下一代技术新星：MEMS全解析 - MEMS - 电子工程师俱乐部

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近来全球各大半导体厂似乎掀起一股MEMS热，无论是最上游的IC设计公司、晶圆代工厂、一直到最终端的封装测试厂，就连半导体机器设备商，也一头栽进 MEMS世界，甚至近来半导体公司工程人员见面不乏问一句，你们家MEMS了吗！由此已可看出MEMS对于多数全球半导体大厂来说，已成为必须发展的产品线！

许多最新的消费电子产品都包含一个或多个MEMS IC功能以测量和控制诸如运动、位置、力甚至温度等要素。因此，MEMS IC不仅在加速计和陀螺仪内扮演关键角色，还在压力传感器、麦克风、时序器件、滤波器、开关、微显示器、红外温度传感器和微型马达等产品中发挥关键作用。

“在各种消费应用中，MEMS正变得非常流行。在过去几年，随着MEMS器件成本的迅速降低，以往可能采用MEMS功能的产品现在都毫不犹豫地采用了 MEMS，”Roger Grace Associates的市场咨询师及总裁Roger Grace表示。

“此举提升了用户的操控方便性并提供了更强的功能，为其产品在竞争激烈、迅速变化的市场中实现必要的差异化提供了条件，”Grace说。

“在大约5年前，还没有出现将MEMS IC用在消费电子产品的市场推动力。今天，消费电子MEMS IC制造商在功能差异化方面竞争激烈，产品差异化(如Wii和iPhone等)无疑促进了对MEMS IC的需求，这种需求又反过来刺激了MEMS价格的降低及产量的增加，”Invensense公司创办人兼CEO Steven Nasiri表示。

“为满足这些新兴市场的需求，所有新一代MEMS产品都必须带有革命性的方案，”Nasiri解释说。“此外，为支持大量由风险投资创办的新的无晶圆 MEMS公司，对MEMS代工服务的需求也在增加。”

用于消费电子产品的MEMS IC的批量单价在1至1.50美元的水平。关键应用包括诸如加速计和陀螺仪等运动传感器以及麦克风。例如，任天堂Wii视频游戏系统和苹果iPhone所用的三轴加速计的单价据报应在1美元的水平。它们采用的加速计产自意法半导体(ST)和亚德诺半导体(ADI)。

基于MEMS的带定位和运动感知功能的产品可使用户获得与环境之间的更紧密互动，进而使其覆盖范围超出了由PC和带网络功能的手机所能提供的范围。个人导航设备(PND)、自由空间指针(free-space pointer)、室内导航和硬盘振动消除设备只是利用该技术的若干种产品。

例如，Source Audio LLC用于吉他效果的Hot Hand运动控制器就以ADI的双轴ADXL 320 iMEMS加速计和SA601 SigmaDSP系统级芯片音频处理器为核心。ADXL 330 iMEMS三轴加速计也用于Keynetic支持运动的原型手机中以实现单手菜单导航、双手游戏、自动滚屏及其它功能。在Garmin的 Forerunner 50运动手表中，你将看到ADXL双轴iMEMS加速计被用于跑、骑自行车和健身运动。

之所以有这样多厂商前仆后继投入MEMS市场，主要垂涎其高速成长的商机，MEMS 2007年全球约有69亿美元产值，至2010年将突破百亿美元大关达115亿美元，如国际IDM大厂ADI、FreeScale、意法半导体(STM) 以及英飞凌(Infineon)等，非但未因当下全球金融环境不佳，而减少对MEMS的相关投资，反倒咬紧牙关反手加码，甚至将其升级至8寸厂生产。

除此之外，向来偏重标准CMOS制程的晶圆代工业者，也为了能在既有条件下进一步跨足MEMS晶圆代工市场，一哥台积电与联电相继大幅采购相关机器设备，即便当前手头可用预算紧缩，但还是铁了心继续执行该项预算。

就连大陆的晶圆代工龙头中芯半导体，即便近来财报未如预期，但也打破沉默对外高分贝宣布，中芯在MEMS晶圆代工市场中不会落后，大声疾呼靠一己之力独自于上海晶圆厂完成独家的MEMS制程研发技术，在在显示出各大晶圆代工厂对于MEMS市场雄心壮志！

而设计公司同样也为了赶上这波MEMS热，在抬面下默默耕耘较劲。台湾IC设计业自然也输人不输阵，市场近期也不断传出台湾IC设计龙头联发科，无论是藉由自行研发或购并，都显示出跨足MEMS设计的用心。

再者如任天堂Wii摇杆红外线感测元件供应商原相，看到同属任天堂供应商的ADI与STM 2大厂，因销售G-SENSOR而大发利市，岂有不心动道理，总经理黄森煌虽未正面表态跨入MEMS市场，但也表示对于MEMS市场会抱持关注态度。

再看看最后端的封装与测试厂，看到MEMS封装测试市场大饼，简直是用口水直流形容也不为过，原因无他，MEMS封装测试利润远远高过传统封装测试，再者封装测试占整个MEMS产品总成本高达50%左右，对于封装测试厂商营收来说绝对是贡献惊人，这样的诱人商机台湾的日月光、矽品等大厂虽说现阶段还未有较明显的动作，但还是向设备商积极表明愿意听听看到底何谓MEMS。

最后回到半导体机器设备端部分，想要制造出完美MEMS商品，机器设备部分势必不可缺席，正所谓工欲善其事必先利其器，当MEMS市场还在萌芽阶段时，设备大厂根本是不屑一顾，但如今为了要证明自家也有进入MEMS市场能力，部分「综合性」半导体设备大厂如应用材料等，也抢先宣布自己是MEMS设备完整提供者，又一次证明MEMS是现阶段半导体产业的最爱！

作者：未知