【導讀】隨著各式物聯網應用開枝散葉，MEMS傳感器技術也不斷精進。預計2014年后各式應用將加速萌芽，汽車領域正爆發出前所未有的MEMS大風暴,而進軍MEMS的本土企業也越來越多，對于MEMS傳感技術帶來的巨大商機，你還能忽視嗎？
對于MEMS的巨大商機，你有何看法？下面將為您解讀從汽車應用為切入口的一些主要MEMS傳感器芯片商以及國內廠商存在的一些機會。
十大汽車MEMS傳感器芯片商
博世(Bosch)，總部設在德國，是全球頂級汽車MEMS傳感器供應商。根據咨詢公司IHS最新報告顯示，博世MEMS出貨量繼續保持強勁的增長勢頭，但是由于價格侵蝕顯著，市場營收受到擠壓。去年博世的年度營收排名第一，達到7.4億美元，是第二位日本電裝（Denso）的3倍多。2013年，全球十大汽車MEMS供應商的營收合計21.8億美元，占整個汽車MEMS市場的88%份額。2012年，十大供應商營收合計21.2億美元，占相同市場份額。
“盡管博世排名第一，但是其營收還在增長，而其它供應商營收則接近2012年。”IHS首席分析師Richard Dixon博士說道，“日本電裝和松下（Panasonic）因為日元-美元的匯率問題而導致營收下降，兩者總體營收跌幅為22%，同樣受到影響的還有日本的Epson Toyocom和Fuji Electric，因此沒有擠進前十。而其它競爭對手，如森薩塔（Sensata）、亞德諾（Analog Devices）和英飛凌（Infineon），則借此縮小差距。”
總體來說，2013年該行業出貨量繼續攀升，增長幅度為13%，高于2012年的11%。由于價格侵蝕，營收增長則慢的多，僅為3%。價格侵蝕比較嚴重的是多傳感器解決方案或稱為組合傳感器，如電子穩定控制系統（ESC）和胎壓監測系統（TPMS）。
博世從2012年的6.53億美元增長到2013年的7.4億美元，增幅為13.3%。公司受益于其強大的市場壟斷能力，眾多一類客戶保證營收增長。博世也擁有豐富的產品線，其MEMS傳感器包括加速度計、陀螺儀、壓力傳感器、流量傳感器和紅外傳感器等。
排名第二和第七的分別是
電裝和
松下，雖然因為匯率問題導致營收下降，但是兩家公司負責人均表示，出貨量保持穩定增長。電裝是供暖、通風和空調系統應用的 MEMS頂級供應商，同時在日本連續可變傳輸系統市場上，保持第一。松下的大部分營收來自汽車級陀螺儀業務，但是面臨村田（Murata）和Epson Toyocom的競爭。
排名第三的是全球性跨國公司
森薩塔，總部位于美國馬薩諸塞州。該公司的壓力傳感器市場份額排名第二，僅落后于博世。其它產品包括陶瓷壓力傳感器和基于聚合物的濕度傳感器等。森薩塔是目前全球唯一的MEMS氣缸壓力傳感器商業供應商，大眾汽車和戴姆勒均采用。2013年，森薩塔營收同比增長8.5%，達到2.17億美元。
總部位于美國德克薩斯州的飛思卡爾（Freescale）排名第四，總部位于美國馬薩諸塞州的亞德諾排名第五，而總部位于德國的英飛凌排名第六。
飛思卡爾的成功依賴于幾道“主食”，如加速度計的穩健表現，其出貨到北美的安全氣囊市場。飛思卡爾的MEMS業務受到2011年日本海嘯的影響，目前其仙臺的工廠已完全恢復。2013年飛思卡爾營收增長7.5%，達到2.14億美元。
亞德諾的汽車MEMS業務很大一部分也來自安全氣囊加速度計，2013年營收增長8.5%，達到1.91億美元。
英飛凌是全球領先的TPMS供應商，但是由于價格下跌，在一定程度上影響了其收入。2013年，英飛凌營收增長15%，達到1.74億美元。
日本村田、密歇根州的德爾福（Delphi）、馬薩諸塞州的通用電氣（GE）分別位居第八、第九和第十。
村田的優勢產品是用于ESC的加速度計。目前，越來越多的使用組合傳感器（加速度計+陀螺儀）。2013年村田營收增長7.9%，達到1.37億美元。
