受新的終端市場需求和需要更先進的工程開發、工藝和新材料的不同封裝選擇的推動,MEMS 行業似乎開始越來越有希望了。因為所有這些因素都會帶來更高的售價,所以這一領域已經拖延很久了。
多年以來,微機電系統(MEMS)市場一直都有太多公司在爭奪太少的機會。當成本沒法跟上售價的下降速度時,有些器件就從市場上消失了。而該領域中更專業化和利潤更高的部分(比如基于 MEMS 的麥克風和揚聲器)則由于市場規模太小,最多也只能支撐少數幾家小公司。
但過去一年來,整個 MEMS 版圖已經發生了重大變化。和半導體領域的其它行業一樣,這個行業也經歷了一些引人注目的整合:博通并入安華高(370 億美元)、TDK 收購InvenSense(13 億美元)、高通也已經簽署了收購恩智浦/飛思卡爾的協議(47 億美元)。這樣正面競爭的就只剩幾家大公司了,這會給該市場中量最大的部分產生可觀的影響,這也是價格下降速度最快的地方(見圖 1)。盡管產業化(commoditization)還會繼續,但供應商預計價格下降的速度會比過去慢。
同時,汽車、無人機、機器人和物聯網 等市場也在帶來新機會,它們全都需要更加復雜的 MEMS 設計。
MEMS 一直以來都是兩個不同的市場的總稱。其中之一是陀螺儀、加速度計和磁力計,數十億臺智能手機和平板電腦中都有它們。這些芯片難以開發、封裝和測試,但需求量大,所以還是吸引了大量公司,帶來了激烈的競爭。盡管量大,但這一領域中僅有少數公司在 2015 年到 2016 年之間實現了顯著增長。
陶瓷基板就是增長最明顯一塊,短短一年,我國陶瓷基板市場有了長足的變化,整個國內涌現出大大小小無數的陶瓷基板廠家,盡管整個陶瓷基板的生產技術難度很高,但是不管能不能生產,真真假假一大批想吃蛋糕的人冒了出來。
隨著集成越來越緊密,系統供應商也需要了解這些器件可能會以怎樣的方式彼此交互。和大多數芯片一樣,MEMS 對熱很敏感。汽車等極端環境會影響它們的性能。但因為它們既是機械部件又是電子部件,所以它們也對振動和其它類型的噪聲敏感。這需要對它們的特性有更全面的了解。
有了陶瓷基板的輔助就不一樣了,超高的熱導率完全可以忽略掉散熱的問題,機械強度也是遠遠高于其他的基板,還能抗強酸強堿,對于MEMS來說,猶如沙漠之中的一片綠洲。直接能夠幫助MEMS廠商吃到那一大塊別人只能看不能吃的蛋糕。于是,陶瓷基板市場就瘋狂了。
很多 MEMS 終端市場行業也需要更高的精度。比如,在 ADAS 系統中使用的汽車加速度計需要比智能手機中使用的加速度計更準確。盡管這會增加價值并導致價格上漲,但其開發所需的工程量和開發的復雜度也會顯著提升。某些情況下,這還需要新的技能組合。為了提升精度,同樣沒有陶瓷基板是完不成的,精度越高、密度越高,整個所需要的穩定性就越強,除了陶瓷基板,其他基板根本難以勝任。
總結
隨著進入市場的互連設備越來越多,連接物理世界與數字世界的需求將需要海量的傳感器。其中很多傳感器都基于 MEMS 技術,而且其中一部分還將需要高度針對性的高精度器件,這部分的比例也正越來越大。對于 MEMS 市場而言,從新市場到高價值的芯片市場,很多方面都看起來很有希望。但這也需要更加艱難的工作,在這方面領先的公司將有望取得更大的市場份額。而陶瓷基板給他們看到了希望,MEMS的瘋狂將會很快延伸到陶瓷基板上面。