國際電子商情訊 根據(jù)市調(diào)機構(gòu)IHS iSuppli最新調(diào)查顯示，2012年到2014年MEMS器件都將維持兩位數(shù)的增長。面對迅速增加的使用數(shù)量和日益復雜的功能設(shè)定，系統(tǒng)集成商如何“融合”來自不同傳感器的信號，同時進一步降低產(chǎn)品功耗？ 日前在美國2011 Globalpress電子峰會(Globalpress Summit 2011)上，MEMS再一次成為話題的焦點，F(xiàn)reescale、VTI、SiTime、IMT等公司紛紛發(fā)表了他們對市場發(fā)展的深刻見解以及本公司的領(lǐng)先解決方案。飛思卡爾高管更是拋出“金字塔理論”，并大膽預測稱，將多種MEMS傳感器和MCU功能融合在一個平臺上的“傳感系統(tǒng)”是傳感器發(fā)展的未來。 MEMS未來幾年繼續(xù)擴大增長

2012年到2014年MEMS器件持續(xù)維持兩位數(shù)的增長。ELiesmc

人們對多功能個人電子設(shè)備和各種直觀應用的需求正在日益增長，包括智能手機、醫(yī)療設(shè)備、GPS等等，這種需求又進一步推動了對傳感器的需求。IHS iSuppli指出，2011年智能手機、平板電腦等應用將大量采用陀螺儀及加速度計。 該報告還強調(diào)，中國及印度對MEMS需求最為強勁。以中國為例，汽車電子市場已將MEMS安全傳感器列為標準，MEMS微投影則用于教育市場。而三網(wǎng)合一也將帶動光纖型MEMS芯片需求，智能電網(wǎng)也把MEMS流量傳感器及加速度計納入標準中。生物醫(yī)學及生物科技等都利用MEMS的特性以提升醫(yī)療效果，多方面的應用將大幅推升MEMS的需求，也讓MEMS終端應用更為廣泛，進入消費者日常生活。 ［轉(zhuǎn)下一頁：飛思卡爾“金字塔理論”解讀MEMS發(fā)展 ］ {pagination} Freescale：“金字塔理論”解讀MEMS發(fā)展 飛思卡爾半導體公司全球區(qū)域行銷總監(jiān)Glen Burchers對《國際電子商情》記者表示，如果把整個傳感器市場比作一座金字塔的話，其發(fā)展可以大致劃分為以下幾個階段：第一層（也就是金字塔的底部）是初期發(fā)展階段。在這一階段，傳感器還只是零敲碎打地獨立應用在一些電子設(shè)備中，僅僅能夠提供一些簡單的信號。軟件方面的開發(fā)工作都留給了軟件與應用開發(fā)商和系統(tǒng)集成商。

