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意法半导体:MEMS市场重心开始向工业倾斜

时间:2018-09-30 13:37来源:COMPOTECHChina 作者:徐俊毅 点击:


意法半导体MEMS 传感器产品部消费类 MEMS 事业部总监Simone Ferri
 
MEMS传感器(Micro-Electro Mechanical Systems),全称为微电子机械系统,已有50多年发展历史。它将微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理、电路、接口、通信还有电源等等模块集成在一起,满足不同的传感需求。MEMS器件综合电子、机械、材料、物理、化学、生物学、医学等多学科技术,加工过程结合半导体和微型机械生产技术,因此可实现与芯片类似的小尺寸、批量化低成本制造。
 
MEMS传感器在医用心率检测、轮胎压力压力、发动机油压、运动追踪、智能手机拍照防抖、喷墨打印头等等诸多领域,与我们的生活紧密结合。
 
目前在消费级MEMS器件市场居于主导地位的意法半导体(ST)公司,最早就是从汽车MEMS应用切入这一市场的。经过20多年的发展,ST的MEMS器件已经发展出包括加速计、陀螺仪、惯性模块、磁力计、压电传感器、致动器等等十几大类产品,应用遍及消费、汽车和工业领域,到2018年出货累计140亿片。


 
 
在最近的10年中,MEMS传感器在消费市场,特别是体感游戏、智能手机应用中跟随市场爆发,使得 ST取得MEMS市场领先位置。但近些年,随着消费市场呈现饱和趋势,物联网市场发展提速,MEMS器件在智能制造、智能驾驶应用的需求正在快速成长,汽车和工业市场潜力变得越来越大。
 
ST MEMS传感器产品部消费MEMS事业单位总监 Simone Ferri表示:2017年ST公司收入83.5亿美元,同比增长19.7%,其中MEMS产品约占收入8%~10%,两三年以前ST的MEMS传感器市场份额中手机占据绝大比重,到今年我们可以明显看到,传感器应用在工业和汽车等市场比重稳步上升,而且后期增长相当扎实,汽车特别是工业市场的商机逐渐成长。
 
MEMS器件现在已经在包括:预防性维护与自动化、工业马达或设备的震动侦测防窜改、资产追踪与供应链、油电用量计算、实时监测与校准、流量计算水位监测等领域广泛使用,未来还将依照不同的需求陆续出现更多类型的应用。
 
为迎接接下来新一波浪潮,MEMS传感器供应商也要做好相应的准备工作。与消费市场注重功耗与尺寸不同,MEMS器件在车用市场着重可靠度,而工业用则要求寿命足够长,因此设计制造的侧重点方法也不相同。


不同应用领域对MEMS器件的需求
 
MEMS器件在消费性市场可采用最先进的制造工艺,满足小面积芯片,低功耗规格需求,在一些特殊应用IC中,还集成了超低功率模拟前端,低功耗通讯协议(I3C),用,客制化LGA塑料封装这样的解决方案;
用于汽车中时,为保证可靠性,需要加大MEMS器件芯片面积,保持震动稳健性,提供低飘移效能,特殊应用IC采用闭合式回路控制电路,配备状态检查运算法,使用更高价格的陶瓷封装;
在用于工业用途时,MEMS器件采用客制化机械设计,特殊应用IC客制化模拟前端设计,特设数字分析运算法,连接标准的协议IO-Link、以太网络供电(PoE),在封装上依客户需求可采用LGA塑料、陶瓷封装或者专门的定制化解决方案。
 

一些最新的MEMS传感器
 
“准确度是传感器产品区隔的关键功能之一,ST能根据应用需求量身订做。提供多重传感器的能力,是推动自动化时代新一波MEMS产品的关键所在。ST为工业用产品承诺10年供货,并持续扩大产品阵容。”
 

ST为工业应用提供完整的MEMS传感器方案
 
运动传感器和温度传感器是目前的热点应用领域,也是ST比较关注的并全力提供支持的应用领域。
 

温湿度传感器促成现场矫正功能
 

测斜仪在工业和汽车中广泛使用
 
在中国,ST透露有家中国客户正在使用ST的工业MEMS器件研发一种智能井盖,透过传感器监控井盖是否被移动,并实时通知管理部门进行追踪并弥补,避免因此出现的大事故。
 
“尽管是一种工业用MEMS器件,但因为使用自带电池,因而对功耗的要求很高,得益于ST在消费电子领域的穿戴产品中关于低功耗的技术有很多的设计经验,我们把经验也带到工业创新里。“
 

 

(责任编辑:helen)
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