首页 > 市场总揽 > 正文

MEMS应用需求各异,压电MEMS开辟新疆域
2019-08-27 21:05:43   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

受到多种MEMS产品的应用驱动,如压力传感器(例如胎压监测系统)、射频器件(例如5G通信和车联网)、惯性传感器(例如高级驾驶辅助系统和自动驾驶汽车)和新兴MEMS器件(例如用于指纹识别的压电MEMS超声波换能器)等,预计MEMS市场将在2019年至2024年期间实现显著增长。

麦姆斯咨询 CEO 王懿

MEMS集中了当今科学技术发展的许多尖端成果,涉及物理学、半导体、光学、化学、电子工程、材料工程、机械工程及生物工程等多种学科和工程技术。相比传统的结构型传感器,MEMS传感器具有体积小、重量轻、功耗低、价格低、集成度高、可批量制造等优点。此外,MEMS传感器还可以与处理单元集成,例如采用系统级封装(SiP)或片上系统(SoC)形式,因此MEMS成为智能传感器的重要载体。

尽管IDM至今仍主导MEMS产业走向,但是代工模式也有其优点:不仅可以让无晶圆厂(Fabless)MEMS设计公司节省兴建晶圆厂的巨额成本,以投资更多人力专注于传感器产品设计,还可以加速消费类MEMS应用的发展。

以MEMS惯性传感器为例,与应用相关的精度指标主要有三方面:噪声(Noise),如振动抑制、1/f噪声、高频噪声等;稳定性(Stability),如长期稳定性、温度稳定性和重复稳定性等;偏差(Tolerance),如零偏、灵敏度、非线性、轴间串扰等。

展望未来10年,5G、物联网、人工智能、自动驾驶汽车将成为MEMS市场的主要驱动因素。不同应用对MEMS传感器的需求各异,以MEMS加速度计为例,在个人消费电子领域,功耗最重要,其次是精度和成本;在汽车领域,可靠性最重要,其次是精度和寿命;在工业领域,寿命最重要,其次是可靠性和精度。

受到多种MEMS产品的应用驱动,如压力传感器(例如胎压监测系统)、射频器件(例如5G通信和车联网)、惯性传感器(例如高级驾驶辅助系统和自动驾驶汽车)和新兴MEMS器件(例如用于指纹识别的压电MEMS超声波换能器)等,预计MEMS市场将在2019年至2024年期间实现显著增长:市场营收的复合年增长率约为8.3%,出货量的复合年增长率约为11.9%。

此外,新材料(如压电材料)和新工艺(如压电薄膜沉积)的发展为MEMS应用领域开疆辟土。实际上,压电和MEMS技术的融合发展正在为全球MEMS产业带来一场革命。压电MEMS技术越来越多地应用于射频滤波器、MEMS时钟、MEMS陀螺仪、喷墨打印头、MEMS扬声器和麦克风、MEMS微镜、自动对焦执行器、能量收集器,以及超声波换能器和指纹识别传感器等产品。

随着先进材料和半导体技术不断发展,电子器件正朝着小型化、智能化和高集成化道路发展,面对智能手机等消费类产品的海量需求,市场对压电薄膜型器件的需求日益增加,越来越多的电子器件采用的压电材料开始从块体型转向薄膜型。因此,压电薄膜沉积技术在MEMS产业中变得越来越重要。目前应用最广泛的压电薄膜材料是氮化铝(AlN)和锆钛酸铅(PZT)。

在市场需求和压电材料制备水平提高的双重因素影响下,压电MEMS和传感器正迎来黄金时代,将在5G通信、智能语音、消费类可穿戴设备、指纹识别和医疗等设备中拥有广阔的应用前景。在整个压电器件市场中,射频滤波器受益于5G通信而快速发展,包括SAW和BAW滤波器。智能语音交互市场引爆了麦克风海量需求,新型压电MEMS麦克风凭借高信噪比优势,有望打破传统的电容式麦克风垄断地位,同样压电MEMS扬声器也蓄势待发。在全屏手机需求背景下,压电超声波指纹识别的高安全性和良好的抗污特性,更切合物联网安全可靠的发展趋势,因而备受关注。

MEMS传感器正在将人类的体验数字化,并推动真实世界和虚拟世界的紧密结合,为全球各地的用户提供全新的体验。MEMS传感器与人工智能的结合将催生边缘计算新时代:在边缘设备中将多种传感器融合,再结合人工智能技术,可以为视、听、嗅、运动等多种物理量的感测开辟新应用。同时,压电MEMS技术也将为蓬勃的MEMS市场再注一剂强心针。

延伸阅读:

《压电器件:从块体型到薄膜型-2019版》

《MEMS产业现状-2019版》

《CMOS图像传感器产业数据订阅服务》

《5G对手机射频前端模组和连接性的影响-2019版》

相关热词搜索:MEMS 压电MEMS 压电传感器

上一篇:MEMS传感器:5G海量应用,未来市场可期
下一篇:最后一页