飛思卡爾半導體公司全球區(qū)域行銷總監(jiān)Glen BurchersELiesmc

然而，隨著時間的推移，越來越多的系統(tǒng)集成商開始要求傳感器供應商在提供硬件器件的同時，也提供相關(guān)的軟件。“在過去的31年飛思卡爾已經(jīng)售出超過10億只傳感器，是極少數(shù)可以提供移動和便攜式應用的低功耗和高性能傳感器全部組合的公司之一。 今天，我們已經(jīng)可以提供適用于全線傳感器產(chǎn)品的通用型軟件?！盉urchers指出。 接下來，由于更多復雜功能的實現(xiàn)需要同時使用多個傳感器，例如，要做到手勢識別，必須結(jié)合加速度計與陀螺儀，而指南針功能則結(jié)合了磁力計與加速度計。這一趨勢催生了集成多個傳感器件的單芯片產(chǎn)品的出現(xiàn)，用以幫助系統(tǒng)集成商簡化設(shè)計和降低成本。如果在此基礎(chǔ)上為集成傳感器添加相應軟件，就構(gòu)成了一個“傳感平臺”。 Burchers說：“最后，當我們把‘傳感平臺’和一個應用處理器相結(jié)合時，就擁有了一個‘傳感系統(tǒng)’——它擁有最高水平的功能和性能，而這將是傳感器發(fā)展的未來?！? 新一代智能傳感系統(tǒng)省電高達90% MMA9550L是飛思卡爾Xtrinsic運動傳感平臺的代表產(chǎn)品，目標應用主要有：eBook電子閱讀器、智能本（Smartbook）、智能手機、PND，以及醫(yī)療器械等。 據(jù)介紹，MMA9550L集成了一個+2g/+4g/+8g三軸加速器，和一個14位ADC、32位ColdFire V1微控器處理內(nèi)核。片上存儲則可實現(xiàn)更先進的運動檢測。除此之外，MMA9550L的傳感集線器還將12個輸入無縫整合在一起，使用可配置為I2C或SPI的從端口（最高以2MBPS速率運行），可以幫助系統(tǒng)應用處理器分擔校準、補償和傳感器功能。 軟件技術(shù)是智能傳感器的重要特征之一，可使其具備更高的數(shù)據(jù)采集精度和更豐富的功能。Burchers在Globalpress Summit 2011現(xiàn)場演示了采用MMA9550L智能傳感器的感應球“The G-Ball”，在運動過程中，球體可以根據(jù)不同運動軌跡實現(xiàn)靈活智能的色彩變化。他解釋說，MMA9550L具有可由用戶定義的功能和多個傳感器輸入，通過編程MMA9550L可執(zhí)行自由落體、3D方位、單擊/雙擊、傾斜、沖擊、震動等多個運動狀態(tài)的檢測，因此可為移動消費應用提供更多的靈活性。 那么，MMA9550L是如何實現(xiàn)高達90%的省電效果呢？Burchers對《國際電子商情》記者解釋說，在傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)設(shè)計中，主應用處理器必須保持運行狀態(tài)，以便接收來自傳感器的信號。然而，MMA9550L具備出色的低功耗模式和電源管理能力，在使用MMA9550L平臺的情況下，一旦檢測到任何用戶或設(shè)備的活動/無活動，主應用處理器可以進入睡眠模式，而由ColdFire處理器監(jiān)控智能傳感器以及其他傳感器。因此使用智能傳感器可以大幅省電。 ［轉(zhuǎn)下一頁：3D MEMS技術(shù)方興未艾 ］ {pagination} VTI：3D MEMS技術(shù)方興未艾 VTI科技是一家在MEMS傳感器領(lǐng)域內(nèi)擁有成熟的產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)制造經(jīng)驗的企業(yè)，在赫爾辛基近郊的總部擁有一座帶有2840平米潔凈室的晶圓處理及封裝工廠。在此次2011 Globalpress電子峰會上，VTI科技副總裁兼北美區(qū)總經(jīng)理Scott Smyser介紹了他們3 D封裝方面的最新進展。

VTI科技副總裁兼北美區(qū)總經(jīng)理Scott SmyserELiesmc

作為一家擁有20多年MEMS行業(yè)經(jīng)驗、年出貨量達3000多萬個傳感器的全球最大的獨立MEMS廠商之一，VTI科技的核心產(chǎn)品是三維微機電系統(tǒng)傳感器(3D MEMS)。該傳感器由帶有金屬電容板的底座、帶有運動感應結(jié)構(gòu)的中間層和頂蓋三個不同的硅層用玻璃粘合在一起組成，每層都有金屬薄膜形成電極而成為電容式傳感器。 VTI的3D MEMS傳感器可以在三個正交的方向上檢測到加速度，而由此封裝完成的小型化傳感器可以方便地進行貼裝和安裝。同時VTI的專有技術(shù)確保了傳感器的精確性、小型化、低功耗和穩(wěn)定可靠。運用這種傳感器，VTI生產(chǎn)出了加速度計、傾角儀、陀螺儀和壓力傳感器等系列產(chǎn)品。

