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黄继宽
微机电系统(Micro Electron-Mechanical System, MEMS)，也有人称之为微系统(Microsystem, MST)，基本上是一种将半导体、机械、材料等不同领域的工程技术整合在单一微小装置上的制程技术，其应用范围传统上包含军事国防、航天工业、医疗器材、光学组件、汽车电子等领域。举例来讲，以军事与航天应用为主的陀螺仪、医疗应用上的微质流控制器、汽车应用上的胎压传感器、撞击传感器、甚至一般消费者天天接触的打印机喷墨头、光盘读写头等产品，都是以MEMS制程技术生产的。
而在内建微型硬盘的Apple iPod MP3播放器造成风潮之下，内建微型硬盘的可携式消费性电子为了提升对硬盘的保护能力，采用惯性传感器、撞击传感器这类组件的需求似乎已经渐渐看出端倪。展望未来，一旦手机内建微硬盘也成为主流，这个趋势将更加不可挡，毕竟拿在手上的东西，没有不摔的，而且消费者在心理上也认为这种装置应该可以承受日常生活中不可避免的摔落、撞击等情况。如果系统制造商无法确保内建微硬盘的产品在掉落之后仍能正常运作，将难说服消费者掏出荷包。
正因为这个趋势已经隐隐可以嗅出端倪，熟于使用MEMS制程来生产各种感测组件的IDM大厂，已经开始悄悄布局。
MEMS市场现况
根据Yole Development在2004年七月发表的报告显示，2003年全球MEMS前30大厂商当中，排名前五的公司分别为HP、TI、Bosch、Epson、Lexmark，其中除了TI以应用在DLP投影机、背投电视的DMD(Digital Mirror Device)以及专注在汽车电子发展的Bosch之外，其它厂商都是知名的打印机厂商。
但如果检视排行榜第六名到第十名的公司，则MEMS市场又呈现出另一个截然不同的风貌。从第六名开始，Analog Devices、BEI Sensor、Delphi Delco、Denso、Freescale等公司，都是以各种传感器，特别是车用传感器闻名于业界。
从上面的概略描述，就可以看得MEMS制程在各种传感器应用，特别是与加速度、撞击有关的传感器上，虽不是聚光灯的焦点，但却也是一股不容轻忽的势力。
除了上面所列举的这些MEMS沙场老将之外，像是ST、Fairchild、Infineon这些半导体公司，近来也积极试图在MEMS市场上有所作为，而且大家都有志一同地锁定传感器应用。
消费性电子成长动力诱人
在投影机、背投电视领域，TI的DLP技术声势正如日中天，根据IDC针对投影机所作的调查显示，DLP在今年应该可以与LCD形成对分天下的局面，尤其是在家用投影机这类消费性机种上，DLP的小巧优势是LCD投影技术在本质上就难以取胜的一点。同样的，在北美流行的大尺寸背投影电视，DLP与LCD的竞争也与投影机市场上所正在发生的现象有着若合符节之处。透过DLP的成功与快速崛起，MEMS制程技术也证明了其走向客厅应用的潜力。
但是TI之于DLP，就像Qualcomm之于CDMA市场一样，市场上仅有一家主要、甚至可以说是垄断的供货商，其它组件制造商要切入并不容易。所幸内建微硬盘的各种可携式装置大为风行，给有心切入消费性电子市场的传感器供货商带来一扇新的机会之窗，同时也让MEMS制程技术在消费市场上找到新的应用产品。例如iPod等内建硬盘的可携式消费性电子，以及被硬盘制造商视为驱动硬盘产业成长的手机内建微硬盘趋势。
