MEMS在半导体产业发展中起关键作用

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    在最近举行的旧金山全球媒体电子峰会上,一个小组会议提出了这样明确的断言:半导体供应商如果不发展微机电系统(MEMS)事业,那么将来就会被淘汰出局。

“能量转化为运动发生在200多年前开始的工业革命,有趣的是MEMS是这一演进的一部分。随后的主要进步是计算和晶体管的发明。第三次主要的机器革命则与传感器有关”,美信集成产品公司总裁Vijay Ullal表示。

“如果你能将运动、计算和传感三者全部结合起来,你可以造就一个真正的智能机器人,也许还可以跟人竞争”,Ullal补充道,“MEMS不仅是一个新的发明,还将实现我们社会的第三次大规模变革。任何一家半导体公司现在必须做MEMS,否则将会消亡”。

“美信喜欢MEMS市场,因为它是一个真正分散的市场,” Ullal指出。“许多用户和你都能实现产品的差异化,这也符合我们的商业模式。我们正在进入MEMS市场,并准备从成熟玩家尚未主导的领域开始。我们已经有谐振器和微型继电器,后面我们还将进一步扩大范围。最有意思的不是MEMS器件本身,而是器件、信号处理和算法的组合。我们感兴趣的原因是,它是一个增长潜力巨大的市场”。

记者问Ullal,美信是否寻求收购来扩大MEMS事业。Ullal说,找一个好的合作伙伴可能比收购更好,因为收购可能具有相当大的破坏性。 “MEMS产业现在最需要的创业精神正在失去。你可能已经看到,很多小公司取得了很大的进步,他们的优势就是善于创新。”

模拟器件公司(ADI)是资格更老的MEMS产业成员,公司开展MEMS工作有20多年时间了。ADI公司副总裁兼MEMS事业部总经理Mark Martin解释了MEMS应用的广泛性——“不只是汽车和消费电子,而且现在正向工业和医疗仪器发展。”

专注于惯性传感器产品的Kionix公司销售和营销副总裁Eric Eisenhut解释说,“用户界面体验如果做得好,就能成为产品的坚实基础。你必须理解传感检测背后的基础物理和数学知识,我们并不奢望我们的用户能够理解这些知识。”

MEMS潜在客户关心的主要问题是MEMS的高价格。“当器件变成较大批量的消费类产品时,就有需要降低成本”, VTI Technologies公司副总裁兼总经理Scott Smyser表示,“我们已经去掉外部包装,将MEMS直接与倒装芯片封装的调节ASIC放在一起”。

“这显然与制造工艺有关,但是理解器件的目标应用也很重要”,Eisenhut补充道,“我们不希望公司变得大众化,仅仅依靠元件供应和价格取胜,而是要了解将相关功能集成到ASIC的应用。”

“历史上我们曾用相当复杂的生产工艺进行过小批量生产,”ADI公司的Martin说。 “这显然已经改变。在看到我们今天进行的量产时,我认为作为一种产业已经相当成功地降低了成本。生产工艺日趋成熟,作为MEMS诟病的良率也正在接近传统半导体工艺的指标”。

技术的应用都有一个学习的过程。一些用户以前只根据价格购买三轴加速计。用户逐渐发现不是所有的器件都做得一样。用户的体验因为传感元件的功能和精度而大不相同。随着时间的推移、市场的成熟和产品的丰富,市场将分割成成本非常低的市场以及其它领域。

那么缩小尺寸是不是机会呢?“摩尔定律对MEMS不管用,”Ullal指出,“产品有一定的质量,不能缩小得太过。每个人都应该很清楚,摩尔定律如果没有全部过时,也正在趋于过时。在系统中添加功能的方式是通过三维集成。”

有这样一种观点:用户左右着MEMS产业,而不是像通常的半导体工业路线——通过展示产品的功能来积极提升产品的市场渗透率。“我们的行动有点慢,”Martin说。“如果我们想扩大市场,我们必须提供算法和软件给我们的客户,帮助他们。培训是我们的一大领域。我们用简化的办法解释五种运动传感器,然后在每个领域培训用户如何使用它们。这不是单向的、供应商—教育—客户的过程。我们已经认识到我们必须通过提供工具来发挥我们的作用,但是我们还得继续从我们的用户那里学习。”

Smyser补充道:“我们正在围绕我们的传感器进行算法、软件和系统开发。我们已经完成了跟体育和健身有关的工作,正在做导航和GPS产品。但是真正驱动我们的是客户,因为应用太多了。要及时跟上用户的需求是困难的,因为用户需求在不断变化。iPhone有许多功能,它们使用了内置的加速计,而用户希望在他们的设备上也能使用相同的功能。”

Ullal解释说,如果能了解一下半导体产业的历史,你会发现真正的晶体管应用是在晶体管发明的20年后才开始启动的。对MEMS来说经过20年的发展情形也会大不一样。“半导体产业和MEMS的区别在于,一直没有一种平台MEMS技术能让你使用大量不同的器件。为了使MEMS器件实现大范围渗透,你必须提供一个系统级的解决方案。做到这一点的关键技术是封装。你必须用单个封装提供解决方案,”Ullal表示。

 

 

 
 
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