CMR3000 3軸陀螺儀實現(xiàn)了數(shù)字輸出、高精度、小體積和低功耗ELiesmc

CM R3000是VTI科技推出的一款高性能低功耗的三軸陀螺，即采用VTI的3D MEMS技術(shù)，不僅其芯片級的封裝使其體積僅為3.1x4.2x0.8 mm3，而且提供了SPI或者I2C數(shù)字輸出，同時實現(xiàn)了僅為5mA的業(yè)界最低功耗，而測量精度高達+/- 2000 dps，具備極強的抗振性和高可靠性。該器件專為游戲機、遙控器等人機界面和手機等優(yōu)化，目前已有客戶將該器件與8051結(jié)合設(shè)計出高精度投影光標遙控器。Scott Smyser表示，這款新產(chǎn)品的成本下降了30% ［轉(zhuǎn)下一頁：全硅MEMS振蕩器平臺優(yōu)化平板電腦設(shè)計］ {pagination} SiTime：全硅MEMS振蕩器平臺優(yōu)化平板電腦設(shè)計 全硅MEMS時鐘解決方案領(lǐng)導公司SiTime在2011 Globalpress電子峰會上介紹了針對平板電腦以及電子書產(chǎn)品設(shè)計所需的時鐘振蕩器完整解決方案。他指出：“平板電腦以及電子書是目前業(yè)界成長最快速的產(chǎn)品之一，預估到2014年之前，全球?qū)⑦_2億臺的出貨量。SiTime的SiT8003可編程低功耗MEMS振蕩器系列可滿足平板電腦及電子書設(shè)計中不同功能電路區(qū)塊的所有頻率需求，已成為眾多此類產(chǎn)品的優(yōu)異的參考時鐘源。” 與傳統(tǒng)石英振蕩器相比，SiT8003系列產(chǎn)品不但比之薄30%，并具優(yōu)于10倍以上的穩(wěn)定性和防振抗震性；進而優(yōu)化平板電腦以及電子書的設(shè)計美觀以及耐用性。 Piyush Sevalia進一步指出：“由于的方案提供了客戶最小的器件尺寸、最好的耐用性、前所未有的供貨彈性、客戶所需的完整規(guī)格，、3~5周的交貨周期以及最佳成本結(jié)構(gòu)；越來越多生產(chǎn)像平板電腦、電子書這類高成長性產(chǎn)品的廠商采納了SiTime的產(chǎn)品。”

SiT8003可滿足平板電腦及電子書設(shè)計中不同功能電路區(qū)塊的所有頻率需求。ELiesmc

SiT8003在包括功耗、尺寸、效能、各個方面為平板計算機以及電子書設(shè)計者提供了最好的設(shè)計組合。在功耗方面，該系列產(chǎn)品在工作時僅3.5毫安 (3.5mA)，而在待機時僅5微安 (5 uA)；并提供全溫 (-20℃~+70℃)工作環(huán)境達±25PPM的精準度。 SiTime SiT8003系列，亦提供可設(shè)置的頻率上升/下降緣的調(diào)整，透過該功能，可協(xié)助工程人員在無須更改電路版設(shè)計狀況下降低EMI，讓產(chǎn)品利用最便宜的成本更容易達到一些環(huán)境質(zhì)量的設(shè)計要求。 ［轉(zhuǎn)下一頁：全球最小單片集成電路麥克風］ {pagination} Akustica: 全球最小單片集成電路麥克風 Akustica是一家領(lǐng)先的硅麥克風產(chǎn)品供應商，其產(chǎn)品能改善眾多語音應用產(chǎn)品的語音輸入品質(zhì)，適用于手機、筆記本電腦的互聯(lián)網(wǎng)電話及PC攝像頭模塊等產(chǎn)品。2009年8月，MEMS麥克風領(lǐng)域領(lǐng)先供應商美國Akustica公司被博世(Bosch)北美分公司收購，成為其MEMS部門Bosch Sensortec GmbH(德國)的一部分。 日前在美國2011 Globalpress電子峰會(Globalpress Summit 2011)上，Akustica公司CEO兼總經(jīng)理Stefan Finkbeiner介紹了其硅麥克風產(chǎn)品的演進路線，并宣布推出全球最小單片集成電路麥克風裸片：僅0.70mm×0.70 mm。

