MEMS就好像「瑞士小刀」一般,可以展現(xiàn)千變?nèi)f化的風(fēng)貌,更是使用接口和體感應(yīng)用順暢操作不可或缺的好幫手。新類型MEMS產(chǎn)品成為消費電子產(chǎn)品具備市場差異化競爭力的利器,從3軸陀螺儀、微機電麥克風(fēng)到電子羅盤,新類型MEMS元件在智能型手機、游戲機和媒體平板裝置上大展身手,已經(jīng)進一步帶動了MEMS在消費電子市場的勃興!
微機電MEMS在消費電子領(lǐng)域的角色日益吃重,單一裝置內(nèi)可能會采用多個不同元件、但都會是以MEMS技術(shù)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品。以往MEMS產(chǎn)品主要以噴墨打印機噴頭、單軸/雙軸加速度計和陀螺儀、壓力傳感器、RF MEMS、微流體診斷、磁強針(magnetometer)、高度計(altimeter)等產(chǎn)品為主,現(xiàn)在新類型的MEMS元件諸如3軸陀螺儀、微型顯示、麥克風(fēng)、電子羅盤(Electric Compass)等等,則是成為消費電子炙手可熱的當(dāng)紅炸子雞。
根據(jù)iSuppli最新統(tǒng)計報告顯示,2010年MEMS消費性電子市場成長27%,達16億美元,今年MEMS在消費電子領(lǐng)域的成長率將高達157.4%,到2014年,市場規(guī)模會再放大到37.3億美元,相較于2009年的13億美元,成長幅度將近3倍之多。市調(diào)機構(gòu)Yole Developpemen則指出,今年全球MEMS年均成長率可達25%,2012年此一數(shù)字可沖破28%以上。ABI Research則預(yù)估到2016年,全球MEMS出貨規(guī)模將達到50億顆。消費電子和行動應(yīng)用的需求將持續(xù)帶動主要市場成長,在2014年成為MEMS最大的應(yīng)用市場。
從導(dǎo)航到擴增實境 消費電子是大補丸!
MEMS就好像「瑞士小刀」一般,可以展現(xiàn)千變?nèi)f化的風(fēng)貌。無論是具備導(dǎo)航、方位推估 (dead reckoning)、影像防震、顯示或是擴增實境(augmented reality)等功能,都會運用到MEMS。在消費電子領(lǐng)域MEMS的主要應(yīng)用對象,還是以智能型手機為大宗,其次是游戲控制、筆電和硬碟防護、數(shù)碼相機以及投影設(shè)備等為主,媒體平板裝置和電子閱讀器也已成為MEMS大展身手的舞臺。特別是平板裝置,在今年CES展會上,許多平板裝置都內(nèi)建3軸加速度計和陀螺儀、甚至是徹體聲波(bulk acoustic wave;BAW)濾波元件和壓力傳感器。
包括三軸陀螺儀到微型投影等所謂新類型的MEMS元件,在2006年根本還沒在全球市場出現(xiàn)。不過從2007年開始,一系列的新世代MEMS產(chǎn)品成為消費電子產(chǎn)品具備市場差異化競爭力的利器,也形成有別于以往既有MEMS產(chǎn)品的新類型。今年新類型MEMS在消費電子和行動裝置的營收規(guī)模將達4.57億美元,比起2010年的1.78億美元,足足成長了2.5倍之多。
前10大MEMS廠商將一決勝負!
MEMS產(chǎn)品應(yīng)用雖然千變?nèi)f化,不過主要產(chǎn)量還是由特定幾家廠商所主導(dǎo)著。Yole Developpement便指出,前10大MEMS廠商就占有50%以上的市占率,而前30大MEMS廠商就囊括整體MEMS市場80%的市占率。
由于微機電MEMS已逐漸成為消費電子和行動裝置的必備元件,各大廠也積極切入,目前在此領(lǐng)域占有一席之地的前10大MEMS列強包括:意法(STM)、安華高(Avago)、樓氏電子(Knowles)、德州儀器(TI)、博世(Bosch Sensortec)、應(yīng)美盛(InvenSense)、松下(Panasonic)、TriQuint、kionix、Epson Toyocom。另外亞德諾(ADI)、飛思卡爾(Freescale)、muRata、MEMSIC、Hokuniku和EPCOS也占有一席之地。
拜消費電子和行動裝置應(yīng)用蓬勃之賜,意法半導(dǎo)體已坐上第一把交椅,在加速度計的營收就有2億美元,在歐洲的成長幅度高達42%。意法半導(dǎo)體MEMS芯片出貨量已于去年(2010年11月)突破10億顆大關(guān),并擁有全球第一條MEMS專用8寸生産線,目前每日產(chǎn)量達150萬顆以上。2010年意法半導(dǎo)體的消費性電子MEMS芯片銷售額成長63%,高達3.53億美元,幾乎是主要競爭對手收入的兩倍。整體來看,MEMS廠商在消費電子領(lǐng)域不斷推出相關(guān)產(chǎn)品擴張市占率,對于排名提升會有很大的幫助。
iPhone 4開啟MEMS新商機!
