本土MEMS厂商需厚积薄发，红海中闯出一条路

最近，国内MEMS产业可谓好事连连：深迪半导体发布国内首款三轴MEMS陀螺仪ST200G；致力于MEMS加速度计、陀螺仪和电子罗盘的新创公司矽睿半导体 (QS Technologies)在上海成立；罕王斥资30亿兴建8英寸MEMS晶圆厂；关于MEMS配套产业园区的建立和政策扶持的新闻也是接二连三。

取得这些阶段性成果，值得恭喜和鼓励，但就国内整体MEMS产业而言，还有很长一段路要走，国内MEMS产业起步相对较晚，从产业分布来看，长三角地区主要以研发为主，应用层面大多分布在珠三角地区，从产品形态来看，MEMS麦克风发展最好，瑞声科技的MEMS麦克风已经打入苹果产品供应链，但其MEMS芯片还是外购于英飞凌。瑞声科技也在进行MEMS芯片的开发，初创公司无锡芯奥微和苏州敏芯也在这一领域有一定的技术积累。

在消费类惯性传感器方面，硅谷海归创立的无锡美芯开发出的三轴磁传感器已量产出货，成功应用于智能手机等便携设备。苏州明皜和上海深迪在今年分别发布了三轴加速度计和三轴陀螺仪，目前还未量产。从深迪半导体网站公布产品规划来看，下一步应该是三轴陀螺仪三轴加速度计芯片的六轴IMU以及陀螺仪加速度计地磁仪的九轴方案。步伐较ST和InvenSense这些国际厂商，稍慢了一些。

此外，据中国微纳技术俱乐部会长王懿先生介绍：“目前MEMS晶振、自动对焦执行器、微扬声器和MEMS操纵杆在国内还处于真空状态；微镜、温湿度传感器、气体传感器、生物芯片和微流控芯片在国内均有产品，但是基本处于起步阶段；另外，红外焦平面阵列芯片主要应用于军事领域，国产化需求强烈，国内公司主要有浙江大立、武汉高德、北京广微积电和上海巨哥，产品主要特点是良率低，单价高。”

中国微纳技术俱乐部会长王懿

从应用市场来看，据Semico Research的调查数据显示，2011年，智能手机中的MEMS产品销售额占20%，2011～2015年，复合年增长率将达38%。智能手机将在2014年取代汽车，成为MEMS的最大应用市场。王懿认为，2012年，更多的MEMS器件将用于消费电子产品中，如压力传感器、自动对焦执行器、微镜和温湿度传感器。智能手机仍将起到火车头的拉动作用；同时，平板电脑将提供新的增长机会。

随着iPhone引爆了MEMS传感器市场，将其带入消费电子，现在MEMS加速度计和陀螺仪已基本成为高端手机的标配。而且因智能手机和平板电脑的热卖，越来越多的厂商切入陀螺仪市场，除了传统厂商ST,InvenSense等，罗姆旗下加速度计供应商Kionix已进入陀螺仪市场，松下最近也推出三轴陀螺仪。一些大厂也通过收购进入这一市场：Maxim收购SensorDynamics、Murata收购VTI，可以预见的是，不久的陀螺仪市场将是一片红海。而有些厂商则选择避开这一波消费电子的应用浪潮，直接切入被认为是下一个热门应用领域的医疗电子，如索尼收购Micronics。

如何让自己的陀螺仪产品在市场上更有竞争性，如何与手机中现有传感器合作，拓展更多新应用，这就是目前很多厂商都在研发的组合传感器。现阶段在智能手机中，MEMS加速度计用于做横竖屏切换、平衡球等简单应用中，陀螺仪用于拍摄全景照或某些简单游戏中。意法半导体（ST）技术营销经理闫子波先生表示：“如果把加速度传感器、陀螺仪和地磁传感器的数据融合在一起，经过算法处理，能够输出四元数和旋转矢量，这两者的输出可以扩展出很多的应用，比如，扩展现实、位置信息服务、室内导航等，这些新的应用会驱动越来越多的手机和平板需求多种传感器。另外一点，手机中光学防抖也对陀螺仪提出很高的要求，需要陀螺仪配合摄像头模组形成一个反馈闭环，具有高相应速度和低噪声的特点，这也是可以看作陀螺仪和CMOS sensor的一个融合应用。”

