MEMS市場(chǎng)：消費(fèi)電子給力 組合傳感器起飛

 　　2012年組合傳感器預(yù)計(jì)營(yíng)收將達(dá)1.86億美元，出貨量將達(dá)1.23億個(gè);未來(lái)幾年組合傳感器將保持高速發(fā)展勢(shì)頭，到2015年市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)9億美元。

　　今年MEMS發(fā)展動(dòng)力主要還是來(lái)源于消費(fèi)電子，其中智能手機(jī)是首要“功臣”。據(jù)Yole報(bào)告數(shù)據(jù)，消費(fèi)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(yī)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(jì)、陀螺儀和磁力計(jì))、壓力傳感器和MEMS麥克風(fēng)等產(chǎn)品上。

　　加速度計(jì)是消費(fèi)電子實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用不可或缺的關(guān)鍵元器件。近年來(lái)，從游戲機(jī)到智能手機(jī)，從筆記本電腦到白色家電，很多消費(fèi)電子產(chǎn)品都利用高精度MEMS加速度計(jì)實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)控制的用戶界面和增強(qiáng)型保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用。展望未來(lái)，3軸加速度計(jì)是今后消費(fèi)電子產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)方向，有望成為便攜應(yīng)用中的標(biāo)準(zhǔn)配置(目前已經(jīng)是智能手機(jī)標(biāo)配)。2011年全球加速度計(jì)市場(chǎng)規(guī)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(jiān)測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)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(zhǎng)了6%，營(yíng)收為13億美元，預(yù)計(jì)近幾年內(nèi)增長(zhǎng)率將達(dá)到兩位數(shù)。

　　與傳統(tǒng)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(xiàn)，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(nèi)MEMS麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)快速成長(zhǎng)，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(fèi)類(lèi)MEMS麥克風(fēng)市場(chǎng)規(guī)模為4.35億美元，出貨量為11.45億個(gè)，預(yù)計(jì)2015年市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)到7.01億美元，出貨量可達(dá)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(dāng)時(shí)世界上最小的數(shù)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(jiān)控和節(jié)能領(lǐng)域。如果將濕度傳感器應(yīng)用于消費(fèi)電子領(lǐng)域，主要賣(mài)點(diǎn)是對(duì)環(huán)境舒適度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而智能手機(jī)就是最好的載體。由于人體對(duì)空氣濕度的敏感性較差，因此需要通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)，提醒人們隨時(shí)補(bǔ)充或降低水分。日本針對(duì)濕度傳感器的應(yīng)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(yīng)用于日本某知名品牌手機(jī)當(dāng)中。在中國(guó)，包括海爾、聯(lián)想在內(nèi)的廠商也開(kāi)始了一些嘗試，已經(jīng)針對(duì)農(nóng)村市場(chǎng)推出了可顯示濕度的手機(jī)，以幫助農(nóng)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(shè)備中，提醒他們及時(shí)補(bǔ)充水分和調(diào)節(jié)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(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)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(shì)頭。

　　慣性傳感器正處在快速發(fā)展期，隨著技術(shù)不斷演進(jìn)，組合傳感器也應(yīng)運(yùn)而生，成為新的增長(zhǎng)動(dòng)力。消費(fèi)類(lèi)組合傳感器通常有3種：3軸加速度計(jì)+3軸磁力計(jì)=6軸電子羅盤(pán)(E-compass)、3軸加速度計(jì)+3軸陀螺儀=6軸慣性測(cè)量單元(IMU)、3軸加速度計(jì)+3軸陀螺儀+3軸磁力計(jì)=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(shì)：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(jìng)爭(zhēng)對(duì)手難以模仿。

　　2011年全球消費(fèi)類(lèi)組合傳感器市場(chǎng)規(guī)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(yīng)美盛、意法半導(dǎo)體和博世等廠家力推組合傳感器，營(yíng)收和出貨量均有很大提升：預(yù)計(jì)營(yíng)收增長(zhǎng)258%，將達(dá)1.86億美元，出貨量增長(zhǎng)232%，將達(dá)1.23億個(gè)。與分立的加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)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(shì)頭，成為慣性傳感器市場(chǎng)成長(zhǎng)的最主要的動(dòng)力來(lái)源，預(yù)計(jì)到2015年市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)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(jì)廠商形成差異化的重要因素之一。

　　在工藝方面，消費(fèi)電子類(lèi)MEMS傳感器以8英寸為主;汽車(chē)電子和醫(yī)療電子類(lèi)MEMS傳感器以6英寸為主，預(yù)計(jì)到2018年左右基本以8英寸為主。

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

　　為了降低功耗，MEMS廠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(jì)。如ST LIS3DH擁有32級(jí)FIFO緩存器，可以用來(lái)緩存數(shù)據(jù)，減少處理器讀取次數(shù)，以減輕處理器負(fù)擔(dān)和降低功耗。目前低功耗化已成為加速度計(jì)廠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(jī)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(jī)涉足要求低功耗化的其他應(yīng)用領(lǐng)域。

　　專家觀點(diǎn)

　　MEMS設(shè)計(jì)公司要打通“任督二脈”

　　國(guó)外MEMS傳感器知名廠商多為IDM，具有專利、產(chǎn)能及成本優(yōu)勢(shì)，中國(guó)大陸公司公司如何與之抗衡呢?中國(guó)大陸代工廠，如中芯國(guó)際、華潤(rùn)上華和上海先進(jìn)，可通過(guò)轉(zhuǎn)投資的方式支持中國(guó)大陸設(shè)計(jì)公司，形成“虛擬IDM”的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，來(lái)增強(qiáng)中國(guó)大陸MEMS公司的實(shí)力，使其能與國(guó)外IDM廠商相抗衡。臺(tái)積電投資的mCube便是一個(gè)成功案例，在國(guó)外MEMS大廠的激烈競(jìng)爭(zhēng)中，mCube通過(guò)臺(tái)積電的全力協(xié)助，以低價(jià)單芯片的3軸加速度計(jì)，打進(jìn)中國(guó)移動(dòng)平臺(tái)，成功搶得一席之地。

　　中國(guó)大陸MEMS公司仍處于起步階段，開(kāi)始出貨3軸加速度計(jì)的廠商只有明皓傳感一家，另外矽?？萍己蜕畹习雽?dǎo)體正在研發(fā)中，再加上中國(guó)大陸MEMS公司的產(chǎn)品線單一，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(nèi)難以搶攻組合傳感器市場(chǎng)。

　　因此，中國(guó)大陸MEMS公司未來(lái)可通過(guò)產(chǎn)品線互補(bǔ)的方式，與國(guó)內(nèi)或國(guó)外公司進(jìn)行合作。例如具有加速度計(jì)產(chǎn)品的明皓傳感可與生產(chǎn)陀螺儀的深迪半導(dǎo)體或者與生產(chǎn)磁傳感器的比利時(shí)廠商Melexis結(jié)盟，攜手搶進(jìn)6軸和9軸MEMS市場(chǎng)。重點(diǎn)是MEMS設(shè)計(jì)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”。