新兴应用遍地开花,组合式MEMS出货倍增
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Yole Developpement共同创办人Eric Mounier
智慧型手机在2012年带动惯性感测元件及麦克风大幅成长。预期惯性组合元件会开始取代分离式元件,而微机电系统(MEMS)振荡器和射频(RF)MEMS未来将大量进入市场(图1)。
整体半导体业产值成长率在2012年下滑2%,而MEMS产业却再度出现近10%的成长,规模达110亿美元。Yole Developpement预计,2012~2018年,MEMS市场会以12.7%的平均成长率,达到225亿美元的产值。同时期,MEMS的出货量年复合成长率预估可达20.3%,2018年的出货量将达两百三十五亿颗。
组合式MEMS元件大行其道
虽然MEMS稳定的成长使市场看起来没什么波动,但在旧产品趋于成熟及新产品出现的情况下,MEMS市场将出现新兴应用领域变化。Yole认为惯性感测器及MEMS时脉元件的组合很快就会有明显成长。组合式惯性感测器开始在消费及汽车市场获得大量采用,而且很快会占有一席之地。
Yole Developpement的MEMS & SENSOR分析师Laurent Robin
组合式元件可省下不少成本,例如在特定应用积体电路(ASIC)内的陀螺仪及加速计的成本比只单独式的方案高一点而已,因此,组合式元件已在大型应用平台如三星(Samsung)Galaxy S3占有一席之地,这将逐渐侵蚀分离式元件的销售。
未来感测器整合的趋势同样也将逐步冲击磁力仪市场,因为更多使用者转至加速计/磁力仪/电子罗盘的组合,因为更多智慧型手机同时采用这三种感测器,而更多在较小封装内的组合产品可容纳具弹性的配置,远离电磁波干扰,因此九轴陀螺仪/加速计/磁力仪将取代更多分离式元件。Yole预测,2012~2018年惯性感测器组合产品年复合成长率为43%,市场规模将达到20亿美元以上。
MEMS时脉/压力计成长可期
虽然2012年全球半导体市场成长减缓,限制MEMS时脉元件及晶片的成长,但Yole预期未来几年MEMS时脉元件及晶片成长会非常强劲。SiTimes最新的技术将MEMS振荡器效能提升至手机需要的水准,且成本比石英元件低,应可因此挺进庞大的潜在手机应用市场,每支手机可能采用两组。
此外,供应商SiTime及Discera皆和现有传统时脉业者合作配销,应有助提高传统市场的替换接受度。新业者IDT、Sand9以及芯科实验室(Silicon Labs)进入市场后,将增加MEMS产品组合选项,为业界带来更多价格竞争,以及市场需求,预估MEMS时脉元件年复合成长率将超过50%。
图1 2012~2018年MEMS元件销售量分析(按各类元件区分)
压力感测器仍然会是MEMS最大的市场,其广泛用于汽车及工业市场,现在也愈来愈常用于消费型装置。Yole预测MEMS压力感测器2013年市场规模将达20亿美元,到2018年左右则接近30亿美元。
压力感测器开始在大型消费平台取得占有率,如三星Galaxy S3,而有愈来愈多智慧型手机和平板电脑会加入压力感测器,附加高度资讯以改善卫星定位系统(GPS)准确性,让行动装置除能在室内导航,还能根据高度资料点提高位置精确度。
Yole预计射频MEMS出货量在2012~2018年将有17%的成长。需要更多4G长程演进计划(LTE)频段的智慧型手机将会采用更多安华高(Avago)和TriQuint的表面声波(BAW)滤波器。在智慧型手机增加天线调谐器的情况下,新的射频MEMS切换器及可变电容器也会受到牵动。
WiSpry的产品在2011年获得三星采用后,还没用在其他手机中,但其次世代元件凭藉尺寸与效能优势,预期将于2013年可得到更多订单。RFMD将两个天线调谐器装在iPhone 5,据传Cavendish Kinetics和互补式金属氧化物半导体(CMOS)相容的MEMS交换器很快就会上市,而DelfMEMS的天线调谐器则已计划量产。
Yole预计,2012~2018年MEMS微投影系统同样有18%的年复合成长率,应用于消费性微型投影机到工业条码扫描器、3D捕捉系统、雷射印表机及光纤开关切换器。针对这类利基市场的是开发单镜、雷射投影机的新进业者,并与数位光学处理(DLP)或智慧型手机感测器业者合作,共同将投影系统推升到20亿美元的市场规模。
值得一提的是,创新MEMS元件将持续出现,例如由夏普(Sharp)生产、使用低电力Pixtronix技术的高通(Qualcomm)MEMS萤幕几年内可商用化,且MEMS自动对焦可能很快就会上市。
品牌智慧型手机因量测温度及湿气的需求,将加入环境感测器,而MEMS元件将是理想选择。至于健康、健身或工业监控市场在未来几年对MEMS亦会有明显营收贡献,虽然健身产品和智慧型手表仍是非常零散的市场,大多只使用单一、低成本的加速计,但这些应用就MEMS长期而言的发展很重要。
2012年MEMS整体市场较前一年成长10%,产值达110亿美元,Yole也稍微调低2013~2018年的产值预测至198亿美元,主要是由于喷墨读写头市场下滑较预估快。因为消费性印表机市场从可替换喷墨头方案移往全页式及固定喷头方案,且需求减缓。另一方面,Yole当初即预测,低成本组合感测器将快速取代分离式惯性感测器,使整个惯性感测器的营收成长放缓。
MEMS晶圆代工厂迈向整合
前三十大厂商的获利结果可说明智慧型手机市场带动多少MEMS需求。MEMS麦克风热卖推升AAC的MEMS营收较去年成长90%,达6,500万美元,让AAC首次进入前三十大排名。此中国驻极体(Electret)麦克风供应商进入MEMS麦克风市场,由英飞凌(Infineon)买进MEMS裸晶片,封装后销售给既有的麦克风客户。
但并不是所有MEMS产业都有成长。在磁力仪市场,主导供应商AKM面临Yamaha及Alps更强的竞争,使其平均售价在这一年下降35%。
Yole认为MEMS晶圆代工业已到了该整合的时候,因二十个主要业者竞逐整体成长稳定、约6亿美元的市场。在喷墨头需求下滑,但其他新兴应用增加的情况下,Yole估计台积电MEMS营收将增加1,900万美元,索尼(Sony)则为1,600万美元,X-FAB、Tronics Microsystems及TowerJazz将各取得约400万美元的额外收入,上述厂商收入将占晶圆代工总营收的绝大部分,因此,其余小型晶圆厂将门可罗雀。[!--empirenews.page--]