電子書與微投影蓄勢待發(fā)　MEMS需求排山倒海

電子書與微型投影兩大熱門應(yīng)用漸受歡迎，系統(tǒng)商為突顯產(chǎn)品的差異化，紛紛加碼投資新功能，遂引爆MEMS加速度計、麥克風(fēng)、掃描鏡、振蕩器等組件需求熱潮，因此，也吸引MEMS供貨商競相推出小體積、高效能、低功耗及低成本方案，以爭食市場大餅。

繼智能型手機(jī)、游戲機(jī)與MP3播放器之后，近期，全球最大電信運(yùn)營商中國移動宣布進(jìn)軍電子書市場，再加上三星(Samsung)和尼康(Nikon)于年中先后推出全球首款微型投影手機(jī)與微型投影數(shù)碼相機(jī)，再次炒熱微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的應(yīng)用話題。其中，隨著電子閱讀器熱賣，將帶動人機(jī)接口的MEMS慣性傳感器及MEMS麥克風(fēng)需求，同時，MEMS顯示技術(shù)也可望由手機(jī)顯示器轉(zhuǎn)進(jìn)中型、彩色的電子書市場。至于微形投影的應(yīng)用，更是在發(fā)展初期即以MEMS為設(shè)計理念，至今MEMS已成為全球微型投影三大技術(shù)之一，現(xiàn)階段，德州儀器(TI)與Microvision皆已采用MEMS技術(shù)開發(fā)微型投影機(jī)。另外，MEMS振蕩器和MEMS麥克風(fēng)于微型投影應(yīng)用的后勢也逐步看漲。

電子書當(dāng)紅　MEMS加速度計/麥克風(fēng)銷售火爆

搶攻電子書商機(jī)，MEMS供貨商如意法半導(dǎo)體(ST)、飛思卡爾(Freescale)、樓氏電子(Knowles Acoustics)等競相推出標(biāo)榜小體積、高效能、低功耗優(yōu)勢的加速度計(Accelerometer)與麥克風(fēng)器等組件，未來電子書的功能風(fēng)貌亦呼之欲出。

意法半導(dǎo)體指出，未來電子書將有更多功能須透過MEMS加速度計達(dá)成，例如為依照終端消費(fèi)者的喜好選擇屏幕直式或橫式的閱讀方式，眾多系統(tǒng)商已在電子書中加入自動屏幕旋轉(zhuǎn)探測功能；另為避免使用觸控屏幕所造成的指紋影響畫面辨識，未來電子書可望新增的動作控制瀏覽(Motion Menu Navigation)功能，將可依據(jù)電子書不同的傾斜角度進(jìn)行拉頁。

意法半導(dǎo)體的加速度計和陀螺儀(Gyroscope)已被廣泛地用于先進(jìn)的運(yùn)動感測功能，如橫/縱向旋轉(zhuǎn)、計步器和選單瀏覽，今年6月，該公司再推出最新超薄三軸數(shù)字MEMS加速度計，該款標(biāo)榜高性能、高穩(wěn)定度的16位組件，厚度僅0.75毫米，與意法半導(dǎo)體Piccolo MEMS系列的其它產(chǎn)品相同，面積僅3毫米×5毫米，適用于對空間節(jié)省有嚴(yán)格要求的產(chǎn)品設(shè)計。

再者，為達(dá)成縮小加速度計和陀螺儀尺寸目的，意法半導(dǎo)體采用技術(shù)成熟且穩(wěn)定的硅深蝕刻制程生產(chǎn)，并將微機(jī)械組件建立在單一芯片。因此，除了可將MEMS組件尺寸縮減到非常小之外，并具有低摩擦力、低磨損及高抗震優(yōu)點(diǎn)。目前已有數(shù)以億計的MEMS組件被用于支持各類產(chǎn)品的自適應(yīng)和交互式功能，包括智能型手機(jī)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)裝置、游戲機(jī)等消費(fèi)性電子產(chǎn)品、汽車子系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療儀器及研究設(shè)備。

此外，新產(chǎn)品低作業(yè)電壓與低功耗特性使其成為須使用電池的產(chǎn)品的最佳選擇，由于具有關(guān)機(jī)省電模式，可在探測到動作時，立即自動開機(jī)，適用于動作感測、方向識別、自由落體探測及震動監(jiān)測等應(yīng)用。