惯性传感器或撞击传感器这类产品，原本最大宗的应用是在安全气囊等座舱安全系统。 但由于硬盘机先天上对震动、撞击等物理冲击力的耐受程度就不高，因此内建硬盘的可携式系统产品理所当然地要对这些物理冲击设计出可靠的保护机制，包含从系统设计上着手，降低硬盘在掉落时所承受的G力，或是从硬盘机的设计着手，让硬盘机可以在掉落时让读写头立刻离开磁盘，以避免读写头直接撞击在磁盘上造成坏轨，都是目前常见的解决方案。
微型硬盘制造商与使用客户反应如何？
日立环球储存科技公司行动硬盘事业单位副总经理Larry Swezey表示，就硬盘机制造商的观点，要把撞击或加速度感应器这类组件整合进硬盘机，并藉此提升硬盘机在生活情境中的撞击存活率，并不是技术的问题，而是成本与客户接受度的考虑。除此之外，车用与行动硬盘这两个不同市场毕竟有不同的需求，例如行动硬盘对于功耗的需求是比较严苛的，感应器如果太耗电，自然会降低硬盘厂商的采用意愿。
不过Larry也认为，在系统设计上内建感应器，而非由硬盘厂商来进行整合，也是客户可能的做法之一，因此整体来说，撞击保护系统的建立，应该是提升硬盘存活率所必须要走的下一步。
Larry Swezey所提到的在系统设计中增加感应器的做法，目前已经可以确定在苹果计算机的PowerBook系列笔记型计算机中找到案例，未来或许可以看到更多不同笔记型计算机制造商类似的设计。
同为微硬盘主要供货商之一的Seagate，则是从去年宣布进军微型硬盘市场以来，就一直很积极地在提升硬盘的撞击存活率上进行研发，包含系统正常运动状态下如何对读写臂进行补偿以保持读写头与磁盘固定的相对位置，以及在系统掉落时自动将读写头「停泊」到安全的位置，都已经有其专利技术应用在其所推出的产品上。而在这些保护技术中，传感器无疑都扮演着关键角色。
组件供货商抢进
可能会使用到基于MEMS制程的撞击或加速度传感器的系统设计制造商，即便一部份有成本与耗电的考虑而态度略显保守，但大致上都肯定这类传感器在提升硬盘存活率上所能做出的贡献。这对有心想抢食市场大饼的组件供货商而言，无疑是一计强心针。
例如在加速度感应器市场上居于领先地位的Analog Devices，其iMEMS产品线便有一系列针对低G力应用设计的加速度传感器，目标市场便是各种消费性电子。同样的，Freescale也不让Analog Devices专美于前，在日前宣布推出一款3D低G力加速度感应器，并宣布三星已经将这款组件整合于其系统当中，除了作为自由落体侦测保护功能之外，还让使用者可以利用倾斜的方式来操作系统。
同样的，ST在加速度感应器方面，目前也已经有针对消费性产品设计的3D加速度感应组件在市面上流通，而且ST表示，未来将会把这类产品当作旗下MEMS产品线中重点经营的项目。
不过，从Analog Devices、Freescale等组件供货商所提供的参考报价来看，硬盘制造商对成本的考虑确实不无道理。毕竟硬盘产业目前还能享有比较高毛利的产品线，只剩下1.8英吋以下的微型硬盘，至于2.5吋以上的产品线，价格竞争早已进入白热化的阶段，似乎已经不太有空间再去负担一个三到五元美金之间的传感器。
仍待以持续创新跨越普及门坎
各种MEMS组件要真能在消费性电子这块领域闯出一片新天地，或许还有赖于组件供货商以更贴近消费性市场需求的心态来开发未来的新产品。毕竟消费性电子是一个对成本敏感度高、而且价格竞争也很激烈的市场，供货商必须改变以往在汽车、医疗等领域时所习惯的性能导向产品开发策略，改以价格/性能比作为指导原则来思考产品的未来发展。
更重要的一点是，由于MEMS本身就是融合半导体、精密机械、光电等不同领域专业知识而形成的一门制造技术，因此在生产成本上，MEMS组件本来就不能与相对单纯的半导体组件站在同一个起跑点上进行比较，要让MEMS组件更具有价格竞争力，除了透过建立经济规模的手段来达成之外，还是必须透过架构的创新、甚至材料科学的研究，才是从根本提升价格竞争力的手段。
