創(chuàng)新：MEMS行業(yè)與生俱來的能力

　　回顧微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)的初始發(fā)展，MEMS已經(jīng)走過了很長的一段道路。20世紀(jì)80年代，人類進(jìn)入了信息時(shí)代，信息和數(shù)據(jù)的處理成為PC個(gè)人計(jì)算機(jī)以及之后的膝上型計(jì)算機(jī)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(數(shù)據(jù)來源：MEMS行業(yè)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，Yole Development公司，2015年7月)。據(jù)Yole預(yù)測，到2020年，這個(gè)市場將會(huì)增長一倍，達(dá)到近300億套。

　　35年以前，壓力傳感器成為首次批量生產(chǎn)并投放市場的MEMS系統(tǒng)。當(dāng)然，這條大批生產(chǎn)的道路起始于汽車行業(yè)。現(xiàn)如今就價(jià)值而言，MEMS壓力傳感器仍然有著最大的MEMS市場。但是，最有希望使MEMS獲得迅速發(fā)展的市場不再是汽車行業(yè)，而是MEMS消費(fèi)類應(yīng)用產(chǎn)品。

　　2003年，手機(jī)中采用了樓氏公司(Knowles)生產(chǎn)的麥克風(fēng)，MEMS系統(tǒng)首次被引入到消費(fèi)市場之中。不久，游戲應(yīng)用便緊隨其后。2006年，任天堂公司的Nitendo WiiTM運(yùn)動(dòng)游戲產(chǎn)品中采用了意法半導(dǎo)體公司(STMicroelectronics)的MEMS加速度計(jì)。這為MEMS消費(fèi)類應(yīng)用激增的所謂“消費(fèi)浪潮”鋪平了道路。這種“浪潮”從未由于2007年智能電話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(jì)，2014年MEMS消費(fèi)類應(yīng)用市場在全球110.1億美元MEMS市場中所占比例超過60%。在今后較長的時(shí)間內(nèi)，MEMS消費(fèi)類產(chǎn)品仍將是MEMS市場發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。如果從2000年年初展望至2020年，在這20年的時(shí)間內(nèi)，由于消費(fèi)類應(yīng)用的發(fā)展，MEMS市場收入將增加4倍。

　　根據(jù)Yole公司專門針對MEMS和傳感器行業(yè)所進(jìn)行的最新技術(shù)和市場分析，MSMS麥克風(fēng)應(yīng)該繼續(xù)有一個(gè)光明的未來，在2020年它們?nèi)詫?huì)占據(jù)著最大MEMS貨運(yùn)量的地位，其貨運(yùn)量預(yù)計(jì)將達(dá)到73億套。到2020年，慣性設(shè)備因此預(yù)計(jì)將有15億套的陀螺儀、23億套的加速度計(jì)、以及35億套的慣性組合器件的貨運(yùn)量。射頻MEMS的貨運(yùn)量可能居于第三位，預(yù)計(jì)將達(dá)到55億套。而壓力傳感器的貨運(yùn)量則可能居后，2020年預(yù)計(jì)為45億套。

　　當(dāng)然，促進(jìn)消費(fèi)市場發(fā)展可能會(huì)被視作“圣盤”，因?yàn)樗m然會(huì)帶來高的貨運(yùn)量，但是同時(shí)也會(huì)招致嚴(yán)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(shè)計(jì)、創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)、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(jí)芯片規(guī)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(xiàng)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(yán)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，因此，其競爭對手mCube憑借其MC3600系列加速器超過原先領(lǐng)先的博世公司(Bosch Sensortec)，重新居于領(lǐng)跑地位。