同樣瞄準(zhǔn)消費(fèi)性電子市場的MEMS制造商飛思卡爾，針對電子書應(yīng)用則發(fā)表強(qiáng)調(diào)低耗電量的三軸加速度計，以搶攻市場商機(jī)。飛思卡爾認(rèn)為，對于電子書應(yīng)用而言，低重力慣性傳感器產(chǎn)品線的數(shù)字輸出只需極低的操作電流，因此非常適合該項(xiàng)應(yīng)用。

飛思卡爾新發(fā)表的三軸加速度計MMA7660FC內(nèi)含嵌入式功能，如方向探測、觸擊探測、晃動探測等，因此應(yīng)用處理器毋須再經(jīng)常調(diào)用加速度計數(shù)據(jù)，有助于降低其反應(yīng)時間、電流消耗及指令循環(huán)。此外，產(chǎn)品會探測電子書的位置及方向變化，讓應(yīng)用處理器進(jìn)行影像顯示；并可探測觸擊動作，毋須透過觸控屏幕或額外的機(jī)械式按鍵，藉以簡化用戶在電子書上的“翻頁”動作。Kelsey強(qiáng)調(diào)，從使用者角度觀之，手指輕觸比按下按鍵更省力；而就電子書制造商而言，使用加速度計的觸擊探測功能也較機(jī)械式按鍵更便宜，且其單一多功能組件可為制造商節(jié)省成本，可謂一舉數(shù)得。

而專注于MEMS麥克風(fēng)開發(fā)的樓氏電子，其專利的SiSonic表面貼裝MEMS麥克風(fēng)出貨量已突破十億顆，特別強(qiáng)調(diào)其低振動敏感度和高環(huán)境穩(wěn)定性。近期電子書、微型投影機(jī)廠商已與該公司接洽，未來不排除有進(jìn)一步合作的機(jī)會。樓氏電子亞太地區(qū)業(yè)務(wù)協(xié)理何美靜(圖3右)透露，樓式電子已獲得電子書廠商探詢，將有意于電子書內(nèi)建MEMS麥克風(fēng)，新增錄音功能。

藉由樓氏電子麥克風(fēng)成功搶灘消費(fèi)性電子市場，趁勢打響MEMS麥克風(fēng)知名度后，已進(jìn)而急速擴(kuò)大MEMS麥克風(fēng)的市場需求。為滿足市場需求，該公司除了專精于聲學(xué)技術(shù)之外，也將致力于縮減MEMS麥克風(fēng)尺寸，新一代MEMS麥克風(fēng)尺寸僅3.76毫米×2.95毫米×1.1毫米。

手勢探測/動作控制需求興　三軸加速度計/六軸傳感器行情看俏

隨著電子書功能更人性與智能化，對于三軸加速度計和六軸傳感器需求更加殷切，成為MEMS廠商的兵家必爭之地。

如近期意法半導(dǎo)體已透過旗下眾多的IP產(chǎn)權(quán)開發(fā)出六軸傳感器樣品，并先行提供給大客戶參考。目前市場對于電子羅盤(E-compass)的市場需求量大，連帶激勵六軸傳感器的出貨量提高，六軸傳感器為三軸加速度計結(jié)合三軸磁感應(yīng)器的方案，為意法半導(dǎo)體大力擘畫的產(chǎn)品線布局。相比陀螺儀只能探測到相對的位置；六軸傳感器可計算出更精確的位置，因此更適合導(dǎo)航等功能的發(fā)展，未來無論三軸加速度計或六軸傳感器均有機(jī)會用在電子書閱讀器。

而繼單軸和二軸加速度計后，飛思卡爾正推出三軸數(shù)字和仿真加速度計，該產(chǎn)品仍提供增強(qiáng)特性和改進(jìn)的技術(shù)規(guī)范，如低電流消耗、更嚴(yán)格的偏移補(bǔ)償和增強(qiáng)的嵌入式智慧。

借著MEMS技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)，六軸加速度計技術(shù)規(guī)范將達(dá)到更高的效能，有別于三軸加速度計的消費(fèi)性電子應(yīng)用要求實(shí)現(xiàn)基本的手勢探測和動作控制，六軸傳感器則訴求更高精確度的動作與位置探測，只不過目前尚未達(dá)到合適的價格點(diǎn)，加上這些特性并非當(dāng)前電子書閱讀器真正所需，反之，飛思卡爾卻觀察到應(yīng)用于電子書閱讀器領(lǐng)域的三軸加速度計市場規(guī)模逐漸擴(kuò)大。