据闫子波介绍ST已经有多种组合产品：“比如：LSM330D就是加速度陀螺仪，封装只有3x5.5mm,下一代产品只有3x3.5mm. LSM303D是ST新推出3x3mm的加速度和地磁传感器组合产品，大大简化电子指南针的设计。ST也有9轴芯片（加速度陀螺仪地磁），而对于10轴组合产品, 现在已经有SIP。设计出组合传感器不是问题，而最重要的是能否契合市场的需求，并且每种传感器有其特性，比如压力传感器需要其上部开孔，现阶段超薄手机更关注传感器的高度，而不是面积等等，这些都会给组合产品设计带来一些挑战。”

而在年初推出全球首款9轴组合传感器的InvenSense，其多款产品已被三星和HTC等多家手机厂商使用。InvenSense公司业务开发副总裁JosephJiang接受本刊采访时表示：“InvenSense的9轴组合传感器MPU-9150采用4x4x0.9mm尺寸封装，与6轴 MPU-6050 和3轴 MPU-3050产品可实现pin-to-pin兼容，使得客户可以方便地迁移到我们的新一代产品中。同时，很多手机和平板大厂也采用了我们的方案，如三星 Galaxy Nexus 以及 HTC One”

InvenSense公司业务开发副总裁JosephJiang

另外，他透露，最近InvenSense发布了一个穿戴式传感器开发工具包，并收到客户面积极的反馈。他也期待最新的9轴组合传感器产品能快速被应用在体育/健身和健康监测市场。

像ST和InvenSense的单芯片集成组合传感器产品在国内暂处于真空状态，虽然很多公司已在这方面进行开发。王懿认为主要有以下几个方面的原因：首先，国内公司对单个传感器的研发还不成熟，3轴加速度计和3轴陀螺仪均无量产经验。其次，国内大部分MEMS初创公司没有实力自己研发ASIC芯片，需要与IC设计公司配合。据他了解，无锡美新、上海深迪有自己的ASIC团队，并正在研发多轴整合的ASIC芯片。再次，有些MEMS芯片与ASIC工艺不兼容，只能采用多芯片、系统级封装形式。最后，从市场应用角度看，集成并非绝对的好，需要针对应用具体分析，消费类市场对成本极为敏感，组合传感器的性价比不一定优于单个传感器。因此，对于现阶段国内厂商而言，不易切入单芯片组合传感器市场。[!--empirenews.page--]

对于国内公司来说，就算再难也要进入，市场不能没尝试过就丢掉。ST闫子波认为：对于国内MEMS产业而言，需要的是经验、时间和市场的考验，这个市场是变化很快的，从加速度传感器的价格就可以看出竞争已经多么激烈了。王懿则认为该产业应由政府牵头，通过MEMS行业上、中、下游的合作，开发CMOS MEMS设计、制造、封装及测试平台，加上人力成本优势，才有实力与国外厂商竞争。

但同时也有一些利好消息，中国的MEMS产业链正在不断完善（如苏州和淄博中试平台、无锡晶圆级封装平台），各地政府的优惠政策（如苏州领军人才、无锡530计划、上海千人计划），都促进中国MEMS步入快速发展期。

王懿认为MEMS产业的发展同样也给其他行业带来机遇：

（1）传统的IC代工厂将落后的产线改造为MEMS生产线，以提高利润率；

（2）IC设计公司可为MEMS设计公司“量身定制”ASIC芯片；

（3）IC封测厂也可引入一些设备，如MEMS专用高真空封装炉、转台和磁场发生器，涉足MEMS行业；

（4）系统集成商可研究传感器融合算法，提供多轴运动模块，应用领域有智能遥控器、惯性导航和人体运动监测等。