MEMS传感器行业浅谈

Jacky 整理编辑

前文我们说到iPhone 6S的最大的亮点就是3D Touch触感技术。该技术的实现有一个部件必不可少，那就是感知压力的MEMS传感器。在苹果的网站上有清晰的动画演示，展示了3D Touch的技术实现。从中可以看到，在屏幕下方内置了电容式传感器，它能立即测出表层玻璃与背光之间距离的细微变化，然后系统会根据变化，快速，精准，联系的对手指做出的动作进行相应。这里MEMS传感器硬件和程序处理软件的完美结合，成就了3D Touch技术。

什么是MEMS传感器？MEMS即微机电系统（Microelectro Mechanical Systems），是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。与传统的传感器相比，它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时，在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。

MEMS传感器在iPhone等电子设备中扮演了越来越重要的角色了，以至于iPhone离单纯的通话设备越来越远了，而更多的是一个功能强大的电子设备。下面这张图，我们可以看到iPhone里面已经用到的MEMS传感器和以后有可能用的MEMS传感器。

因此MEMS传感器的应用领域也开始从汽车和消费类电子，迅速延伸到各种可穿戴设备，实现视觉、触觉、嗅觉、听觉，甚至味觉等各种人体的感知功能，成为人们的数位新感官。

以下是MIG（MEMS工业集团）2015亚洲会议发表的一些内容：

MIG执行总监Karen Lightman在日前的亚洲传感器大会上与大家分享了目前MEMS传感器主要的应用领域，并按目前的市场大小，进行了分类排序，它们包括：压力传感器、加速度传感器、麦克风传感器、陀螺仪传感器、喷墨打印机头传感器、BAW过滤器、DLP传感器、微型热幅射测量计、时钟传感器、水探测传感器、气化学传感器、光MEMS（通信）传感器、开关电容传感器、片上颜色传感器、热传感器、MEMS flat显示传感器、微燃料电池传感器、流体传感器、joystick传感器、药因子传感器、相机变焦传感器、可变型微镜传感器、能量采集传感器、扫描微镜传感器、安全气囊传感器、MEMS杨声器传感器、以及阀门传感器等等。

据他们统计的数据显示，2015年二季度，全球出货量最大的智能穿戴产品是Fitbit，第二名是苹果手表，第三名则是中国的小米手环。“小米手环虽然只采用了三轴传感器，但是它的出货量非常大，二季度出货300万个，预计2015全年出货达1000万个。”这里，苹果手表apple watch采用的传感器最多，包括6轴加速度与陀螺仪、环境光传感器、硅麦克风、压力触控传感器、以及光心率传感器。

中国手机与智能穿戴等消费电子厂商采用的MEMS传感器越来越多，他们所占全球MEMS的市场份额，已从2011年的9%，提升到2015年的30%，后面还会持续增长。另一方面，中国本土的传感器厂商也在迅速增长，我们看到如下图，2015年，中国的有一定规模的传感器厂商已增至超过50家。

但是目前中国本土的有规模MEMS企业包括设计，晶圆，封装测试，设备材料，终端应用，投资机构相比国外的行业巨头规模都还很小，国内MEMS产业起步晚、问题多，要实现所谓“弯道超越”的时间要比数字芯片还漫长。如果说国家把智能制造、物联网作为未来十年的核心发展战略，传感器则是物联网中不可或缺的一环，在大基金忙着为数字芯片设计企业大手笔收购加大投入的时候，却没见传感器产业有任何动作。而反思一下，也只能怪我们的传感器产业自己不争气，目前大基金的核心目标是打造可以和世界一线供应商抗衡的国产舰队，盯上的都是目前各领域内的排头兵，而放眼国内传感器领域，还没有一个可被称为带头大哥的种子选手。

尽管目前很多市场调研机构的统计数据显示智能手机市场的增长已经明显放缓，很快将达到天花板，但对传感器器件而言，在智能手机领域的增长却好于整机的表现，因为单一手机产品采用的传感器器件数量还在增加，这对传感器业者是一大利好。但业内人士也表示，由智能手机带动的传感器业务增长必将逐渐放缓，下一轮的驱动力要看物联网领域。