MEMS的下一個爆點在哪里?
本刊記者薛士然
智能手機和可穿戴設(shè)備等消費電子的發(fā)展為MEMS傳感器的廣泛應(yīng)用提供了廣闊的市場,雖然這一市場的容量依然很大,但是增速已經(jīng)減緩,任何一個不斷規(guī)劃未來的公司都不會滿足于在現(xiàn)有市場中的“安逸”,而是不斷尋求更具有發(fā)展動力的市場。
作為同時擁有MEMS傳感器和致動器解決方案的廠商,意法半導(dǎo)體(ST)已經(jīng)鎖定了二者的未來爆發(fā)點:工業(yè)和汽車應(yīng)用。近日,意法半導(dǎo)體大中華暨南亞區(qū)模擬和MEMS產(chǎn)品部市場總監(jiān)吳衛(wèi)東詳細(xì)介紹了公司MEMS產(chǎn)品的下一步規(guī)劃。
據(jù)吳衛(wèi)東介紹,當(dāng)年任天堂的游戲機采用了ST的6軸運動傳感器,帶來了良好的使用體驗,自此打開了MEMS應(yīng)用的消費市場。隨著智能手機的快速普及,MEMS傳感器的需求更加旺盛,現(xiàn)在我們使用的手機中都有MEMS傳感器,比如華為新上市的Mate10中就使用了ST的MEMS傳感器,還有很多可穿戴設(shè)備中也有ST的傳感器。但是現(xiàn)在消費市場(尤其手機)增速明顯放緩,MEMS的重頭應(yīng)用將回歸工業(yè)和汽車領(lǐng)域。
為什么說MEMS市場重回工業(yè)和汽車領(lǐng)域?吳衛(wèi)東這樣解釋:MEMS最初的目標(biāo)應(yīng)用就是工業(yè)和汽車,隨著技術(shù)的成熟和消費電子產(chǎn)品需求的升級,才進(jìn)入到消費電子領(lǐng)域,并出現(xiàn)井噴式需求。隨著市場的變化,工業(yè)和汽車將重新成為MEMS產(chǎn)品的主戰(zhàn)場。物聯(lián)網(wǎng)時代,上百億的設(shè)備要連接到網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)連接的源頭即MEMS傳感器。
除了大家熟悉的MEMS傳感器(加速度計和陀螺儀等)外,MEMS的另一個分支是致動器(Activity),致動器的第一次爆發(fā)應(yīng)用是噴墨打印機的普及,而現(xiàn)在就是其第二次爆發(fā)應(yīng)用時機。ST與很多合作伙伴推出了相關(guān)解決方案。比如與PoLight合作,ST的壓電致動器用壓電的方式讓鏡頭收縮和形變,實現(xiàn)對焦功能,這樣的方式可以在速度、功耗上非常有優(yōu)勢,接下來將與眾多攝像頭生產(chǎn)廠家配合,一起把此技術(shù)引入到市場;ST與Chirp合作,超聲波測距傳感器未來會在自動駕駛、工業(yè)領(lǐng)域等特殊行業(yè)里有廣泛應(yīng)用;在MEMS揚聲器應(yīng)用方面,ST與U-Sound合作,推出了相關(guān)產(chǎn)品。
同時擁有MEMS傳感器和致動器技術(shù),半導(dǎo)體行業(yè)這樣的公司為數(shù)不多,憑借在消費市場積累的技術(shù)優(yōu)勢,重回以可靠和安全為主的工業(yè)和汽車應(yīng)用,ST自然具有話語權(quán)。
工業(yè)和汽車領(lǐng)域與消費市場完全不一樣,尤其是在物聯(lián)網(wǎng)時代,必須要考慮其中的“智慧”因素。所以未來的工業(yè)和汽車一定要有RF射頻連接,但是RF射頻的門檻還是非常高的。吳衛(wèi)東介紹,之所以ST非常有信心能夠服務(wù)好物聯(lián)網(wǎng),是因為公司可以提供一整套的Sigfox+BLE雙射頻解決方案,能夠與合作伙伴一起把所有的傳感器連接起來,并且把傳感器的數(shù)據(jù)有效、有質(zhì)量地傳到后臺去做進(jìn)一步的處理。這樣一步到位的解決方案,客戶是非常歡迎的。
精度要求等級高也是工業(yè)和汽車應(yīng)用與消費市場的不同之處,比如汽車導(dǎo)航,在GPS信號弱的地方,其內(nèi)部的傳感器能否輔助GPS覆蓋盲區(qū);自動駕駛應(yīng)用,需要傳感器的精度在20 cm以下;擴增實境的精度要求在10 cm以下。既然ST MEMS未來著眼于工業(yè)和汽車,其產(chǎn)品能滿足應(yīng)用的精度要求嗎?為此,吳衛(wèi)東特意講了ST在精度方面所做的工作。
如果不考慮功耗,想要提高傳感器的精度是一件非常容易的事情,但是在物聯(lián)網(wǎng)時代,即使工業(yè)應(yīng)用也是對功耗非常敏感的,這就意味著精度的提升絕對不應(yīng)該以犧牲功耗為前提。ST MEMS產(chǎn)品的精度提高,除了通過改善設(shè)計和制造工藝之外,最重要的一個因素就是測試和校準(zhǔn),同樣一個MEMS傳感器,如果測試和校準(zhǔn)做得更精細(xì),其精度可以從5%提升到1%甚至更低,在測試和校準(zhǔn)方面,ST擁有非常多的專利技術(shù),所以滿足工業(yè)和汽車級應(yīng)用是完全沒有問題的。
消費市場的產(chǎn)品更新?lián)Q代非常快,就以智能手機為例,從開始的2年換一代,到后來的1年換一代,再到目前的6個月?lián)Q一代,其內(nèi)部的器件也是跟隨產(chǎn)品快速更迭的,但是工業(yè)和汽車應(yīng)用產(chǎn)品的生命周期是非常長的,元器件供應(yīng)商必須保證有非常長的供貨周期,終端客戶才敢采用。ST的MEMS產(chǎn)品能夠服務(wù)于這樣的市場,10年的穩(wěn)定供貨周期是其給予客戶的承諾。