微机电系统(Micro Electron-Mechanical System, MEMS)，也有人称之为微系统(Microsystem, MST)，基本上是一种将半导体、机械、材料等不同领域的工程技术整合在单一微小装置上的制程技术，其应用范围传统上包含军事国防、航天工业、医疗器材、光学组件、汽车电子等领域。举例来讲，以军事与航天应用为主的陀螺仪、医疗应用上的微质流控制器、汽车应用上的胎压传感器、撞击传感器、甚至一般消费者天天接触的打印机喷墨头、光盘读写头等产品，都是以MEMS制程技术生产的。
而在内建微型硬盘的Apple iPod MP3播放器造成风潮之下，内建微型硬盘的可携式消费性电子为了提升对硬盘的保护能力，采用惯性传感器、撞击传感器这类组件的需求似乎已经渐渐看出端倪。展望未来，一旦手机内建微硬盘也成为主流，这个趋势将更加不可挡，毕竟拿在手上的东西，没有不摔的，而且消费者在心理上也认为这种装置应该可以承受日常生活中不可避免的摔落、撞击等情况。如果系统制造商无法确保内建微硬盘的产品在掉落之后仍能正常运作，将难说服消费者掏出荷包。
正因为这个趋势已经隐隐可以嗅出端倪，熟于使用MEMS制程来生产各种感测组件的IDM大厂，已经开始悄悄布局。
MEMS市场现况
根据Yole Development在2004年七月发表的报告显示，2003年全球MEMS前30大厂商当中，排名前五的公司分别为HP、TI、Bosch、Epson、Lexmark，其中除了TI以应用在DLP投影机、背投电视的DMD(Digital Mirror Device)以及专注在汽车电子发展的Bosch之外，其它厂商都是知名的打印机厂商。
但如果检视排行榜第六名到第十名的公司，则MEMS市场又呈现出另一个截然不同的风貌。从第六名开始，Analog Devices、BEI Sensor、Delphi Delco、Denso、Freescale等公司，都是以各种传感器，特别是车用传感器闻名于业界。
从上面的概略描述，就可以看得MEMS制程在各种传感器应用，特别是与加速度、撞击有关的传感器上，虽不是聚光灯的焦点，但却也是一股不容轻忽的势力。
除了上面所列举的这些MEMS沙场老将之外，像是ST、Fairchild、Infineon这些半导体公司，近来也积极试图在MEMS市场上有所作为，而且大家都有志一同地锁定传感器应用。
消费性电子成长动力诱人
在投影机、背投电视领域，TI的DLP技术声势正如日中天，根据IDC针对投影机所作的调查显示，DLP在今年应该可以与LCD形成对分天下的局面，尤其是在家用投影机这类消费性机种上，DLP的小巧优势是LCD投影技术在本质上就难以取胜的一点。同样的，在北美流行的大尺寸背投影电视，DLP与LCD的竞争也与投影机市场上所正在发生的现象有着若合符节之处。透过DLP的成功与快速崛起，MEMS制程技术也证明了其走向客厅应用的潜力。
但是TI之于DLP，就像Qualcomm之于CDMA市场一样，市场上仅有一家主要、甚至可以说是垄断的供货商，其它组件制造商要切入并不容易。所幸内建微硬盘的各种可携式装置大为风行，给有心切入消费性电子市场的传感器供货商带来一扇新的机会之窗，同时也让MEMS制程技术在消费市场上找到新的应用产品。例如iPod等内建硬盘的可携式消费性电子，以及被硬盘制造商视为驱动硬盘产业成长的手机内建微硬盘趋势。
惯性传感器或撞击传感器这类产品，原本最大宗的应用是在安全气囊等座舱安全系统。 但由于硬盘机先天上对震动、撞击等物理冲击力的耐受程度就不高，因此内建硬盘的可携式系统产品理所当然地要对这些物理冲击设计出可靠的保护机制，包含从系统设计上着手，降低硬盘在掉落时所承受的G力，或是从硬盘机的设计着手，让硬盘机可以在掉落时让读写头立刻离开磁盘，以避免读写头直接撞击在磁盘上造成坏轨，都是目前常见的解决方案。
