MEMS即將全面引爆傳感器革命

　　“半導(dǎo)體供貨商們?nèi)绻茨芡度胛C(jī)電系統(tǒng)(MEMS)業(yè)務(wù)，那么很快地將會被淘汰出局!”這是Maxim公司總裁Vijay Ullal日前于美國舊金山舉行的全球電子高峰會(Globalpress Electronics Summit)中一個專題討論會上所提出的明確聲明。

　　“MEMS最有趣的地方在于，隨著200多年前的工業(yè)革命開始將能源轉(zhuǎn)化為動力起，它就一直是這個革命的其中一部份。隨后的重大變革分別是運(yùn)算科技，以及晶體管的發(fā)明。而第三次重要的機(jī)器革命則與傳感器 有關(guān)，”Ullal表示?！叭绻隳軐⑦\(yùn)動、運(yùn)算和傳感三者全部結(jié)合起來，你就能夠打造一個真正的智慧化機(jī)器人，或許還能與真人較勁，”Ullal補(bǔ)充道，“MEMS不僅是一種全新的發(fā)明，它還將實(shí)現(xiàn)人類社會的第三次重大變革。任何一家半導(dǎo)體公司現(xiàn)在都必須做MEMS，否則很可能被踢出這個產(chǎn)業(yè)?！?/P>

　　“Maxim十分看好MEMS，因?yàn)樗且粋€完全分散的市場，”Ullal指出?！鞍愫驮S多客戶在內(nèi)，都能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化，這也相當(dāng)符合我們的營運(yùn)模式。我們正開始進(jìn)軍MEMS市場，并準(zhǔn)備從既有廠商尚未主導(dǎo)的領(lǐng)域開始著手。我們目前已經(jīng)有諧振器和微型繼電器產(chǎn)品了，接著我們還將進(jìn)一步擴(kuò)大市場范圍。我認(rèn)為最有意思的并不是MEMS組件本身，而是組件、訊號處理和算法的組合。我們對此感興趣的原因在于它是一個具有巨大成長潛力的市場?！?/P>

　　那么，Maxim是否打算尋求并購以擴(kuò)大MEMS業(yè)務(wù)呢?對此Ullal表示，尋找一個好的合作伙伴可能比收購更好，因?yàn)槭召徔赡芤簿哂邢喈?dāng)大的破壞性?！癕EMS產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在最需要的就是創(chuàng)業(yè)家精神。你可能已經(jīng)看到許多小公司獲得了相當(dāng)大的成就，他們的優(yōu)勢就是善于創(chuàng)新?！?/P>

　　美商亞德諾公司(ADI)在MEMS產(chǎn)業(yè)中算是一家老字號廠商，該公司投入MEMS產(chǎn)品開發(fā)已有20多年。ADI公司副總裁兼MEMS事業(yè)部總經(jīng)理Mark Martin解釋道，MEMS應(yīng)用的廣泛“不只是汽車電子和消費(fèi)領(lǐng)域，而且現(xiàn)在正朝向工業(yè)和醫(yī)療儀器領(lǐng)域發(fā)展。”

　　專注于慣性傳感器產(chǎn)品的Kionix公司銷售暨營銷副總裁Eric Eisenhut指出，“如果擁有良好的使用者接口開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，就能成為堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)品基礎(chǔ)。你必須掌握構(gòu)成傳感基礎(chǔ)的物理學(xué)和數(shù)學(xué)知識，因?yàn)槲覀儾荒芷诖蛻舳寄芾斫膺@些知識?！?/P>

　　MEMS潛在客戶所關(guān)心的主要問題在于MEMS的價格仍然偏高?！笆聦?shí)上，當(dāng)我們將組件導(dǎo)入量產(chǎn)的消費(fèi)性產(chǎn)品時，就必須降低成本，”VTI Technologies公司副總裁兼總經(jīng)理Scott Smyser表示，“我們已經(jīng)移除外部封裝，將MEMS直接與ASIC覆晶芯片封裝在一起?！?/P>