Akustica公司CEO兼總經(jīng)理Stefan FinkbeinerELiesmc

新產(chǎn)品AKU230是Akustica的第四代MEMS麥克風，也是該公司利用博世（Bosch）全面的MEMS制造能力及全球供應鏈推出的首款產(chǎn)品。2009年，博世成功收購了Akustica。博世擁有無與倫比的MEMS制造經(jīng)驗，采用嚴格的質(zhì)量標準，已經(jīng)在全球成功地交付超過16億個MEMS 傳感器。因此，Akustica選擇將其最新的互補金屬氧化物半導體（CMOS）MEMS麥克風的生產(chǎn)轉(zhuǎn)移至博世在德國羅伊特林根（Reutlingen）的工廠。

Akustica硅麥克風產(chǎn)品演進路線ELiesmc

AKU230采用的是Akustica擁有專利的單片集成電路CMOS MEMS平臺，該平臺能夠在單一芯片上整合麥克風的機械功能以及其他包含模擬和數(shù)字電子器件的傳感器。與其他MEMS麥克風制造商不同，Akustica 在公司內(nèi)部始終擁有一支能力全面的MEMS、ASIC（專用集成電路）及封裝設(shè)計團隊，而其他MEMS麥克風制造商則通常會向第三方購買自己所需的部分或全部MEMS、ASIC及封裝設(shè)計。現(xiàn)在，作為博世旗下的一個部門，Akustica在原有基礎(chǔ)上又擁有了自主制造能力。同時擁有自主設(shè)計和自主制造能力促成了更高水平的MEMS技術(shù)創(chuàng)新，而創(chuàng)新又能使該公司有能力為客戶快速開發(fā)定制解決方案，為新產(chǎn)品快速開發(fā)令人信服的功能。 AKU230單片集成電路麥克風裸片（包含麥克風膜片、放大器及西格瑪-德爾塔轉(zhuǎn)換器）的尺寸僅為0.84mm x 0.84mm。這意味著，AKU230的單芯片CMOS MEMS裸片不僅明顯小于競爭對手的麥克風傳感器，而且被認為是世界上最小的全集成式MEMS器件。

AKU230ELiesmc

［轉(zhuǎn)下一頁：市場需求驅(qū)動MEMS晶圓代工興起］ {pagination} IMT：MEMS晶圓代工產(chǎn)業(yè)潛力巨大 市場需求的不斷擴大，也帶動了MEMS晶圓代工市場的興起。日前在美國2011 Globalpress電子峰會(Globalpress Summit 2011)上IMT公司業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁Craig T. Trautman介紹說：“隨著無廠MEMS設(shè)計公司不斷涌現(xiàn)，MEMS代工市場增長潛力巨大?！? IMT(Innovative Micro Technology)是一家純MEMS代工廠，在加州圣巴巴拉(Santa Barbara)擁有占地13萬平方尺的廠房，該公司成立于2000年，專注于高價值MEMS器件代工，據(jù)稱是全美最大的MEMS代工廠。其中，生物醫(yī)學和生命科技領(lǐng)域是其最大收入增長來源，約占公司整體收入的35～40%。

IMT業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁Craig T. TrautmanELiesmc

IMT在技術(shù)領(lǐng)域不斷深耕，目前已掌握硅通孔(TSV)、晶圓級封裝(WLP)、3D結(jié)構(gòu)等技術(shù)，以及生命科學領(lǐng)域的MEMS微泵(Micropump)、微流 (Microfluidic)等相關(guān)技術(shù)，擁有多項技術(shù)專利。據(jù)悉，IMT最新研發(fā)的銅填充TSV電阻小于0.01Ω，在6GHz頻帶下，插入損耗僅為0.01?！拔磥鞩MT還將持續(xù)發(fā)展金屬填充TSV技術(shù)，”Trautman透露，IMT計劃于 2011年下半年推出寬高比為10：1的硅通孔。 Trautman指出，盡管目前MEMS市場多半仍由IDM所主導，但代工市場增長潛力巨大，IMT目前有近八成的客戶是Fabless設(shè)計公司。為滿足不同客戶的需求，IMT除可提供從產(chǎn)品概念到量產(chǎn)的全套MEMS代工服務(wù)外，還可以根據(jù)客戶要求完成原型設(shè)計、制造工藝開發(fā)等流程，提供定制化代工服務(wù)。