社会智能化带动MEMS传感器技术转型

中国物联网研究发展中心副主任陈大鹏介绍，MEMS技术是物联网产业链中不可或缺的一环，但由于传感器行业技术门槛较高，从事传感器研发的创新公司尽管拥有部分核心技术，但规模小，没有生产能力，再加上国内缺乏开放、专业的生产平台，大部分传感器产品处于原型研制、试制或小批量生产阶段，在与国外公司的竞争中处于劣势。
目前MEMS市场的主导产品为压力传感器、加速度计、微陀螺仪、墨水喷咀和硬盘驱动头等。大多数工业观察家预测，未来5年MEMS器件的销售额将呈迅速增长之势，年平均增加率约为18%，因此对机械电子工程、精密机械及仪器、半导体物理等学科的发展提供了极好的机遇和严峻的挑战。
MEMS传感器技术随着信息技术发展要求变得更加严格，全球的MEMS传感器市场随着平板电脑以及手机的强劲增长变得缓慢下来。受全球经济疲软影响，全球MEMS传感器市场增长速度放缓，预计未来几年将保持年均8%的复合增长率;主要增长动力来自于消费电子领域特别是手机领域，汽车电子领域增幅有所放缓;未来几年平板电脑和智能手机领域的MEMS传感器应用仍将保持强劲增长，但产品零售价有逐步下降趋势。
随着我国汽车电子、新型数字消费电子和医疗电子等产业的快速发展，国内市场对传感器的需求呈现出快速增长的态势。据中国电子信息产业发展研究院预测，未来五年国内传感器市场年复合增长率将超30%。汽车、物流、矿业探勘、煤矿安监、安防、RFID标签卡领域的传感器市场增长较快。总体来看，中国传感器市场前景广阔。
在此背景下，以MEMS为代表的智能传感器技术得到了快速的发展。与传统的传感器技术相比，MEMS体积小、重量轻、成本低、能耗低、可靠性高、易于批量生产、智能化高。现在正处于高速发展期MEMS技术在未来的发展主要表现在以下几个方面：
第一，微型化的同时降低功耗。将会出现微米甚至纳米级别的微型器件，同时降低功耗;第二，微型化的同时提高精度，将MEMS加速度计做到石英加速度计的噪声特性，保证MEMS陀螺仪小体积的同时获得光纤陀螺仪的零偏稳定性，且可提供远优于光纤陀螺仪的抗冲击特性;第三，集成化及智能化趋势，即MEMS与IC的集成制造技术及多参量MEMS传感器的集成制造技术得到发展，以及在集成化基础上使得信号检测具有一定的自动化。这些趋势要求半导体厂商提供更高精度、稳定性更好、更智能的高集成度MEMS传感器模块。
在平板电脑以及智能手机市场的带动下，市场份额不断上升，当然这些传感技术的消费不少来源全球以及我国市场的调整。在我国受全球经济疲软以及国家谨慎的宏观政策影响，2011年我国MEMS传感器市场增速出现放缓的迹象，但仍明显高于全球增速，我国MEMS传感器市场如今增速放缓，发展态势良好。这些稳定的发展得力于MEMS传感器在消费产品中的渗透率得到了进一步提高。
虽然我国有稳定扎实的传感器市场，但作为传感器企业更多的应该认清楚MEMS传感器技术的发展方向。首先传感器的技术是需要向高精度发展，类似如何去对传感器检测的精确制导，再者我们的传感器是要向高可靠性、宽温度范围，以及微型化发展，各种便携设备上应用的传感器更多就该去考虑这几个方面。最后我们的传感器技术还是向微功耗及无源化，向网络化发展，与无线技术结合，向智能化数字化发展，与CPU等结合，科技发展的一个方向也是取决这些方面，能源的控制以及智能化的结合都是MEMS传感器技术的必要。
有关机构预测，在未来6年，MEMS都将保持两位数的稳定增长：营收的复合年增长率约为20%，出货量的复合年增长率约为13%，到2017年全球MEMS市场规模可达210亿美元。