隨著消費電子產(chǎn)品的不段創(chuàng)新,受益于智能手機和平板電腦的快速發(fā)展,微機電(MEMS)應(yīng)用已經(jīng)悄然滲透進入消費者的生活。從游戲市場的加速度計,到手機上的陀螺儀、觸摸屏上的壓力傳感器、麥克風(fēng),到智能家居中的紫外傳感器、濕度傳感器,盡管并不常被人們關(guān)注,但MEMS技術(shù)在過去的15年中經(jīng)歷了翻天覆地的變化。
從三星曲面屏幕Edge系列的觸摸屏驅(qū)動芯片,到魅藍手機的加速度陀螺儀慣性MEMS,再到最新上市的LG G4手機攝像頭搭載的光學(xué)測距傳感器,在短短的10年時間內(nèi),意法半導(dǎo)體(ST)早已憑借在MEMS傳感器領(lǐng)域的創(chuàng)新,在消費電子市場打下了一大片江山。
意法半導(dǎo)體2005年研發(fā)出的加速度傳感器,用于任天堂等游戲機產(chǎn)品中,引發(fā)了MEMS作為消費類產(chǎn)品的爆發(fā)。后續(xù)意法半導(dǎo)體又推出了陀螺儀、二合一的6軸慣性模塊、壓力傳感器。目前,意法半導(dǎo)體的 MEMS麥克風(fēng)現(xiàn)在也以市場井噴狀態(tài)發(fā)生。
在MEMS的技術(shù)分類中,目前主流分為兩種類型——傳感器和執(zhí)行器。根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù),2014年傳感器出貨量達111億顆,其中MEMS傳感器約占34%,而9.99億顆執(zhí)行器中絕大多數(shù)都是MEMS傳感器。
意法半導(dǎo)體所提到的新產(chǎn)品,包括聯(lián)想Yoga筆記本電腦中采用的英特爾和意法半導(dǎo)體一起開發(fā)的英特爾RealSense。RealSense的模組里有個紅外發(fā)射器,所采用的關(guān)鍵技術(shù)就是意法半導(dǎo)體用MEMS執(zhí)行器技術(shù)做的微鏡。這個執(zhí)行器推動鏡子的轉(zhuǎn)動反射光,進行逐行掃描,再通過接收器實時記錄,從而實現(xiàn)手勢識別、三維識別、指紋識別、人臉識別等功能。
按照Benedetto Vigna的描述,目前MEMS微執(zhí)行器所采用的技術(shù)主要包括4種:壓電技術(shù),可應(yīng)用于自動快速對焦相機鏡頭和噴墨打印頭中;熱學(xué)溫控技術(shù),可應(yīng)用于傳統(tǒng)噴墨答應(yīng)頭和MEMS微射流執(zhí)行器中;靜電技術(shù)和電磁技術(shù),用于微型反射鏡(聯(lián)想Yoga筆記本電腦使用的)、免觸控用戶界面和超極本投影中。
Benedetto Vigna向記者指出,意法半導(dǎo)體非??春肕EMS微執(zhí)行器市場,將會繼續(xù)投入大量研發(fā)實力、人力物力去開拓技術(shù),利用微執(zhí)行器研發(fā)出更多的創(chuàng)新應(yīng)用和產(chǎn)品。但他同時也表示,這個市場才剛剛起步,到真正市場爆發(fā)點還會有一段時間。
事實上,與傳感器相對應(yīng)的執(zhí)行器市場,曾經(jīng)歷過如同過山車般的跌宕。根據(jù)IC Insights數(shù)據(jù),2011年執(zhí)行器市場曾經(jīng)達到過歷史最高紀錄37億美元,但從2012年開始市場經(jīng)歷大幅度萎縮,2012年執(zhí)行器銷售額同比下降10%,2013年同比再降4%,到2014年才回歸增長,銷售額達到35億美元。但正如意法半導(dǎo)體所期待的,這一市場目前已回歸增長,預(yù)計2015年執(zhí)行器銷售額將同比增長7%,再次達到37億美元。
Benedetto Vigna認為,執(zhí)行器市場之所以經(jīng)歷這種變化,是因為一直以來出于規(guī)模效應(yīng)對于生產(chǎn)的成熟度,市場無法特別信任執(zhí)行器生產(chǎn)的生熟度;技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)品沒有達到發(fā)展的節(jié)點。但他認為,現(xiàn)在已經(jīng)達到了這個應(yīng)用的節(jié)點。