MEMS傳感器市場新軍涌動 老將撐腰
無論Nokia N95/N96、黑莓手機、三星的Omnia還是宏達的Diamond——當然還有蘋果的iPhone,在如今幾乎所有熱銷的智能手機中,MEMS技術都扮演著非常重要的角色。而在層出不窮的創意推動下,MEMS技術的應用已經不限于僅僅提供令人眼花繚亂的視覺體驗,舉例來說,在LG較新的手機里,用于接聽來電的Tap mode以及來電時翻轉手機即可實現靜音等功能都是這一技術巨大潛力的較新體現。
但是手機市場還只是MEMS上述潛力的冰山一角。正如Bosch Sensortec營銷總監Leopold Beers所言,這種較先在汽車中得到應用的技術接下來還會在位置檢測、導航(MEMS級陀螺儀)、運動控制等多種場合大行其道。Beers不久前對本刊表示:“手機、PMP、游戲機、玩具、硬盤保護等都將成為其展示魅力的舞臺。”
Bosch Sensortec是德國Bosch集團旗下的子公司。與許多其他半導體領域的大廠相比,這家公司還名不見經傳。但是在MEMS傳感器市場,它卻擁有著與生俱來的優勢——多年以來,在MEMS傳感器較先得到廣泛應用的汽車電子領域,其母公司Bosch集團一直扮演著市場領頭羊的角色。而在消費電子市場,Bosch也穩穩占據著亞軍的位子。2008年,Bosch一共付運了接近10億個MEMS傳感器,銷售額4.29億美元,其中80%用于自身集團的汽車電子系統使用。意法半導體(ST)在產量上屈居第二。不過,與前者不同的是,Beer表示,ST在MEMS業務上的營收目前主要還是來自為別人代工的部分。
在汽車電子MEMS市場如魚得水的Bosch當然不會滿足。由于汽車電子市場對產品質量和技術的要求比其他市場要高得多,該公司相信,即便在其他新興的MEMS傳感器細分市場,它也要比任何競爭伙伴都更加具有競爭力。
成立一家專門面向消費電子MEMS傳感器芯片市場的芯片公司并不需要太多的理由。Bosch集團已經在此擁有幾十年的技術積累。“Bosch Sensortec不僅和Bosch汽車電子業務擁有共同的制造設施,而且雙方在所有同MEMS技術相關的IP和設計項目上也都是共享的。”Beers說,“毫無疑問,這些積累將幫助我們取得技術上的領先地位,同時擁有更低的成本。”
“直到幾年前MEMS傳感器除汽車電子之外較大的市場還只是用于筆記本電腦硬盤保護,但是iPhone和Wii的出現已經令其成為一股風潮。”提起MEMS市場的前景,Beers滔滔不絕,“自那以后,這項幾十年前就已經出現的技術重新迸發出青春活力,并以瘋狂的速度開始向各種手持終端蔓延。如今,幾乎所有的手機和玩具廠商都在試圖利用它推出更多更加炫酷的產品。”
Bosch集團擁有的經驗幾乎貫穿了MEMS傳感器在交付給客戶前的全過程。Bosch Sensortec常駐上海的全球銷售副總裁Janecek Von Hubertus對此進行了闡述。“一般ASIC芯片只要完成定義和設計后就可以交付晶圓廠進行制造。但MEMS傳感器不同,它的設計和制造要復雜的多。”Von Hubertus說。
“MEMS傳感器包括了ASIC和MEMS兩個單元,它們需要緊密配合才能完成相應的功能。”Von Hubertus進一步解釋道,“不過由于其物理原理并不相同,兩個單元的定義(Spec)、設計、甚至制造都是分別進行的。并在上述過程結束后交付給封裝廠大致成型,較后再經過嚴格的校正(Calibrate)后才會交付給客戶使用。”
聽起來似乎只是兩個平行進行的階段?不對。僅以設計階段為例人們就會明白其中的問題所在。“與大多數的傳感器一樣,衡量一個MEMES傳感器的主要參數也包括偏置(Offset)、噪聲以及靈敏度。” Von Hubertus介紹說,“但是僅僅噪聲問題就已經夠麻煩了。”
確實如此。在芯片面積、噪聲和設計復雜度中間,工程師們需要找到一個平衡點。如果MEMS單元的面積過小,噪聲就會變大,從而增加ASIC單元的負擔,后者的設計復雜度也會隨之拉高。反過來,如果ASIC單元的復雜度降低、面積變小,那么為了壓低噪聲,就只能增加MEMS單元的面積。“這是一個不斷犧牲和權衡的過程。”Von Hubertus指出,“僅僅這一點已經足夠表明,經驗在這個領域的重要性。幸運的是,我們擁有它。”
2005年才在德國斯圖加特成立的Bosch Sensortec甫一亮相便贏得了人們的關注。成立當年該公司便引入了業界第一款MEMS三軸加速傳感器。第二年,全球尺寸較小的數字壓力MEMS傳感器也在Bosch Sensortec問世。2007年,該公司的工程師們又拿出了第二代(數模混合)加速度計。2008年,隨著BMA150數字加速度計、BMA140/145模擬加速度計、BMP085數字氣壓計等一大批產品的推出,其產品線得到了進一步拓展。
這家公司在市場上的表現也令人期待。事實上,在前文所提及的LG手機中,所采用的MEMS傳感器就是來自Bosch Sensortec。由于目前MEMS的應用主要還集中在大屏手機市場,Beers和他的同事們希望能夠借助更多的應用將其集成到小屏幕手機中去。為此,該公司特別加大了在應用開發上的投入。“Bosch Sensortec不僅要成為一流的芯片供應商,對于手機廠商來說,我們還應該是手機專家。”Von Hubertus,“這就好比F1比賽一樣。你必須了解賽道,才能造出好車。”
對于在全球消費電子市場中占據重要地位的中國市場,Bosch Sensortec寄予了無限厚望。Von Hubertus預計,2009年國內MEMS傳感器市場將會有3,500~4,500萬的需求總量。而明年這一數字則很可能會翻倍。“中國是所有市場中增長較快的。”他說,“這里的設計周期很短,工程師的學習能力令人印象深刻。此外,與歐洲市場截然不同的是,這里的消費者對于新技術有著天生的狂熱。他們喜歡新鮮的事物。”
Von Hubertus希望2009年有10~13%的銷售收入能夠來自中國市場。除了手機之外,他更看好游戲和玩具市場的潛力。目前該公司主要依靠分布在京滬深等地的分銷商伙伴開拓市場。
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