莫大康：MEMS市场继续增长机会多

　　按Yole Developpement报道,全球MEMS工业正面临之前从未有过的停滞,2008年的销售额下降2%,达68亿美元,其2009年非常可能增长率小于1%。然而当汽车电子,工业压力传感器及打印头市场随着全球经济下滑时,许多新的MEMS应用却得到切实的增长。

　　MEMS在消费类电子产品中,如加速度计,陀螺仪的市场继续看好,推动供应商如STMicron(日内瓦),Invensense(加州桑尼威尔),其销售额有10-30%增长。随着MEMS在医疗电子和诊断设备的应用扩大,其市场继续增大。今年新的内窥测量产品(IMU)开始启动。它集成了多轴加速度计和陀螺仪功能,不但尺寸小,而且价格不到10美元,所以也推动了游戏机,照相机防震及指示仪等新的应用。

　　由于MEMS产品分散性大,与IC工业显著下滑相比,MEMS工业仍是继续健康的成长。Yole CEO说由于MEMS产品存在众多的市场机会,相对全球MEMS市场看好。在全球MEMS市场达到68亿美元情况下,仅只有14家领先公司的销售额超过1,5亿美元,以及30家公司的销售额大于2800万美元。下图为MEMS市场的预测：

　　 
全球MEMS设备市场的情况就不一样,2008年销售额仅2亿美元,相比与2007年的3,3亿美元。尽管全球的经济状况仍很难确定,但是2009年MEMS设备市场按最好情况估计,也只能达到与2008年时水平相近。

　　MEMS设备的研发相对仍是健康。而部分专业的MEMS设备制造商由于为完成今年订单而扩大产能。其中硅片键合设备和用于芯片堆叠封装,TSV,图象传感器和纳米印刷等其中的付蚀设备正从半导体应用转向MEMS,并逐渐成为主流。

　　MEMS有一种在手机中的应用正吸引众多人的眼球,叫WiSpry可调谐式数字电容器。它的优点可以减少载波电平的功耗和手机成本。该公司在今年四月又得到1000万美元的资助资金,目前其产品正在某一手机制造商中进行验证测试,并预计今年底可以量产。据Jeffery Hilbert总裁的看法,全球其余的5家顶级手机制造商都有兴趣导入此项技术,并正在进行相关设计及样品的试制阶段,另有两家在评估之中。

　　该公司提出一种平行板电容器新结构,其中一块板是由180纳米CMOS工艺制成的,而将MEMS置于CMOS的上面,并且是可移动的,采用8英寸硅片工艺及硅片级封装技术。然而将芯片与嵌入式被动元件一起封装在另一个封装壳内。利用这些电容器的开或关把它们排列在一组阵列中可以实现各种方式的联通,包括如天线,放大器及泸波器等。其中首位的应用是可调谐式天线,它利用增加或减少阻抗来调正手机的功率,从而实现手机的功耗降低。下一步计划是采用同样结构用在更低频率及更小的天线之中。

　　Hilbert谈到未来的软件可调式阵列可能应用于许多不同产品中。因为手机制造商要满足不同国家的各种不同的客户指定需求产品,采用上述结构可以节省材料费用以及加快产品推向市场。功耗降低可以转换成载波电平的网络效率,能使用户提高远离基站的使用能力及延长手机电池的使用寿命。

　　另外,MEMS在生化医疗的应用中也得到实际的增长,如美国Proteus Biomedical公司(在加州红杉城)正把它的系统应用于临床医疗中,它利用传感器和智能控制技术来进行肺结核和心脏病的治疗,实现心脏的剌激与疏通。其下一步更大计划是在现有的医疗技术中作植入式应用。

　　有项革命性的应用是植入式电极(implanted electrodes),它能剌激心脏内不同腔体位置使它们进行同步或再同步心跳的治疗。公司的核心技术在于釆用芯片级封装技术,將尺寸小于毫米的MEMS传感器和处理器封装系统放在人体的内部使用,而且可以维持好多年,来代替必须更多的插入导管来剌激心脏的不同位置。Proteus技术能在一根导管的两条线上装有16个电极,利用起博器电源能使传感器在心脏的不同腔体内移动,并剌激产生合适的收缩压力,最终能将讯息智能化传出来。这项革命性的创新,把过去的心脏撘桥,插入导管的方法改変成可移动的MEMS传感器,可以大大降低手术的难度与风险,可以想象未来应用在脑的剌激或者脊椎骨压迫的修复等应用中，有着极其广阔的应用前景。

　　同样未来的医疗服务也可能实现全程智能化。如医疗机构可以通过电话告诉患者服药。Proteus已制造出硅基比毫米还小的传感器,而这种传感器可以与药丸附在一起。当药丸吞下遇到水时传感器会自动打开,并能发出不是RF的传导讯号。接受器可以用绷带绑在皮肤表面或者皮下植入，以及象一个起博器一样,然后将数据通过电话或者计算机网络传输出去。这样的病人就可以在家中,不必每天来到医院进行医疗诊断。