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TDK InvenSense:在不断自我革新中迈向顶级MEMS厂商
2019-07-02 16:58:11   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

麦姆斯咨询:2017~2018年期间,TDK(包括InvenSense、Epcos和Tronics)的MEMS业务营收增长了5%,位列MEMS制造商Top 10榜单。通过本次访谈,Yole将带领我们深入了解TDK InvenSense的MEMS策略。

微访谈:TDK Invensense首席技术官Peter G. Hartwell博士

据麦姆斯咨询介绍,2018年对于半导体市场来说是一个好年景,MEMS产业也获利颇丰。不过,由于复杂的世界经济、政治局势,2019年似乎具有更多不确定性。在此背景下,Yole在其最新发布的《MEMS产业现状-2019版》报告中认为,MEMS市场将在创新和新应用的推动下继续增长。2019~2024年期间,Yole预计全球MEMS市场规模的增长率将达到8.3%以上,出货量增长率将超过11.9%,其中消费类应用仍将占据最大的市场份额(超过60%)。

2018~2024年MEMS市场预测(按产品类型细分)

2018~2024年MEMS市场预测(按产品类型细分)

在这个不确定的时期,Yole技术与市场分析师Eric Mounier博士和Dimitrios Damianos博士,采访了MEMS市场领导者TDK Invensense首席技术官Peter G. Hartwell博士。2017~2018年期间,TDK(包括InvenSense、Epcos和Tronics)的MEMS业务营收增长了5%,位列MEMS制造商Top 10榜单。通过本次访谈,Yole将带领我们深入了解TDK InvenSense的MEMS策略。

2018年全球MEMS制造商Top 30

2018年全球MEMS制造商Top 30

Eric Mounier(以下简称EM):您好!首先请您简要介绍一下TDK InvenSense,及其产品和目标市场。

Peter G. Hartwell(以下简称PH):TDK集团的总销售额达到了125亿美元,在全球拥有超过10万名员工,其产品品牌包括TDK、EPCOS、InvenSense、Micronas、Tronics和TDK-Lambda等,其产品组合包括无源器件(如陶瓷、铝电解和薄膜电容),以及磁性元件、高频、压电和保护器件等;还包括传感器和传感器系统,如温度传感器、压力传感器、磁传感器和MEMS传感器等。此外,TDK还提供电源、能源设备、磁头等等。

TDK InvenSense旨在成为MEMS传感器和传感器解决方案的一站式服务商。我们的产品包括加速度计、陀螺仪、磁力计、压力传感器、MEMS麦克风,以及用于测距和指纹生物识别的超声波传感器。我们还提供融合多种传感器数据的专业软件产品,使集成商能够快速打造有吸引力的产品。我们的专业软件开发团队还提供图像稳定、行人航位推算、6-DoF跟踪、定位、活动分类、运动伪迹移除等软件算法。去年以来,我们已经成功将市场从消费电子和物联网扩展到了汽车和工业领域。

TDK传感器产品组合

TDK传感器产品组合

EM:2018年,汽车和智能手机市场增长放缓,对TDK InvenSense的MEMS业务有何影响?TDK InvenSense是如何应对这种经济衰退的?

PH:由于市场的巨大转变,2018年下半年对MEMS领域的所有厂商来说都是充满挑战的一段时期。跨市场和应用的多样化产品组合,有助于我们MEMS业务的持续增长。尽管智能手机销售放缓,但在物联网和可穿戴应用的推动下,TDK InvenSense的MEMS麦克风业务获得了不错的收益。我们成功推出了汽车惯性传感器,包括舱内和安全应用,尽管汽车市场发生了变化,但我们仍然取得了不错的市场表现。

EM:TDK InvenSense以及许多其他MEMS和传感器厂商,正在从分立式传感器转向更多的组合式传感器(传感器融合、智能传感器中枢等)。在您看来,推动这种转变趋势的因素主要是什么?会面临哪些具体的问题?例如,较高的成本是否会降低在消费电子产品中的应用率。

PH:TDK InvenSense瞄准的组合式传感器产品,其传感器的物理集成为我们的客户提供了额外的附加价值。举个例子,我们的ICM-20789将6轴IMU与压力传感器组合在一个封装中。这种7轴组合式传感器可以使无人机制造商轻松地将控制飞行的稳定悬停功能添加到现有平台。又如,MEMS麦克风和压力传感器中的MEMS芯片都需要与环境接触,它们的组合通过共享封装开口,可以简化可穿戴产品中的集成设计。

TDK InvenSense运动组合传感器ICM-20789逆向分析

TDK InvenSense运动组合传感器ICM-20789逆向分析

图片来源:《InvenSense高性能7轴运动组合传感器:ICM-20789》

TDK于2012年推出首款基于DMP的产品,整合了多个传感器、专用微控制器和外部传感器接口以扩展功能,创造了传感器中枢的概念。随着更多的计算、存储甚至用于分布式“边缘”计算的人工智能(AI)的引入,加速了近期智能传感器的发展,它们可以通过传输传感器中经过处理的的信息而不是原始数据,降低整体系统的功耗。

组合式传感器确实有挑战。例如,与产品中其它系统共存的挑战(例如电子罗盘/磁力计),同时,组合式传感器尺寸的增加也会限制其在先进外观及更薄产品中的放置。此外,为了保持必要的传感器性能,良率、测试和先进封装的要求,也会使制造成本更高。

Dimitrios Damianos(以下简称DD):在技术路线规划、新产品和投资等方面,TDK InvenSense的下一步扩张计划有哪些?