微型硬盘制造商与使用客户反应如何？
日立环球储存科技公司行动硬盘事业单位副总经理Larry Swezey表示，就硬盘机制造商的观点，要把撞击或加速度感应器这类组件整合进硬盘机，并藉此提升硬盘机在生活情境中的撞击存活率，并不是技术的问题，而是成本与客户接受度的考虑。除此之外，车用与行动硬盘这两个不同市场毕竟有不同的需求，例如行动硬盘对于功耗的需求是比较严苛的，感应器如果太耗电，自然会降低硬盘厂商的采用意愿。
不过Larry也认为，在系统设计上内建感应器，而非由硬盘厂商来进行整合，也是客户可能的做法之一，因此整体来说，撞击保护系统的建立，应该是提升硬盘存活率所必须要走的下一步。
Larry Swezey所提到的在系统设计中增加感应器的做法，目前已经可以确定在苹果计算机的PowerBook系列笔记型计算机中找到案例，未来或许可以看到更多不同笔记型计算机制造商类似的设计。
同为微硬盘主要供货商之一的Seagate，则是从去年宣布进军微型硬盘市场以来，就一直很积极地在提升硬盘的撞击存活率上进行研发，包含系统正常运动状态下如何对读写臂进行补偿以保持读写头与磁盘固定的相对位置，以及在系统掉落时自动将读写头「停泊」到安全的位置，都已经有其专利技术应用在其所推出的产品上。而在这些保护技术中，传感器无疑都扮演着关键角色。
组件供货商抢进
可能会使用到基于MEMS制程的撞击或加速度传感器的系统设计制造商，即便一部份有成本与耗电的考虑而态度略显保守，但大致上都肯定这类传感器在提升硬盘存活率上所能做出的贡献。这对有心想抢食市场大饼的组件供货商而言，无疑是一计强心针。
例如在加速度感应器市场上居于领先地位的Analog Devices，其iMEMS产品线便有一系列针对低G力应用设计的加速度传感器，目标市场便是各种消费性电子。同样的，Freescale也不让Analog Devices专美于前，在日前宣布推出一款3D低G力加速度感应器，并宣布三星已经将这款组件整合于其系统当中，除了作为自由落体侦测保护功能之外，还让使用者可以利用倾斜的方式来操作系统。
同样的，ST在加速度感应器方面，目前也已经有针对消费性产品设计的3D加速度感应组件在市面上流通，而且ST表示，未来将会把这类产品当作旗下MEMS产品线中重点经营的项目。
不过，从Analog Devices、Freescale等组件供货商所提供的参考报价来看，硬盘制造商对成本的考虑确实不无道理。毕竟硬盘产业目前还能享有比较高毛利的产品线，只剩下1.8英吋以下的微型硬盘，至于2.5吋以上的产品线，价格竞争早已进入白热化的阶段，似乎已经不太有空间再去负担一个三到五元美金之间的传感器。
仍待以持续创新跨越普及门坎
各种MEMS组件要真能在消费性电子这块领域闯出一片新天地，或许还有赖于组件供货商以更贴近消费性市场需求的心态来开发未来的新产品。毕竟消费性电子是一个对成本敏感度高、而且价格竞争也很激烈的市场，供货商必须改变以往在汽车、医疗等领域时所习惯的性能导向产品开发策略，改以价格/性能比作为指导原则来思考产品的未来发展。
更重要的一点是，由于MEMS本身就是融合半导体、精密机械、光电等不同领域专业知识而形成的一门制造技术，因此在生产成本上，MEMS组件本来就不能与相对单纯的半导体组件站在同一个起跑点上进行比较，要让MEMS组件更具有价格竞争力，除了透过建立经济规模的手段来达成之外，还是必须透过架构的创新、甚至材料科学的研究，才是从根本提升价格竞争力的手段。
