在過去的十多年時間里,MEMS從默默無聞變成了推動整個消費類市場的重要推手,特別是在智能手機等便攜式產品中得到了爆發式發展。但是一個市場不可能持續地高速發展,在過去兩三年里,MEMS在消費類市場的增長速度已經放緩。反而是在物聯網、智能工業、智能農業等領域,ST窺得了一線商機,視其為MEMS的下一個發展機會。
ST的MEMS產品可分為兩大類,傳感器(Sensor)和致動器(Actuator)。在原理上,傳感器和致動器互為正反的關系,但是在真正的設計和工藝上,兩者存在很多的復用之處。ST作為一家IDM的半導體公司,擁有完整的研發生產體系,以及經過市場檢驗的大規模制造能力,因此成為業內少數的同時提供MEMS傳感器和致動器的企業。
ST大中華暨南亞區模擬和MEMS產品部市場總監
歷經20年的發展,ST的MEMS傳感器產品廣泛覆蓋了加速度計、陀螺儀、慣性測量模塊、磁強計、壓力傳感器、濕度傳感器、麥克風、燃氣和voc檢漏器等,致動器方面也推出了微射流致動器、微鏡致動器、壓力致動器等。在ST公司大中華暨南亞區模擬和MEMS產品部市場總監吳衛東看來,目前正處于致動器第二次爆發的前沿。ST發揮自身在晶圓制程和系統解決方案方面的能力,結合合作伙伴在傳統領域的特長,共同帶給市場優異的產品和整體的解決方案。例如,(1)ST與微光學驅動自動對焦鏡頭廠商PoLight合作開發的壓電致動器,可使鏡頭的對焦速度和功耗得到質的提升。(2)ST為Chirp公司提供了MEMS掃描鏡技術,所實現的超聲波測距傳感器可以可靠地應用于自動駕駛和工業領域。(3)ST為MicroVision提供壓電式、靜電式和電磁式等各種掃描鏡,通過MicroVision的整體解決方案推向市場,在智能手機上實現微鏡投影。(4)ST和U-SOUND公司在一起合作的MEMS揚聲器,該產品雛形已經在今年的巴塞羅那MWC上現身。
而今,隨著消費類電子市場的逐漸降溫并趨于平穩,ST將目光轉向汽車電子和工業市場,并推出了一系列的MEMS傳感器和致動器產品,以滿足汽車和工業的應用需求。
汽車領域:覆蓋安全性和非安全性應用
ST有多款MEMS產品是專為汽車應用而設計,涵蓋了慣性導航、車載設備麥克風等非安全性應用和安全氣囊、ADAS、自動駕駛等安全性應用。據HIS 2017年上半年市場報告證實,ST是第一大汽車非安全性應用MEMS廠商,在2016年汽車非安全性應用市場,ST占有60%的市場份額,相比2015年增長了20%。
之所以能取得這樣的成就,與ST對高精度MEMS傳感器不遺余力的追求是分不開的。在吳衛東看來,正是高精度傳感器推動了新應用的發展。無論車用還是工業用傳感器,如何在提高測量精度的同時保持低功耗無疑是一個巨大的挑戰。在汽車應用中,行人航位推算、自動駕駛、虛擬增強實境、光學防抖、壓力監測、濕溫檢測等都離不開高精度傳感器。ST利用改進的制程,以精確地幾何尺寸、蝕刻和封裝技術保證了傳感器具備適合量產的良率和精度;同時以測試及校準技術實現了高精度傳感器的量產。
ST改進制程和測試及校準技術,以提高傳感器精度
智慧工業是真正推動物聯網普及的應用
智慧工業市場潛力巨大,且生命周期長,因此吳衛東稱其為真正推動物聯網普及的應用。智慧工業對智力和感知力的要求都很高,其關鍵的技術有數據處理、運動傳感器、環境傳感器、智能節點。對此,ST有一款用于傾斜檢測的激光測距儀LIS2DH12TR、用于震動檢測的電容式反饋式地震計LIS344ALHTR等。
ST的智慧工業運動傳感器
不同于消費市場,工業市場一個很顯著的特點是產品的生命周期比較長。對此,ST制定了長期供貨計劃,向客戶承諾,工業和汽車類產品,從產品上市日期起至少供應10年。在此基礎上,再以高性能、高質量和惡劣工業環境下的出色表現(更寬工作溫度范圍、更強的抗撞擊和抗震穩健型)贏占市場。