對于MEMS消費電子市場來說,iPhone 4無疑是相當(dāng)重要的里程碑。iPhone 4是首先采用陀螺儀的手機產(chǎn)品,也是首個采用兩顆MEMS麥克風(fēng)來抑制雜訊干擾的手機設(shè)計。相較于2010年只有5款手機模塊采用陀螺儀設(shè)計,今年將會有超過45款智能型手機和平板裝置采用陀螺儀元件。
蘋果的iPhone 4采用MEMS麥克風(fēng)產(chǎn)品,更是iPhone產(chǎn)品線的首創(chuàng)之舉。為了抑制雜訊,iPhone 4采用兩顆獨立的MEMS麥克風(fēng),藉此降低背景雜音以提高語音通話的清晰度。盡管抑制雜訊技術(shù)在2006年就已經(jīng)成型,不過要到Motorola的Droid手機和蘋果的iPhone 4大量采用MEMS麥克風(fēng)之后,抑制雜訊技術(shù)才開始普及應(yīng)用。
雖然先前2009年蘋果也在自家的第五代iPod nano產(chǎn)品采用過MEMS麥克風(fēng),不過在iPhone產(chǎn)品線上,駐極體電容式麥克風(fēng)可是完全牢牢地占有獨霸的地位。正因為iPhone 4開始采用了MEMS麥克風(fēng),使得蘋果在2010年成為全球MEMS麥克風(fēng)第二大的買主。第一大MEMS麥克風(fēng)買主則是三星電子。蘋果在2009年位居第六大MEMS麥克風(fēng)買主。此外,采用MEMS產(chǎn)品的主要OEM廠商還包括Nintendo、Samsung、Nokia和LG,前兩位消費規(guī)模在1億美元左右,其余則在6000~8000萬美元上下
誰能跟我比 三軸陀螺儀成當(dāng)紅炸子雞
在新類型MEMS元件中,三軸陀螺儀正是炙手可熱的寵兒,從蘋果的iPhone 4到Sony PS3游戲機的遙控器,三軸陀螺儀在智能型手機和游戲應(yīng)用的滲透率越來越明顯,特別是動作辨識功能更仰賴新類型MEMS元件。
除了智能型手機和交互式游戲機之外,三軸陀螺儀更進一步出現(xiàn)在蘋果的iPad 2、三星電子的Galaxy Tab以及其它各類媒體平板裝置;還有任天堂的新款3DS游戲機、蘋果的iPod Touch 4G、以及三星的Nexus和LG的Optimus等智能型手機。
在游戲機和iPhone 4的帶動下,3軸陀螺儀在消費電子市場也會有明顯的進展,其中InvenSense和意法半導(dǎo)體是最大的供應(yīng)商。意法和智能型手機大廠Nokia和Apple的緊密合作關(guān)系,讓意法每季有超過2500萬顆的MEMS傳感器,被采用在iPhone、iPod和Nano等手持裝置產(chǎn)品上。這也是能夠讓意法在排名上能夠超越汽車電子MEMS大廠博世的主要緣故。在加速度計與陀螺儀兩種動作傳感器領(lǐng)域,意法半導(dǎo)體已成爲(wèi)手機和消費性電子制造商的第一大供應(yīng)商。
在可預(yù)見的未來,手持裝置的OEM廠商將會陸續(xù)改變視野,逐步采用3軸陀螺儀。除了3軸陀螺儀之外,包括InvenSense、意法和AKM Semiconductor,也都正在針對手機開發(fā)5、6、9和10軸的陀螺儀設(shè)計。[!--empirenews.page--]
此外,嵌入于手機和數(shù)碼相機的微型投影元件,也是新類型MEMS元件中備受矚目的耀眼新星。另外數(shù)碼相機自動聚焦功能所需的制動器(actuator),可以微型封裝尺寸取得高質(zhì)量影像的應(yīng)用,也是新類型MEMS元件正在大展身手的領(lǐng)域。為推動未來成長力道,意法半導(dǎo)體近期已在MEMS系列産品中加入麥克風(fēng)和壓力傳感器。內(nèi)建意法半導(dǎo)體的微機械壓力傳感器的消費性電子裝置能夠測量大氣壓力并/或識別精確的3D位置。