意法稳坐第一把交椅 MEMS注入消费电子新活力

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     MEMS就好像「瑞士小刀」一般,可以展现千变万化的风貌,更是使用接口和体感应用顺畅操作不可或缺的好帮手。新类型MEMS产品成为消费电子产品具备市场差异化竞争力的利器,从3轴陀螺仪、微机电麦克风到电子罗盘,新类型MEMS元件在智能型手机、游戏机和媒体平板装置上大展身手,已经进一步带动了MEMS在消费电子市场的勃兴!

      微机电MEMS在消费电子领域的角色日益吃重,单一装置内可能会采用多个不同元件、但都会是以MEMS技术为基础的产品。以往MEMS产品主要以喷墨打印机喷头、单轴/双轴加速度计和陀螺仪、压力传感器、RF MEMS、微流体诊断、磁强针(magnetometer)、高度计(altimeter)等产品为主,现在新类型的MEMS元件诸如3轴陀螺仪、微型显示、麦克风、电子罗盘(Electric Compass)等等,则是成为消费电子炙手可热的当红炸子鸡。

      根据iSuppli最新统计报告显示,2010年MEMS消费性电子市场成长27%,达16亿美元,今年MEMS在消费电子领域的成长率将高达157.4%,到2014年,市场规模会再放大到37.3亿美元,相较于2009年的13亿美元,成长幅度将近3倍之多。市调机构Yole Developpemen则指出,今年全球MEMS年均成长率可达25%,2012年此一数字可冲破28%以上。ABI Research则预估到2016年,全球MEMS出货规模将达到50亿颗。消费电子和行动应用的需求将持续带动主要市场成长,在2014年成为MEMS最大的应用市场。

从导航到扩增实境 消费电子是大补丸!

      MEMS就好像「瑞士小刀」一般,可以展现千变万化的风貌。无论是具备导航、方位推估 (dead reckoning)、影像防震、显示或是扩增实境(augmented reality)等功能,都会运用到MEMS。在消费电子领域MEMS的主要应用对象,还是以智能型手机为大宗,其次是游戏控制、笔电和硬碟防护、数码相机以及投影设备等为主,媒体平板装置和电子阅读器也已成为MEMS大展身手的舞台。特别是平板装置,在今年CES展会上,许多平板装置都内建3轴加速度计和陀螺仪、甚至是彻体声波(bulk acoustic wave;BAW)滤波元件和压力传感器。

      包括三轴陀螺仪到微型投影等所谓新类型的MEMS元件,在2006年根本还没在全球市场出现。不过从2007年开始,一系列的新世代MEMS产品成为消费电子产品具备市场差异化竞争力的利器,也形成有别于以往既有MEMS产品的新类型。今年新类型MEMS在消费电子和行动装置的营收规模将达4.57亿美元,比起2010年的1.78亿美元,足足成长了2.5倍之多。

前10大MEMS厂商将一决胜负!

      MEMS产品应用虽然千变万化,不过主要产量还是由特定几家厂商所主导著。Yole Developpement便指出,前10大MEMS厂商就占有50%以上的市占率,而前30大MEMS厂商就囊括整体MEMS市场80%的市占率。

      由于微机电MEMS已逐渐成为消费电子和行动装置的必备元件,各大厂也积极切入,目前在此领域占有一席之地的前10大MEMS列强包括:意法(STM)、安华高(Avago)、楼氏电子(Knowles)、德州仪器(TI)、博世(Bosch Sensortec)、应美盛(InvenSense)、松下(Panasonic)、TriQuint、kionix、Epson Toyocom。另外亚德诺(ADI)、飞思卡尔(Freescale)、muRata、MEMSIC、Hokuniku和EPCOS也占有一席之地。

      拜消费电子和行动装置应用蓬勃之赐,意法半导体已坐上第一把交椅,在加速度计的营收就有2亿美元,在欧洲的成长幅度高达42%。意法半导体MEMS芯片出货量已于去年(2010年11月)突破10亿颗大关,并拥有全球第一条MEMS专用8寸生産线,目前每日产量达150万颗以上。2010年意法半导体的消费性电子MEMS芯片销售额成长63%,高达3.53亿美元,几乎是主要竞争对手收入的两倍。整体来看,MEMS厂商在消费电子领域不断推出相关产品扩张市占率,对于排名提升会有很大的帮助。

iPhone 4开启MEMS新商机!

