與互聯(lián)網(wǎng)設備完美結合。TI DLP中國區業(yè)務(wù)經(jīng)理王洋昔展示了中興通訊(ZTE)推出的便攜式設備顯示(如圖)，適合三五人的小型會(huì )議投影需要。另由于可以隨意擺放角度，還可投射在天花板上，躺著(zhù)就可以看大片。

　　頭戴式顯示等可穿戴顯示是當前的研發(fā)熱門(mén)，也是顯示中最復雜的，技術(shù)難點(diǎn)包括計算、圖像捕捉、電池功耗等。如果單是顯示，挑戰有頭暈、過(guò)重、過(guò)大等。DLP的優(yōu)勢是由于地低延時(shí)，可避免頭暈現象;另外DLP的畫(huà)面清晰，可把兩個(gè)顯示——內部顯示與外界顯示疊加。

ADI：MEMS傳感器，左右可穿戴設備的設計走向的中樞

　　MEMS傳感器在可穿戴設備上的應用設計與傳統的手機等終端的應用設計有著(zhù)不同的側重點(diǎn)。ADI亞太區微機電產(chǎn)品市場(chǎng)和應用經(jīng)理趙延輝：“與傳統的手機市場(chǎng)不同，MEMS傳感器會(huì )在穿戴設備里起到舉足輕重的作用。這是因為手機最基本的功能是通話(huà)，而穿戴設備最基本的功能是運動(dòng)傳感。且由于穿戴設備一般都是電池供電，還要求產(chǎn)品重量輕、體積小、待機時(shí)間長(cháng)，這就對核心傳感器提出了更高精度，更低功耗，更小體積的要求?！?/p>

　　一些專(zhuān)家認為，傳感器的精確度是左右可穿戴設備未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展的一個(gè)重要因素，對此趙延輝表示：“穿戴設備的主要目的就是用來(lái)監測用戶(hù)的各種運動(dòng)或是健康指標，如果用來(lái)做這些事情的傳感器精度不夠，那相應的穿戴設備就失去了意義。一個(gè)好的傳感器可以正確反應用戶(hù)的在不同狀態(tài)下，可能引起的傳感器輸出變化，而對于干擾信息可以有效濾除，而不是讓其混疊到有效信息里。再有就是功耗，對于穿戴式產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，由于是7x24小時(shí)佩戴，功耗問(wèn)題是非常重要的?！?/p>

　　在MEMS傳感器未來(lái)的應用設計方面，可創(chuàng )新的方向會(huì )有許多例如精度，功能等。趙延輝在提及未來(lái)創(chuàng )新方向時(shí)列舉了這樣幾個(gè)點(diǎn)：第一，微型化的同時(shí)降低功耗。將會(huì )出現微米甚至納米級別的微型器件，同時(shí)降低功耗;第二，微型化的同時(shí)提高精度，將MEMS加速度計做到石英加速度計的噪聲特性，保證MEMS陀螺儀小體積的同時(shí)獲得光纖陀螺儀的零偏穩定性，且可提供遠優(yōu)于光纖陀螺儀的抗沖擊特性;第三，集成化及智能化趨勢，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，以及在集成化基礎上使得信號檢測具有一定的自動(dòng)化。

MEMS傳感器制造的難點(diǎn)

MEMS制造需要標準嗎?

　　ST的Benedtto Vigna稱(chēng)，目前幾家大公司有各自的生產(chǎn)工藝，沒(méi)有一個(gè)共同的生產(chǎn)工藝標準。飛思卡爾的Ian Chen解釋道：白貓黑貓，只要能抓住老鼠就是好貓。因此所謂的制造標準完全沒(méi)必要的，但某一個(gè)部件或者是這個(gè)部件的應用是可以有標準的。

　　至于測試的方法，也不需要統一的標準。因為測試跟成本是有關(guān)系的。MEMS的測試是廠(chǎng)商貨品成本中相當重要的一部分，所以每家公司有自己不同的心得，怎樣做得最省錢(qián)、最好，所以各家的測試并沒(méi)有一定的標準，但是各家做出來(lái)的產(chǎn)品可以互用。

MEMS和CMOS整合趨勢

　　飛思卡爾Ian Chen稱(chēng)，MIG(傳感器協(xié)會(huì ))正在制定路線(xiàn)圖，比如MEMS怎么用到radio(無(wú)線(xiàn)電)上面，怎么適應供電的需求等等，但是目前集成電路運用MEMS還處在很初級的階段。MEMS和CMOS的整合可以應對radio、供電等各個(gè)方面挑戰的唯一途徑。

MEMS封裝方式

　　各家主要的重點(diǎn)放在效益上，比如TSV(硅通孔)又小又好;但是確實(shí)遇到了一些客戶(hù)，他說(shuō)就要大一點(diǎn)、便宜一點(diǎn)的就行了。

　　目前，WCSP、TSV等是封裝的主流，客戶(hù)會(huì )更傾向于哪種?用一句話(huà)高度概括地回答：最終客戶(hù)并不在乎封裝在里面的是什么，他們根據規格參數購買(mǎi)部件，無(wú)所謂是不是晶圓級芯片尺寸封裝(WCSP)還是TSV封裝，客戶(hù)通常不會(huì )問(wèn)這些問(wèn)題。

本土MEMS制造需建立平臺，做出特色

　　應用材料公司全球服務(wù)產(chǎn)品事業(yè)部200毫米半導體及動(dòng)力輔助設備副總裁原錚博士：中國MEMS制造發(fā)展快，例如應用材料公司過(guò)去三年在華的業(yè)績(jì)迅速。

　　本土MEMS傳感器企業(yè)越來(lái)越多。但是世界領(lǐng)軍企業(yè)還是歐美的那幾大廠(chǎng)商，原因一是因為MEMS傳感器需要漫長(cháng)的打基礎時(shí)間，另外企業(yè)需要有遠見(jiàn)，并堅持去實(shí)現。

　　中國MEMS企業(yè)自己要創(chuàng )造一個(gè)平臺，提升技術(shù)，而不是搞價(jià)格戰。同時(shí)做滿(mǎn)足本土應用的傳感器。中國人口眾多，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的多樣性、可變性就很多。而且以應用為導向的產(chǎn)品是中國的強項，但是沒(méi)有一個(gè)基本的技術(shù)平臺就顯得水平較低了，如果估值都不準確也不行，像PM2.5感測一樣。

　　同時(shí)必須要要有遠見(jiàn)，因為國內有一些政府投資的企業(yè)的審批時(shí)間較長(cháng)。例如到底上6英寸還是上8英寸?最好選擇8英寸，因為現在人們都考慮12英寸了。

　　關(guān)于先進(jìn)工藝和成熟工藝的關(guān)系，先進(jìn)工藝還是會(huì )繼續往前走，今后三五年沒(méi)問(wèn)題。但是隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人們也會(huì )在原有制程基礎上開(kāi)發(fā)出不同的應用，但遺留的300毫米和200毫米應用會(huì )和現在有很大的區別。就像現在有些設備可能不會(huì )有競爭力了，又轉到制造功率器件，接著(zhù)還可以繼續轉到MEMS制造。

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