移动装置与MEMS革命齐头发展

表面声声波滤波器（SAW Filter，Surface Acoustic Wave Filter）对于手机的天线（收发）转换开关而言，可说是个重要支柱。2005年，美国安捷伦（Agilent）科技推出了BAW（Bulk Acoustic Wave）滤波器，不仅足足节省了3/4的电路板空间，更为MEMS微机电（micro-electro-mechanical systems）硬体开辟一条前往行动世界之路。BAW元件因不具有可移动的内部零件，与其他的MEMS元件是有所区隔的，但业界专家仍将它归在MEMS类别，因为就制程而言，BAW采用了和MEMS类似的概念。


附图 : iPhone 5S内建M7动作协同处理器 BigPic:602x350
MEMS微机电应用在智慧手机领域，进而获得重大突破之时机点，是在苹果透过模仿人类在真实世界工作的形式，进一步将MEMS硬体导入动作元素到使用者介面之后的几年才真正发扬光大。苹果在iPhone装设了加速度计，赋予触控萤幕拥有自动切换横、直向显示的功能，造就了导入MEMS感测器的智慧手机开启了新的应用平台并进一步强化连接的魔力。

苹果在iPhone5使用4颗MEMS感测器以及三星在Galaxy S4智慧手机使用高达8颗MEMS感测器。业界专家预测，未来新型智慧手机想要进一步实现室内/室外导航、定位、虚拟实境游戏、增强真实功能等应用，将会采用高达30颗的MEMS元件。同时，MEMS硬体也将成为担任LTE手机天线及数位调谐电容器，在不同频段与多个蜂窝技术之间频繁交换的重要亮点。

随着装置整合的需求不断持续升温，以加速度计与陀螺仪为例，开始出现将两者整合到单一封装中，其次，感测器与处理能力亦走向整合的趋势。从苹果近期推出的iPhone 5S便可窥知端倪，iPhone 5S内建的M7动作协同处理器（motion co-processor）便是为可携式电子产品的MEMS创新技术开启新的一扇门。M7动作协同处理器能够用于集中控制多种动态感测资讯，包括加速感应器、陀螺仪和罗盘，并能持续监控这些感测器的变化。在行动装置上运行动作处理演算法，再从应用处理器卸载感测器模组，整个过程仅消耗1%的电力。

智慧手机与平板电脑的相继问世，进而带动MEMS硬体呈现倍数成长，透过MEMS加速度计与陀螺仪，能够提供触控萤幕具有辨识方向的能力以及协助用于加速位置定位与导航相关应用程式；此外，MEMS麦克风、指南针、压力感测器等亦能提供行动装置进一步实现更多功能与应用。根据市调机构Yole Developement报告指出，2012年，基于MEMS的行动零组件市场价值超过20亿美金，除此之外，Yole Developement更透漏意法半导体在2012年MEMS销售总额直逼10亿美金。

那么，MEMS除了让行动市场蓬勃发展，还有其他更多的延伸应用吗？举凡像是智慧手表的穿戴式以及物联网相关的消费装置，看起来确实像是MEMS生态系的下一波大市场。除此之外，医疗保健以及健康相关亦是MEMS元件另一个发展方向，透过MEMS能够开发出新一代医疗装置藉以应用在诊断、治疗、监测、医疗器材、保健计划管理等领域。

(本文作者Majeed Ahmad，具有电子工程师背景，担任技术与贸易领域之记者一职资历超过17年，并著有一本以行动装置设备世代演进与经济周期为主题的个人著作。)