德爾福的優勢產品也是安全氣囊，但是2013年營收下降了1.6%，為6200萬美元。
通用電氣在TPMS領域表現搶眼，公司出貨量的增長有38%的貢獻來自于TPMS。2013年通用電氣營收增長22.5%，達到4000萬美元。
事實上，MEMS技術在汽車領域的應用只是其冰山一角，MEMS傳感器技術在其他各熱點領域也有著舉足輕重的影響。
進軍MEMS,本土企業潛在商機
在一窩蜂地為平板電腦和智能手機開發國產應用處理器之后，中國企業家現在又得出結論：智能手機中的MEMS器件數目快速增長，這是不容放過的巨大商機。因此，中國企業又信心十足地轉向了MEMS。
市場調研公司Yole Développement列出了20家排名最領先的MEMS廠商，其中沒有中國企業的身影，至少現在還沒有。新興的中國MEMS廠商可能集中在低端領域，比如麥克風和壓力傳感器。中國初創企業能否成為全球MEMS市場中的風云人物，這是中國微電子歷史尚未書寫的篇章，后事如何，未來10年甚至20年才能見分曉。
2011-2012年銷量最大的MEMS玩家（單位：百萬美元）
注：紅色部分是中國MEMS廠商
在基于CMOS的SoC開發領域，中國無廠設計公司盡管開始的時候經驗相對缺乏，但上手非常迅速。該領域的機會造就了幾個國內贏家（即展訊、全志和瑞芯微），他們脫穎而出。但是，大量廠商最終只能相互大打價格戰。
這一章節提供了一個極好的例子，它充分顯示：廣泛的可授權IP內核（來自ARM、 Imagination和其它一些廠商）、設計、SPICE和掌握更精細節點的代工廠商，給中國無線設計公司創造了前所未有的公平競爭環境。MEMS可能與此不同。MEMS將考驗中國初創企業的耐心、遠見，以及他們擁有的IP資源的廣度與深度。中國企業在這些方面通常沒有優勢。
目前，中國只有四家MEMS企業，即美新半導體、深迪、上海矽睿科技和明皜傳感。據稱還有大量MEMS廠商在中國涌現，主要是因為本地創投公司與企業家對MEMS的興趣越來越大。
地方政府也在聯手研究機構推動MEMS產業發展。上海微技術工業研究院（SITRI）由中國科學院與上海政府聯合建立，致力于開發“超越摩爾”的技術。上海微技術工業研究院仿效臺灣工研院（ITRI）的模式，是一個開放性的創新平臺，主要包括8寸微制造線、研發設施、工程中心、供應鏈伙伴和行業協會等。SITRI還提供專門的投資基金。
上海矽睿科技
據上海矽睿科技有限公司（QST）總經理謝志峰，公司成立于2012年，從一開始就專注于生產“高端磁傳感器與MEMS傳感器”。
謝志峰是半導體行業的資深人士，職業生涯從英特爾開始，在美國加州從事設計X86處理器。他后來返回亞洲，積累了16年的晶圓代工經驗：開始是在新加坡特許半導體，后來到上海的中芯國際。2011年，年過半百的謝志峰開始感到不安，毅然創立了自己的公司。“我在英特爾工作的時候，老板對我說，如果不是為英特爾工作，就無足輕重，”他說，“我必須創建一家公司，只是為了向原來的老板證明我可以自立。”
謝志峰看上了MEMS。雖然他不是這方面的專家，但他喜歡MEMS，因為當初這個領域沒有什么競爭。在做盡職調查的時候，謝志峰偶然發現了上海微系統與信息技術研究所（SIMIT），該研究似乎擁有不錯的陀螺儀技術。
謝志峰發現，幾乎世界任何地方的研究所，“對于把技術轉化為成功產品必然涉及的可制造性、占位面積和成本都不了解，尤其是轉為消費電子市場中的成功產品。”謝志峰說服SIMIT把陀螺儀技術和相關專利授予QST，換取QST的股份。謝志峰說：“不涉及金錢交換。”謝志峰隨后取得了另一個突破，獲得了“全球著名的霍尼韋爾各向異性磁阻（AMR）磁傳感器技術的獨家、全球和永久授權”。