      对于MEMS消费电子市场来说,iPhone 4无疑是相当重要的里程碑。iPhone 4是首先采用陀螺仪的手机产品,也是首个采用两颗MEMS麦克风来抑制杂讯干扰的手机设计。相较于2010年只有5款手机模块采用陀螺仪设计,今年将会有超过45款智能型手机和平板装置采用陀螺仪元件。

      苹果的iPhone 4采用MEMS麦克风产品,更是iPhone产品线的首创之举。为了抑制杂讯,iPhone 4采用两颗独立的MEMS麦克风,藉此降低背景杂音以提高语音通话的清晰度。尽管抑制杂讯技术在2006年就已经成型,不过要到Motorola的Droid手机和苹果的iPhone 4大量采用MEMS麦克风之后,抑制杂讯技术才开始普及应用。

      虽然先前2009年苹果也在自家的第五代iPod nano产品采用过MEMS麦克风,不过在iPhone产品线上,驻极体电容式麦克风可是完全牢牢地占有独霸的地位。正因为iPhone 4开始采用了MEMS麦克风,使得苹果在2010年成为全球MEMS麦克风第二大的买主。第一大MEMS麦克风买主则是三星电子。苹果在2009年位居第六大MEMS麦克风买主。此外,采用MEMS产品的主要OEM厂商还包括Nintendo、Samsung、Nokia和LG,前两位消费规模在1亿美元左右,其余则在6000~8000万美元上下

谁能跟我比 三轴陀螺仪成当红炸子鸡

      在新类型MEMS元件中,三轴陀螺仪正是炙手可热的宠儿,从苹果的iPhone 4到Sony PS3游戏机的遥控器,三轴陀螺仪在智能型手机和游戏应用的渗透率越来越明显,特别是动作辨识功能更仰赖新类型MEMS元件。

      除了智能型手机和交互式游戏机之外,三轴陀螺仪更进一步出现在苹果的iPad 2、三星电子的Galaxy Tab以及其它各类媒体平板装置;还有任天堂的新款3DS游戏机、苹果的iPod Touch 4G、以及三星的Nexus和LG的Optimus等智能型手机。

      在游戏机和iPhone 4的带动下,3轴陀螺仪在消费电子市场也会有明显的进展,其中InvenSense和意法半导体是最大的供应商。意法和智能型手机大厂Nokia和Apple的紧密合作关系,让意法每季有超过2500万颗的MEMS传感器,被采用在iPhone、iPod和Nano等手持装置产品上。这也是能够让意法在排名上能够超越汽车电子MEMS大厂博世的主要缘故。在加速度计与陀螺仪两种动作传感器领域,意法半导体已成爲手机和消费性电子制造商的第一大供应商。

      在可预见的未来,手持装置的OEM厂商将会陆续改变视野,逐步采用3轴陀螺仪。除了3轴陀螺仪之外,包括InvenSense、意法和AKM Semiconductor,也都正在针对手机开发5、6、9和10轴的陀螺仪设计。

      此外,嵌入于手机和数码相机的微型投影元件,也是新类型MEMS元件中备受瞩目的耀眼新星。另外数码相机自动聚焦功能所需的制动器(actuator),可以微型封装尺寸取得高质量影像的应用,也是新类型MEMS元件正在大展身手的领域。为推动未来成长力道,意法半导体近期已在MEMS系列産品中加入麦克风和压力传感器。内建意法半导体的微机械压力传感器的消费性电子装置能够测量大气压力并/或识别精确的3D位置。
 

 

 

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