MEMS的下一個(gè)爆點(diǎn)在哪里?
本刊記者薛士然
智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備等消費(fèi)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(chǎng),雖然這一市場(chǎng)的容量依然很大,但是增速已經(jīng)減緩,任何一個(gè)不斷規(guī)劃未來(lái)的公司都不會(huì)滿足于在現(xiàn)有市場(chǎng)中的“安逸”,而是不斷尋求更具有發(fā)展動(dòng)力的市場(chǎng)。
作為同時(shí)擁有MEMS傳感器和致動(dòng)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(lái)爆發(fā)點(diǎn):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(chǎng)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(jī)采用了ST的6軸運(yùn)動(dòng)傳感器,帶來(lái)了良好的使用體驗(yàn),自此打開(kāi)了MEMS應(yīng)用的消費(fèi)市場(chǎng)。隨著智能手機(jī)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(jī)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(fèi)市場(chǎng)(尤其手機(jī))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(shuō)MEMS市場(chǎng)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(fèi)電子產(chǎn)品需求的升級(jí),才進(jìn)入到消費(fèi)電子領(lǐng)域,并出現(xiàn)井噴式需求。隨著市場(chǎng)的變化,工業(yè)和汽車將重新成為MEMS產(chǎn)品的主戰(zhàn)場(chǎng)。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,上百億的設(shè)備要連接到網(wǎng)絡(luò),實(shí)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(jì)和陀螺儀等)外,MEMS的另一個(gè)分支是致動(dòng)器(Activity),致動(dòng)器的第一次爆發(fā)應(yīng)用是噴墨打印機(jī)的普及,而現(xiàn)在就是其第二次爆發(fā)應(yīng)用時(shí)機(jī)。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(dòng)器用壓電的方式讓鏡頭收縮和形變,實(shí)現(xiàn)對(duì)焦功能,這樣的方式可以在速度、功耗上非常有優(yōu)勢(shì),接下來(lái)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(chǎng);ST與Chirp合作,超聲波測(cè)距傳感器未來(lái)會(huì)在自動(dòng)駕駛、工業(yè)領(lǐng)域等特殊行業(yè)里有廣泛應(yīng)用;在MEMS揚(yáng)聲器應(yīng)用方面,ST與U-Sound合作,推出了相關(guān)產(chǎn)品。
同時(shí)擁有MEMS傳感器和致動(dòng)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(fèi)市場(chǎng)積累的技術(shù)優(yōu)勢(shì),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(yǔ)權(quán)。
工業(yè)和汽車領(lǐng)域與消費(fèi)市場(chǎng)完全不一樣,尤其是在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,必須要考慮其中的“智慧”因素。所以未來(lái)的工業(yè)和汽車一定要有RF射頻連接,但是RF射頻的門(mén)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?yàn)楣究梢蕴峁┮徽椎腟igfox+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(lái),并且把傳感器的數(shù)據(jù)有效、有質(zhì)量地傳到后臺(tái)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(jí)高也是工業(yè)和汽車應(yīng)用與消費(fèi)市場(chǎng)的不同之處,比如汽車導(dǎo)航,在GPS信號(hào)弱的地方,其內(nèi)部的傳感器能否輔助GPS覆蓋盲區(qū);自動(dòng)駕駛應(yīng)用,需要傳感器的精度在20 cm以下;擴(kuò)增實(shí)境的精度要求在10 cm以下。既然ST MEMS未來(lái)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(shí)代,即使工業(yè)應(yīng)用也是對(duì)功耗非常敏感的,這就意味著精度的提升絕對(duì)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(guò)改善設(shè)計(jì)和制造工藝之外,最重要的一個(gè)因素就是測(cè)試和校準(zhǔn),同樣一個(gè)MEMS傳感器,如果測(cè)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(cè)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(jí)應(yīng)用是完全沒(méi)有問(wèn)題的。
消費(fèi)市場(chǎng)的產(chǎn)品更新?lián)Q代非???,就以智能手機(jī)為例,從開(kāi)始的2年換一代,到后來(lái)的1年換一代,再到目前的6個(gè)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(zhǎng)的,元器件供應(yīng)商必須保證有非常長(zhǎng)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(chǎng),10年的穩(wěn)定供貨周期是其給予客戶的承諾。