《新兴MEMS专利调查-2014版》
2014-10-27 14:56:05   来源：微迷   评论：0   点击：

Emerging MEMS Patent Investigation 2014

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本报告选择7款市场前景广阔的新兴MEMS（简称eMEMS）器件，提供重要的专利数据、技术分析和市场预测。这些MEMS器件包括：自动对焦执行器（Autofocus）、AOC MEMS、化学传感器、微型扬声器、扫描微镜、硅基微流控器件和超声波MEMS器件。新兴MEMS市场有望从2013年的1.71亿美元增长到2019年的28亿美元，复合年增长率为58.2%。

哪些公司拥有新兴MEMS的核心专利？

新兴MEMS的相关专利始于20世纪90年代，而本世纪头十年，我们观察到自动对焦执行器、扫描微镜和超声波MEMS器件的专利数量快速增长。

MEMS自动对焦执行器专利出现于2009年，然后开始不断增长。这段期间刚好对应CMOS图像传感器在消费类市场上的增长，同时市场也需要小型化、多功能的相机模块。Cambridge Mechatronics和DigitalOptics是目前领先的专利持有人，但是，自从2010年韩国巨头LG公司也成为一股重要力量。如今，MEMS自动对焦执行器在智能手机和平板电脑领域是一个热门话题，虽然2013年仍未被采用，同时也面临着一些技术挑战，但是其商业化前景非常广泛。

图1 新兴MEMS专利申请演变（样刊模糊化）

自从2003年开始，扫描微镜专利开始显著增长，在2009-2013年期间达到顶峰。许多公司都在研发微镜技术来和德州仪器（TI）DLP技术竞争，DLP技术采用的是微镜阵列。TI和Microvision是主要的专利申请人，同时也有MEMS扫描微镜产品出货。TI拥有多项授权专利和强大的知识产权组合，但是2010年以来TI的专利似乎销声匿迹，Microvision正成为该领域的一股重要力量。自从2009年，新的竞争对手，如Hitachi、Lemoptix和Funai Electric，都试图进入该领域。我们相信，未来几年扫描微镜是非常重要的，微型投影仪市场将带动其快速增长。

超声波MEMS器件的专利申请量在2013年大幅增加，主要是因为医疗成像市场的需求。未来几年，超声波MEMS应用将实现真正的增长，预计2016年进入利基市场。西门子、飞利浦、奥林巴斯和通用电气都是目前主要的专利申请人，而Kolo Technologies和三星正在挑战他们。

其它新兴MEMS领域的专利申请较为平淡。大多数AOC MEMS专利申请在2002-2004期间，随后电信市场进入低迷期。Xerox、Agilent和Avago基本没有新专利申请了，新进入者是Luxtera和Kaiam，他们提供硅光子器件（Si photonic devices）。

图2 AOC MEMS关键同族专利发展情况（样刊模糊化）

化学传感器的专利申请在2005年达到峰值后，似乎现在又重新启动了。欧美企业，如Sensirion、Cambridge CMOS Sensors、Bosch和Honeywell是领先者，但是自从2010年中国科研机构的专利数量开始增多。许多厂商都在从事二氧化碳（CO2）传感器研发，重点是二氧化碳传感器在暖通空调市场中的应用。如今，室内空气检测用的二氧化碳传感器全部是基于非色散红外式（NDIR）气体传感原理，但是高水平的研发和专利正使得MEMS技术很快进入该市场。由于物联网市场的发展，基于MEMS的化学传感器具有强大的、长期的潜力。

基于MEMS技术的微型扬声器可能实现真正的突破，因为这项技术可以给扬声器带来新的功能。2007年之前专利申请几乎没有，2009年之后逐渐增多，主要来自Audio Pixels和Bosch的贡献。目前MEMS扬声器是一个热门话题，但是很遗憾，还没有看到任何商业化的产品诞生。Audio Pixels和Knowles是两家最有希望推出MEMS扬声器产品的公司。预计2015年MEMS扬声器市场有望启动。

图3 超声波MEMS器件的专利申请情况（样刊模糊化）

过去十年，硅基微流控器件的专利申请量较低，但保持稳定。大部分专利是美国科研机构申请，如加州理工学院（Caltech）、美国国立卫生研究院（NIH）和加州大学（University of California），未来这些专利可能授权给企业。Boehringer、Life Technologies / Thermo Fisher、Silicon Biosystems和Oxford Nanopore正在开发微流控器件，但是似乎专利并没有集中在硅基技术。

知识产权在新兴MEMS领域还没有绝对优势的厂商

我们的分析显示，这些在新兴MEMS领域申请专利的厂商采用广泛的商业模式。目前还没有一家大厂商在所有这些新兴MEMS领域都申请专利。意法半导体（STM）是为数不多的拥有多种新兴MEMS器件专利的公司之一，它在微型扬声器、硅基微流控器件等方面都有布局。其它器件专利，大部分是由初创企业（如poLight和Cambridge CMOS）或没有MEMS业务的大型IC公司（如LG和三星）申请。

大多数MEMS市场份额掌握在一些巨头手中，如Bosch、STM、楼氏电子（Knowles）和德州仪器（Texas Instrument）。未来，这些公司可能会进入新兴MEMS市场，因为他们可以实现量产制造。事实上，如果产品想成功进入市场，能否实现量产制造是一个壁垒。因此，对于有新兴MEMS器件专利，但还没有在MEMS市场中“打拼”过的企业来说，要么采用与MEMS晶圆代工厂合作形式（如poLight与STM合作），要么采用收购形式。

报告目录：

• Introduction
> The authors
> About the authors of this report
> Scope of the report
> Key features of the report
> Objectives of the report
> Assignee mentioned
> Terminology for patent analysis
> Methodology
> Rationales for choice
> Patent search strategy
> Patent selected

• Executive Summary
> Overview
> eMEMS market
> Case study
> Time evolution of patent publications
> Patent publications/market forecast
> AOC MEMS
> Autofocus
> Chemical sensors
> Micro-speakers
> Scanning micro-mirrors
> Si microflidic
> Ultrasonic MEMS

• eMEMS patent investigation
> AOC MEMS
> Autofocus
> Chemical sensors
> Micro-speakers
> Scanning micro-mirrors
> Si microflidic
> Ultrasonic MEMS
> Conclusions

For each emerging MEMS:

• Market & technology overview

• Relevant and related patents
> Time evolution of patent publications
> Geographic breakdown of patent fiings
> Main patent assignees ranking

• Relevant patents
> Time evolution by country of publication
> Time evolution of top-15 patent assignees
> Country of publication for top-15 patent assignees
> Mapping of current IP holders
> Patent assignee IP network
> Summary of main assignee patent portfolios
> Degree of specialization
> Leadership of main patent assignee
> Impact factor of main assignee patent portfolios
> Key patent families
> Main Patented Technologies of Applicants

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