有鑒于此，飛思卡爾正全力支持電子書閱讀器的三軸加速度計市場，然消費(fèi)性電子產(chǎn)品對于組件的價格敏感度高，因此，該公司針對消費(fèi)性電子市場已制定高性價比的定價策略，并搭配適當(dāng)?shù)墓δ芗?，例如目前正在開發(fā)的三軸回轉(zhuǎn)儀，飛思卡爾憑借擁有的MEMS IP，能在單一封裝中提供傳感器解決方案的各種組合，將可滿足手機(jī)、硬盤、便攜式導(dǎo)航裝置(PND)及其它便攜式電子產(chǎn)品市場對于性價比的要求。[!--empirenews.page--]

成本/效能/尺寸挑戰(zhàn)加劇 200毫米制程舉足輕重

為加速M(fèi)EMS慣性傳感器應(yīng)用普及，除了評估個別應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ贛EMS組件的尺寸、成本要求選定適當(dāng)?shù)姆庋b，如四方形扁平無接腳(QFN)、雙排扁平無接腳(DFN)、小外型集成電路(SOIC)等技術(shù)之外，MEMS供貨商更力圖透過8吋(200毫米)晶圓廠，提升成本、效能及尺寸競爭力。

意法半導(dǎo)體已于2006年11月于意大利米蘭建置一條8吋MEMS芯片生產(chǎn)線，該公司號稱是全球首家采用200毫米芯片制造MEMS產(chǎn)品的廠商，新生產(chǎn)線可望降低MEMS產(chǎn)品的單位成本。

至于飛思卡爾已計劃于今年4月，將位于日本和蘇格蘭的兩家6吋晶圓廠遷移至三家8吋晶圓廠中，該公司期望這些8吋晶圓廠及其所建立的長期生產(chǎn)合作關(guān)系能充分符合未來生產(chǎn)量要求，并有助于提升成本與效能優(yōu)勢。

現(xiàn)階段，用來制造MEMS組件的制程可分為體型微加工(Bulk Micromachining)和表面微機(jī)具(Surface Micromachining)兩大類制程，飛思卡爾的晶圓廠兼具此兩大項(xiàng)MEMS制造能力。Kelsey分析，飛思卡爾的加速度計內(nèi)含表面微機(jī)具架構(gòu)；此外壓力傳感器使用大量的微機(jī)具制程，亦即在制程中特別加入分離程序，利用非等向性化學(xué)過程，將硅晶從晶圓中移除，硅晶表面會視特定區(qū)域進(jìn)行蝕刻以便形成薄膜，而薄膜會對壓力做出反應(yīng)而產(chǎn)生偏光效果。

不過，專家表示，成本不見得與制程有絕對的關(guān)系，此外，現(xiàn)今MEMS市場尚未成熟到以價格為導(dǎo)向，因此仍以技術(shù)為主導(dǎo)，提供低價格MEMS組件的供貨商并未占有市場的最大優(yōu)勢。

另外，在微型投影機(jī)的熱潮下，也可望刺激MEMS掃描鏡、振蕩器相關(guān)解決方案的需求，MEMS組件供貨商正積極透過技術(shù)、產(chǎn)品與市場策略搶攻市場商機(jī)。

微型投影掀浪潮　MEMS掃描鏡/振蕩器前景可期

根據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)PMA數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)投影機(jī)市場增長停滯，相反的，微型投影市場的爆發(fā)力驚人，自2008年始，即呈現(xiàn)直線增長的態(tài)勢，預(yù)估至2009年，微型投影的出貨量將可達(dá)約一千四百五十萬臺；至2012年，微型投影的出貨量更高達(dá)近一千一百六十萬臺。

目前，微型投影市場由數(shù)字微型反射鏡組件(DMD)、硅基液晶(LCoS)及液晶顯示器(LCD)微型投影技術(shù)三分天下，值得關(guān)注的是，標(biāo)榜更小體積、更低功耗的新興激光微型投影正積極擺脫技術(shù)桎梏，試圖搶占微型投影市場的一席之地。而無論由德州儀器主導(dǎo)的DMD微投影技術(shù)，抑或微型激光投影，皆已分別采用MEMS微型反射鏡、MEMS掃描鏡開發(fā)微型投影機(jī)。隨著微型投影市場崛起，可望擴(kuò)大MEMS微型反射鏡