借助上海華虹宏力半導體制造有限公司的一條生產線，并與這家晶圓代工廠商合作，QST去年秋天得以推出其首款產品：AMR磁傳感器QMC6983。QST在霍尼韋爾技術的基礎上開發了這款三軸單芯片磁傳感器。自從兩個月以前開始，這款產品賣出了70萬個。
由于存在干擾，智能手機中的壓力傳感器通常不能很好地用于室內GPS。謝志峰表示，他的公司推出的AMR磁傳感器解決了這個問題。該傳感器擁有內置自檢驗功能和溫度漂移補償模塊，因此可以實現高精度和更好的可靠性。QST表示，由于具有這種優點，其AMR磁傳感器可以用于穿戴式系統和各種其它應用。但謝志峰承認，要想追上博世和意法半導體等領先廠商，QST和其它中國MEMS企業還有很長的路要走。初創企業不僅要追趕領先者，而且也必須制訂長期計劃，使自己能夠對傳感器的發展作出快速反應。
MEMS的新模式
Yole Développement最近發表的報告指出：“慣性MEMS一直面臨劇烈的市場與技術進化。”在“獨立”MEMS器件方面，“6和9軸自由度 （DOF）傳感器正在組合傳感器領域形成新的模式，”該公司寫道。正在興起的一個趨勢是，把幾個慣性傳感器組合在一個封裝之中。該報告指出，這類傳感器的主要應用是消費領域。主要形式包括加速計與磁力計組合，或者加速計與陀螺儀組合。
比較隨意的MEMS觀察者認為，中國人對MEMS感興趣，主要是因為MEMS是一個模塊，不會被手機中的大型SoC集成，這樣就給他們足夠的喘息空間獨立生存。但是，實情遠非如此。謝志峰表示，MEMS市場的進入門檻比多數企業家所認為的要高得多。他一口氣列出了六條進入MEMS市場之前必須了解的事情。
● 第一，每項MEMS技術都要求獨特的制造工藝。你不能隨便找一家代工廠商生產自己的MEMS。多數代工廠商并不擁有生產你們MEMS所必需的IP。
● 第二，MEMS要求你有自己的傳感器設計。
● 第三，MEMS也要求傳感器與低功耗ASIC配合，低功耗ASIC在弱信號條件下精度很好。
● 第四，傳感器與ASIC必須放置在一個封裝之中。但多數代工廠商可能缺乏這方面的經驗。
● 第五，MEMS需要在運動過程中測試。
● 第六，傳感器需要與系統中的主芯片通訊，比如手機中的傳感器。但是，每個傳感器都是不同的，而且每個手機模塊也是不同的。因此，他們的通信方式也不同。
如果說謝志峰在進入MEMS市場之前低估了什么的話，那就是他的公司和現場應用工程師的軟件工作量，他們花費了大量精力來微調應用軟件。他說，當發現公司生產的MEMS能夠在一款手機中完美工作，在另一款手機中卻不行時，“我們意識到軟件是關鍵。”
混合與匹配不同的算法以及與不同廠商ASIC集成的傳感器，非常復雜性和困難，這是推動MEMS向6D和9D傳感器發展的主要是因素。謝志峰解釋道：“一站式解決方案讓MEMS集成變得更加干凈、簡單和可靠。”
傳感器中樞
MEMS未來面臨的挑戰不僅是單一封裝中的傳感器數量不斷增加。新出現的一個事物是“傳感器中樞”，即廠商給封裝中的傳感器-ASIC組合增加了一個微控制器。謝志峰解釋道，傳感器中樞中需要微控制器，主要用于管理功耗。據謝志峰，以前手機中的主CPU承擔了這項任務。但每當傳感器需要測量什么東西的時候就喚醒CPU，非常耗電。
除了本周剛宣布的公司首款加速計，QST目前還有一個CMOS集成6D運動傳感器（比如3軸加速計+3軸陀螺儀，3軸磁傳感器+3軸加速計技術）和9D傳感器路線圖。 但謝志峰表示，隨著傳感器中樞的出現，“我們決定提前我們的計劃，更早地在MEMS中增加一個微控制器。”原來公司計劃是在2015或2016年這么做。
QST有兩個選擇，可以把MEMS封裝外包給一家MCU廠商，或者與一家MCU廠商合作把MCU集成到自己的MEMS之中。QST決定采用后者。謝志峰表示：“考慮到ARM的生態系統，ARM內核將是我們的首要考慮。為了推出專用、低功耗版本，我們也可以考慮MIPS。”
