創(chuàng )新：MEMS行業(yè)與生俱來(lái)的能力

　　回顧微電子機械系統(MEMS)的初始發(fā)展，MEMS已經(jīng)走過(guò)了很長(cháng)的一段道路。20世紀80年代，人類(lèi)進(jìn)入了信息時(shí)代，信息和數據的處理成為PC個(gè)人計算機以及之后的膝上型計算機發(fā)展中的重點(diǎn)。

　　自2000年起，進(jìn)入了傳感和與廣泛傳播的MEMS和傳感器交互的時(shí)代，使我們能夠更好、更安全地感知和理解環(huán)境。

　　今天，MEMS已發(fā)展成為一個(gè)近150億套容量的市場(chǎng)(數據來(lái)源：MEMS行業(yè)發(fā)展狀態(tài)，Yole Development公司，2015年7月)。據Yole預測，到2020年，這個(gè)市場(chǎng)將會(huì )增長(cháng)一倍，達到近300億套。

　　35年以前，壓力傳感器成為首次批量生產(chǎn)并投放市場(chǎng)的MEMS系統。當然，這條大批生產(chǎn)的道路起始于汽車(chē)行業(yè)?，F如今就價(jià)值而言，MEMS壓力傳感器仍然有著(zhù)最大的MEMS市場(chǎng)。但是，最有希望使MEMS獲得迅速發(fā)展的市場(chǎng)不再是汽車(chē)行業(yè)，而是MEMS消費類(lèi)應用產(chǎn)品。

　　2003年，手機中采用了樓氏公司(Knowles)生產(chǎn)的麥克風(fēng)，MEMS系統首次被引入到消費市場(chǎng)之中。不久，游戲應用便緊隨其后。2006年，任天堂公司的Nitendo WiiTM運動(dòng)游戲產(chǎn)品中采用了意法半導體公司(STMicroelectronics)的MEMS加速度計。這為MEMS消費類(lèi)應用激增的所謂“消費浪潮”鋪平了道路。這種“浪潮”從未由于2007年智能電話(huà)以及此后平板電腦迅猛發(fā)展勢頭的回落而停止。因此，Yole公司估計，2014年MEMS消費類(lèi)應用市場(chǎng)在全球110.1億美元MEMS市場(chǎng)中所占比例超過(guò)60%。在今后較長(cháng)的時(shí)間內，MEMS消費類(lèi)產(chǎn)品仍將是MEMS市場(chǎng)發(fā)展的主要驅動(dòng)力。如果從2000年年初展望至2020年，在這20年的時(shí)間內，由于消費類(lèi)應用的發(fā)展，MEMS市場(chǎng)收入將增加4倍。

　　根據Yole公司專(zhuān)門(mén)針對MEMS和傳感器行業(yè)所進(jìn)行的最新技術(shù)和市場(chǎng)分析，MSMS麥克風(fēng)應該繼續有一個(gè)光明的未來(lái)，在2020年它們仍將會(huì )占據著(zhù)最大MEMS貨運量的地位，其貨運量預計將達到73億套。到2020年，慣性設備因此預計將有15億套的陀螺儀、23億套的加速度計、以及35億套的慣性組合器件的貨運量。射頻MEMS的貨運量可能居于第三位，預計將達到55億套。而壓力傳感器的貨運量則可能居后，2020年預計為45億套。

　　當然，促進(jìn)消費市場(chǎng)發(fā)展可能會(huì )被視作“圣盤(pán)”，因為它雖然會(huì )帶來(lái)高的貨運量，但是同時(shí)也會(huì )招致嚴厲的懲罰——極大的價(jià)格壓力!

　　因此，為了保持競爭力，迫使MEMS行業(yè)要不斷創(chuàng )新。MEMS與生俱來(lái)就具有創(chuàng )新的能力，這種創(chuàng )新能力最早始于其極具創(chuàng )新性的設計、創(chuàng )新性的結構、以及創(chuàng )新性的封裝技術(shù)等。例如，在博世(Bosch Sensortec)公司首次在專(zhuān)用集成電路ASIC中引入硅通孔技術(shù)(TSVs)(Through Silicon Vias)，并在3軸加速器上采用了晶圓級芯片規模封裝技術(shù)(WLCSP)之后，與其競爭對手(STMicroelectronics和mCube) 相比，公司產(chǎn)品的封裝尺寸減小至55%。此項技術(shù)突破幫助他們減小了硅芯片的尺寸，并因此保持在嚴格的降低成本要求的軌道上。由于這種創(chuàng )新競賽從未停止過(guò)，因此，其競爭對手mCube憑借其MC3600系列加速器超過(guò)原先領(lǐng)先的博世公司(Bosch Sensortec)，重新居于領(lǐng)跑地位。