社會(huì)智能化帶動(dòng)MEMS傳感器技術(shù)轉(zhuǎn)型

中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心副主任陳大鵬介紹，MEMS技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的一環(huán)，但由于傳感器行業(yè)技術(shù)門(mén)檻較高，從事傳感器研發(fā)的創(chuàng)新公司盡管擁有部分核心技術(shù)，但規(guī)模小，沒(méi)有生產(chǎn)能力，再加上國(guó)內(nèi)缺乏開(kāi)放、專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)平臺(tái)，大部分傳感器產(chǎn)品處于原型研制、試制或小批量生產(chǎn)階段，在與國(guó)外公司的競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。
目前MEMS市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品為壓力傳感器、加速度計(jì)、微陀螺儀、墨水噴咀和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)頭等。大多數(shù)工業(yè)觀察家預(yù)測(cè)，未來(lái)5年MEMS器件的銷(xiāo)售額將呈迅速增長(zhǎng)之勢(shì)，年平均增加率約為18%，因此對(duì)機(jī)械電子工程、精密機(jī)械及儀器、半導(dǎo)體物理等學(xué)科的發(fā)展提供了極好的機(jī)遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
MEMS傳感器技術(shù)隨著信息技術(shù)發(fā)展要求變得更加嚴(yán)格，全球的MEMS傳感器市場(chǎng)隨著平板電腦以及手機(jī)的強(qiáng)勁增長(zhǎng)變得緩慢下來(lái)。受全球經(jīng)濟(jì)疲軟影響，全球MEMS傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)速度放緩，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年將保持年均8%的復(fù)合增長(zhǎng)率;主要增長(zhǎng)動(dòng)力來(lái)自于消費(fèi)電子領(lǐng)域特別是手機(jī)領(lǐng)域，汽車(chē)電子領(lǐng)域增幅有所放緩;未來(lái)幾年平板電腦和智能手機(jī)領(lǐng)域的MEMS傳感器應(yīng)用仍將保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)，但產(chǎn)品零售價(jià)有逐步下降趨勢(shì)。
隨著我國(guó)汽車(chē)電子、新型數(shù)字消費(fèi)電子和醫(yī)療電子等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)傳感器的需求呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。據(jù)中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院預(yù)測(cè)，未來(lái)五年國(guó)內(nèi)傳感器市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率將超30%。汽車(chē)、物流、礦業(yè)探勘、煤礦安監(jiān)、安防、RFID標(biāo)簽卡領(lǐng)域的傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)較快?？傮w來(lái)看，中國(guó)傳感器市場(chǎng)前景廣闊。
在此背景下，以MEMS為代表的智能傳感器技術(shù)得到了快速的發(fā)展。與傳統(tǒng)的傳感器技術(shù)相比，MEMS體積小、重量輕、成本低、能耗低、可靠性高、易于批量生產(chǎn)、智能化高?，F(xiàn)在正處于高速發(fā)展期MEMS技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
第一，微型化的同時(shí)降低功耗。將會(huì)出現(xiàn)微米甚至納米級(jí)別的微型器件，同時(shí)降低功耗;第二，微型化的同時(shí)提高精度，將MEMS加速度計(jì)做到石英加速度計(jì)的噪聲特性，保證MEMS陀螺儀小體積的同時(shí)獲得光纖陀螺儀的零偏穩(wěn)定性，且可提供遠(yuǎn)優(yōu)于光纖陀螺儀的抗沖擊特性;第三，集成化及智能化趨勢(shì)，即MEMS與IC的集成制造技術(shù)及多參量MEMS傳感器的集成制造技術(shù)得到發(fā)展，以及在集成化基礎(chǔ)上使得信號(hào)檢測(cè)具有一定的自動(dòng)化。這些趨勢(shì)要求半導(dǎo)體廠商提供更高精度、穩(wěn)定性更好、更智能的高集成度MEMS傳感器模塊。
在平板電腦以及智能手機(jī)市場(chǎng)的帶動(dòng)下，市場(chǎng)份額不斷上升，當(dāng)然這些傳感技術(shù)的消費(fèi)不少來(lái)源全球以及我國(guó)市場(chǎng)的調(diào)整。在我國(guó)受全球經(jīng)濟(jì)疲軟以及國(guó)家謹(jǐn)慎的宏觀政策影響，2011年我國(guó)MEMS傳感器市場(chǎng)增速出現(xiàn)放緩的跡象，但仍明顯高于全球增速，我國(guó)MEMS傳感器市場(chǎng)如今增速放緩，發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。這些穩(wěn)定的發(fā)展得力于MEMS傳感器在消費(fèi)產(chǎn)品中的滲透率得到了進(jìn)一步提高。
雖然我國(guó)有穩(wěn)定扎實(shí)的傳感器市場(chǎng)，但作為傳感器企業(yè)更多的應(yīng)該認(rèn)清楚MEMS傳感器技術(shù)的發(fā)展方向。首先傳感器的技術(shù)是需要向高精度發(fā)展，類(lèi)似如何去對(duì)傳感器檢測(cè)的精確制導(dǎo)，再者我們的傳感器是要向高可靠性、寬溫度范圍，以及微型化發(fā)展，各種便攜設(shè)備上應(yīng)用的傳感器更多就該去考慮這幾個(gè)方面。最后我們的傳感器技術(shù)還是向微功耗及無(wú)源化，向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，與無(wú)線技術(shù)結(jié)合，向智能化數(shù)字化發(fā)展，與CPU等結(jié)合，科技發(fā)展的一個(gè)方向也是取決這些方面，能源的控制以及智能化的結(jié)合都是MEMS傳感器技術(shù)的必要。
有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，在未來(lái)6年，MEMS都將保持兩位數(shù)的穩(wěn)定增長(zhǎng)：營(yíng)收的復(fù)合年增長(zhǎng)率約為20%，出貨量的復(fù)合年增長(zhǎng)率約為13%，到2017年全球MEMS市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)210億美元。