　　“這顯然與制程有關(guān)，但了解組件的目標(biāo)應(yīng)用也很重要，”Eisenhut補(bǔ)充道，“我們并不希望產(chǎn)品的商品化過程僅取決于組件的供貨情況和價格，而是必須了解與ASIC功能性相關(guān)的應(yīng)用整合。”

　　“從過去的歷史來看，我們曾經(jīng)使用相當(dāng)復(fù)雜的生產(chǎn)制程來生產(chǎn)小量產(chǎn)品，”ADI公司的Martin說。“這種方式顯然已經(jīng)產(chǎn)生變化。只要觀察我們目前的量產(chǎn)方式，就可發(fā)現(xiàn)電子產(chǎn)業(yè)已經(jīng)相當(dāng)成功地降低了成本。生產(chǎn)制程日趨成熟，而MEMS一向存在的良率問題也正步入軌道，幾乎接近于傳統(tǒng)半導(dǎo)體制程的指標(biāo)了。

　　任何技術(shù)在被采用前，都會歷經(jīng)一段學(xué)習(xí)曲線過程。有些客戶過去僅根據(jù)價格高低來購買三軸加速度計(jì)。而今，客戶已逐漸發(fā)現(xiàn)并不是所有的組件都做得一樣。消費(fèi)者的使用體驗(yàn)也由于傳感組件的功能和精密度不同而大異其趣。隨著時間的演進(jìn)、市場的成熟和產(chǎn)品組合更為豐富，這一領(lǐng)域?qū)⒎指顬橐粋€超低成本市場和其它多個細(xì)分市場。

　　那么，縮減組件尺寸是否代表著一個機(jī)會呢?“摩爾定律并不適用于MEMS產(chǎn)業(yè)，”Ullal指出，“任何產(chǎn)品都具有某種程度的固定質(zhì)量，不能過度微縮。每個人都應(yīng)該很清楚，摩爾定律即使還未完全過時，也應(yīng)該接近了吧!在系統(tǒng)中添加功能必須透過3D整合技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。”

　　另外，在MEMS領(lǐng)域中，通常由消費(fèi)者左右著MEMS產(chǎn)業(yè)，而非如一般的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線──以展現(xiàn)產(chǎn)品功能的方式來積極提升產(chǎn)品的市場滲透率?！拔覀兊哪_步已經(jīng)落后了，”Martin說?！叭绻胍獢U(kuò)大市場，就必須協(xié)助我們的客戶，為其提供算法和軟件。教育訓(xùn)練是我們的一項(xiàng)重點(diǎn)業(yè)務(wù)。我們以一種簡化的方式來解釋五種運(yùn)動傳感器，然后就不同領(lǐng)域指導(dǎo)用戶如何應(yīng)用。這并不是一種‘供貨商教育客戶’的單向過程，因?yàn)槲覀円呀?jīng)從中體認(rèn)到必須提供工具來發(fā)揮我們的作用，而且我們還必須持續(xù)從教育客戶中學(xué)習(xí)更多?！?/P>

　　Smyser補(bǔ)充道：“我們正密切注意著有關(guān)傳感器的算法、軟件和系統(tǒng)開發(fā)。我們已經(jīng)完成了與運(yùn)動和健身有關(guān)的產(chǎn)品，目前正開始著手開發(fā)導(dǎo)航和GPS產(chǎn)品。然而，相關(guān)的應(yīng)用實(shí)在太多了，因此真正推動我們產(chǎn)品開發(fā)腳步的就是客戶及其需求。因?yàn)楫a(chǎn)品的種類與功能既多元且多變，我們很難實(shí)時跟上客戶需求。例如，iPhone因?yàn)槭褂昧藘?nèi)建的加速計(jì)而能提供許多應(yīng)用，因而客戶也希望能在他們的設(shè)備上使用一些相同的功能。"

　　Ullal解釋，如果觀察半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史，你將會發(fā)現(xiàn)真正的晶體管應(yīng)用是在晶體管發(fā)明的20年后才開始啟動的。對于MEMS來說，經(jīng)過20年的發(fā)展后，情形也已大不相同了?！鞍雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)和MEMS的區(qū)別在于--沒有一種MEMS技術(shù)平臺能用于發(fā)展出大量不同的組件。為了使MEMS組件能夠?qū)崿F(xiàn)更大范圍的滲透率，你必須提供一種系統(tǒng)級解決方案。采用封裝技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)這一理想的關(guān)鍵。你必須能夠在單一封裝中提供完整的解決方案，”Ullal表示。