PH:尽管TDK InvenSense在可靠性方面已经成为领导者,我们仍在利用TDK(日本)和其它集团子公司的材料经验将可靠性和性能提升到新的水平。

同样,我们设计了具有自诊断功能的智能传感器产品,以确保在整个使用寿命期间保持准确的校准。

最后,我们正在投资端到端的传感器解决方案,以把握机器人、健康/康乐以及增强现实/虚拟现实(AR/VR)等重要新市场。

TDK的技术变迁史

TDK的技术变迁史

DD:就MEMS麦克风、惯性传感器和压力传感器这三个细分市场而言,您认为最大的突破分别是什么?

PH:声学方面,随着更多智能设备需要监听用户交互,并且需要在具有挑战性的环境中运行(例如在音乐播放期间),因而需要更高的信噪比(SNR)和声学过载点(AOP)。模拟MEMS麦克风仍占据市场主导地位,但向采用MIPI SoundWire双向接口的转变即将到来。这将实现可配置的传感器增益、滤波器和功率模式,从而实现针对不断变化的环境使用情况量身定制的性能,类似于20年前向数字加速度计的转变。

压力传感器方面,我们新的基于电容的压力传感器相对于现有压阻技术重新定义了功耗、尺寸和性能。电容式压力传感器为MEMS压力传感器提供了新的应用和市场。我们正在寻找那些正在使用工业传感器但还没有应用MEMS技术的客户,现在它们不只是将MEMS传感器作为一种选择,而是作为更好的整体解决方案。

惯性传感器方面,我们继续在行业中引领组合式惯性传感器的性能、功耗、稳定性和尺寸。虽然我们已经经过了几代产品的持续改进,但还有很大的改善空间!

超声波测距方面,通过不久前收购Chirp Microsystems公司的超声波飞行时间(ToF)解决方案,我们打开了一个全新的市场。在我们看来,我们超声波解决方案的推出,类似于当年InvenSense打开的MEMS陀螺仪市场。相对于当前技术的典型成本、尺寸和功耗,我们的解决方案有很大优势。几乎每天都有新的潜在用例和市场找到我们!

DD:您认为谁是你们在MEMS和传感器市场的主要竞争对手?TDK InvenSense如何明确自己的定位?

PH:博世(Bosch SensorTec)、意法半导体(ST Microelectronics)、楼氏电子(Knowles)以及英飞凌(Infineon)。

TDK的差异化优势在于更强大的客户支持、广泛的开发网络和我们的软件专业技术。这使我们能够独特地支持物联网利基市场和新兴的传感器应用。我们已经进行了结构调整,以迅速响应市场上的大客户,同时也培养了开发人员基础。我们还专注于我们的软件专业知识,专注于从驱动到传感器融合的解决方案,以及整体合作解决方案,例如Coursa惯性辅助定位系列等。

DD:过去几年来,包括2017年收购InvenSense在内,TDK通过多次收购广泛扩展了技术组合。请您介绍一下InvenSense将如何支持TDK的全球战略?

PH:在其80多年的历史中,为了应对不断变化的市场和应用,TDK已经完成了多次自我革新。我们清楚地看到传感器是消费类、汽车和工业/能源市场新增长机遇的驱动技术。随着各类产品正逐渐成为更加智能化的互动系统,我们建立了多元化的公司和技术组合,以支持这一智能化变革。我们丰富的产品组合使我们能够提供完整的捆绑式解决方案,满足客户对于传感器的各种需求。InvenSense为TDK带来了系统和解决方案专业技术,使TDK成为世界领先的传感器解决方案提供商。

DD:最后,您还有什么结语要为我们的读者补充吗?

PH:传感器正在推动技术发展的新时代。大数据不再仅仅是一个未来概念,已经成为一个新行业,它诞生于人工智能和机器学习的新进展。而人工智能和机器学习又需要基于不断扩展的传感器应用的海量数据。传感器正在数字化人类体验,将人类带入数字世界,使机器可以在现实世界中自主运动。真实世界和虚拟世界的交互和融合必将借助传感器来完成,从而为全球用户带来新颖体验。

延伸阅读:

《MEMS产业现状-2019版》

《医疗、工业和消费类应用的超声波传感技术》

《气体和颗粒物传感器-2018版》

《消费类生物识别市场和技术趋势-2018版》

《压电器件:从块体型到薄膜型-2019版》

《InvenSense高性能7轴运动组合传感器:ICM-20789》

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