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意法半導(dǎo)體：MEMS技術(shù)將再次爆發(fā)

本文作者：徐俊毅點擊： 2017-11-01 17:03

前言：

意法半導(dǎo)體大中華暨南亞區(qū)模擬和MEMS產(chǎn)品部市場總監(jiān)吳衛(wèi)東

從技術(shù)原理上來講，MEMS器件分為兩大類，一是傳感器，比如加速度計、陀螺儀等等已經(jīng)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、汽車以及消費電子各個領(lǐng)域；二是致動器（Actuator），這也是MEMS的重要組成部分，Actuator的主要原理是用電、磁的方式推動微小物體，可以實現(xiàn)非常迅速而精確的動作和控制，在追求高精度的許多應(yīng)用中都有Actuator的身影。

MEMS器件的故事其實是從制動器(Actuator)應(yīng)用開始的，這項技術(shù)最初的應(yīng)用是工業(yè)和汽車。隨后在噴墨打印機中得到廣泛使用,噴墨打印機的噴頭就是制動器應(yīng)用的一種。早期，MEM器件在工業(yè)、汽車，甚至國防行業(yè)就已經(jīng)有所應(yīng)用，但在那時候，制動器屬于極端高精尖技術(shù)，它的生產(chǎn)和應(yīng)用都面臨挑戰(zhàn)，因而一直局限在小規(guī)模、特定的領(lǐng)域里。

對MEMS器件來說，真正起到推波助瀾作用的是消費類應(yīng)用，準確的說Wii游戲主機。

2006年11月19日，日本任天堂推出的Wii游戲主機，讓人們體驗到可以用身體動作來參與游戲的樂趣，在隨后的十年多當中，讓整個行業(yè)和大眾都知道了MEMS技術(shù)，MEMS傳感器大規(guī)模普及。隨后而來的智能手機浪潮，讓MEMS器件在消費電子市場大放異彩。加速度計、陀螺儀、慣性測量模塊、磁強計、壓力傳感器、MEMS麥克風、濕度傳感器、燃氣和VOC檢漏器相繼應(yīng)運而生，并由此將整個市場從消費延伸至物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

“就像是一個輪回，MEMS器件從制動器開始，在MEMS傳感器應(yīng)用爆發(fā)，現(xiàn)在又輪到制動器（Actuator）” 意法半導(dǎo)體大中華暨南亞區(qū)模擬和MEMS產(chǎn)品部市場總監(jiān)吳衛(wèi)東說。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，讓工業(yè)和汽車用戶重新審視MEMS制動器技術(shù)，并對MEMS制動器提出新的要求。

“盡管基數(shù)很大，但是在消費類市場中，過去兩三年里的MEMS器件的增長速度沒有以前那么快。借助近幾年非常熱門的主題——物聯(lián)網(wǎng)、智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)，我們看到了MEMS的下一個發(fā)展機會----推進器Actuator，在MEMS領(lǐng)域制動器正處于MEMS技術(shù)第二次爆發(fā)的前沿。”

意法半導(dǎo)體(ST)同時擁有MEMS傳感器和制動器的技術(shù)，目前已經(jīng)交付的MEMS器件超過130億個，是MEMS市場的領(lǐng)頭企業(yè)。

“ST的技術(shù)支撐我們能夠既做sensor也可以做Actuator，雖然這兩項原理是正反的關(guān)系，但在真正的設(shè)計和工藝上，是可以復(fù)用的，更重要的是，ST擁有大規(guī)模生產(chǎn)的能力。”

這將為接下來的MEMS制動器市場爆發(fā)提供產(chǎn)能保障。

在MEMS制動器應(yīng)用中，已經(jīng)有一些公司在未來可能快速發(fā)展的方向上嶄露頭角。

壓電致動器實現(xiàn)快速對焦： PoLight是一家歐洲的公司，他們的解決方案，模仿人眼瞳孔，用壓電方式可以讓鏡頭收縮和形變，達到對焦功能，這樣的方式可以在速度、功耗上比現(xiàn)有的成熟技術(shù)(VCM音圈馬達控制對焦技術(shù))有質(zhì)的提升。目前已經(jīng)有相應(yīng)的成熟產(chǎn)品出現(xiàn)在市場上。而且接下來會有很多攝像頭生產(chǎn)廠家配合一起把這樣的技術(shù)引入到市場量化。

Chirp公司的超聲波測距傳感器：是ST的一家合作伙伴。在未來包括自動駕駛、工業(yè)領(lǐng)域里，特殊的行業(yè)里比較可靠的應(yīng)用領(lǐng)域，ST提供給這家公司MEMS mirror的technology，可以實現(xiàn)讓超聲波全方位地發(fā)射出去。實現(xiàn)更為精確的和全面的測距應(yīng)用。

MicroVision微投影技術(shù)：ST和MicroVision在2016年正式發(fā)布了基于MEMS制動器技術(shù)的微投影方案。ST提供我們不同技術(shù)，包括壓電式、靜電式、電磁式。MicroVision則通過它的整體解決方案推向市場，2017年第一季度底，國內(nèi)有一家手機正式推出了基于MicroVision解決方案的，帶微型投影儀的手機，并取得了一定的市場反響。

MEMS揚聲器：ST與U-Sound公司合作，U-sound在今年巴塞羅那的MWC上將產(chǎn)品雛形推出這也是未來會推向市場的基于MEMS Actuator技術(shù)的產(chǎn)品。

在汽車市場，MEMS技術(shù)正在幫助制造商提升汽車的安全性要求。來自消費端的，微鏡技術(shù)已經(jīng)開始為汽車提供安全保障。激光雷達、智能照明正在被整合進汽車的ADAS系統(tǒng)中。

在工業(yè)市場，透過MEMS技術(shù)，激光測距儀可以根據(jù)加速度傳感器進行傾角修正，從而幫助工程人員更加快速、精確的完成量測任務(wù)。

透過超低功耗高精度加速度傳感器，MEMS器件正在為地震監(jiān)測提供長時間可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

在醫(yī)療應(yīng)用的胃鏡監(jiān)測中，新型的膠囊監(jiān)測方法，替代了傳統(tǒng)的插管式方法，真正實現(xiàn)“無痛”的胃鏡檢測過程。醫(yī)生借助磁控方法，透過膠囊中的攝像頭來進行胃部檢查，而膠囊中的MEMS器件則將位置、姿態(tài)等信息傳給醫(yī)生。這項技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)醫(yī)院的臨床應(yīng)用中得以采用。

“從汽車電子、工業(yè)等市場，我們看到了林林總總的機會，從單個機會來講，它的數(shù)量可能只有百萬級別，但這些市場的門類、種類可能成百上千，所以這個市場又讓我們看到了未來幾年非常蓬勃、非常有潛力的應(yīng)用領(lǐng)域。”

MEMS技術(shù)的第二波爆發(fā)即將到來。

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