　　Microvision公司就是采用MEMS組件的一家客戶。該公司已經(jīng)開發(fā)出一款能夠與行動設(shè)備搭配使用的投影 儀，這種投影儀整合了三個激光器 和一個MEMS組件，可望在2009年中期上市。Microvision公司業(yè)務(wù)及營銷副總裁Ian Brown表示：“我們已經(jīng)提出了全新的應(yīng)用，并與供貨商一起推出一款解決方案。對我們來說，要能達(dá)到所需的快速量產(chǎn)將更具挑戰(zhàn)性。當(dāng)一家手機(jī)公司推出一款新型產(chǎn)品時，它預(yù)計(jì)出貨量約為200至500萬臺。如果我們能夠贏得一項(xiàng)設(shè)計(jì)訂單的話，就必須在很短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速量產(chǎn)?！?/P>

　　Martin指出，對于MEMS產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(MIG)而言，目前最熱門的話題就是標(biāo)準(zhǔn)化?！爱a(chǎn)業(yè)還處在一個學(xué)習(xí)曲線的過程;而代工廠也同樣處于這一過程中。我認(rèn)為，目前來看，要推動MEMS制程技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化仍需要好幾年的時間，而且，若要達(dá)到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所采用的CMOS技術(shù)一樣大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化的水平，還需要更多年的時間?！?/P>

　　Eisenhut認(rèn)為，應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化程度比個別的組件更高一些。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在過去幾年得以迅速成長的原因之一在于所采用的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體制程工具設(shè)備之間具備了一些共通性。

　　“設(shè)備與工具組一般都是通用的，大多數(shù)時候我們都在尋找標(biāo)準(zhǔn)化的封裝技術(shù)。Kionics選擇采用內(nèi)部生產(chǎn)的方式，這也就是為什么我們能夠與許多更大型企業(yè)在主流消費(fèi)電子市場中競爭的原因。然而，隨著時間的演變，這種情況可能改變?！盡artin同意標(biāo)準(zhǔn)化還將牽涉到接口和協(xié)議?！拔覀儽仨毘浞掷眠@一產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢，但最好不要限制這個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而是提供可推動更多應(yīng)用的差異化?！?/P>

　　那么，MEMS領(lǐng)域的代工廠也會像通用半導(dǎo)體業(yè)者那樣成功嗎?Maxim公司的Ullal指出：“如果你想采取代工生產(chǎn)模式，你就真的需要很大的產(chǎn)量。事實(shí)上，MEMS組件的產(chǎn)品量并不大，因而為代工模式造成太多的變異性。我相信在未來十年內(nèi)，至少將會有一種或兩種版本的慣性傳感器能夠在代工廠中進(jìn)行制造，但現(xiàn)在如果你希望實(shí)現(xiàn)最快的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，你必須自己動手做。教代工廠如何做他們宣稱已知的工作最終將使你筋疲力盡?！?/P>

　　MEMS之后又是什么呢?“實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)的有趣應(yīng)用將會是真正的微型傳感器，”Ullal指出，“MEMS可能在未來5至7年真的變得很熱門，但為了能夠?qū)崿F(xiàn)真正的微型化，就必須結(jié)合納米技術(shù)，這一進(jìn)展可能就得花上十年的時間。再過個10年至15年后，在實(shí)驗(yàn)室中所看到的自組裝結(jié)構(gòu)將會采用真正的微型傳感器，它們幾乎完全不需要任何動力就能運(yùn)作?！?/P>

　　“如果你現(xiàn)在不從事機(jī)械結(jié)構(gòu)研究，你將錯失未來的這種納米結(jié)構(gòu)，而且你必須了解客戶是誰、有什么應(yīng)用，以及如何建立這個產(chǎn)業(yè)，”Ullal總結(jié)道。(RFID世界網(wǎng)編輯整理)