ST：我们看到MEMS 下一个机会，正转向汽车和工业市场

“过去10年多MEMS  从默默无闻变成了整个消费类市场的重要推手，特别是在手机应用、手持式产品里。借助近几年非常热门的主题——物联网、智能工业、智能农业，我们看到了MEMS的下一个发展机会。” 


这是近日，意法半导体（ST）在北京举办的主题为MEMS 媒体沟通会上，ST大中华暨南亚区模拟和MEMS产品部市场总监 吴卫东 对未来的判断。过去十几年ST 在消费级的MEMS 市场大获成功，国内包括华为、OPPO、vivo、小米等几乎所有手机厂商都与ST 有合作。不过，随着智能手机增长进入饱和期，MEMS 的增长开始转向工业物联网与智能汽车领域。ST 表示，公司也将继续抓机会开拓MEMS新的市场增长空间。

多元化的产品组合和全产业链是ST的优势


与很多具有单一优势的半导体公司不同，ST 是一家拥有众多产品线，包括MEMS产品、功率器件、射频器件、微控制器、分立和先进模拟产品等。

在MEMS 的产品组合上，ST现在主要做五类产品：光学防抖陀螺仪、加速度计+陀螺仪/6轴IMU模块、超低功耗加速度计、高精度压力传感器、加速度计+磁强计惯性测量单元。这些产品线，目前已经超过了六成的市场占有率。


全产业链也有ST 明显的优势。MEMS 分为两部分：一部分是传感器，就是我们耳熟能详的加速度、陀螺仪；另一份是致动器，英文是Actuator，这也是MEMS的重要组成部分。吴卫东表示，ST的优势之一就是同时拥有这两项技术。因为ST作为一个IDM的半导体公司，拥有完整的研发生产，虽然这两项原理是正反的关系，但在真正的设计和工艺上，是可以复用的。

致动器Actuator 主要原理是用电、磁的方式推动微小物体。吴卫东预测，未来几年将迎来第二次爆发，同时大家也可以看到ST与合作伙伴在市场上呈现成熟的产品。吴卫东举了四个与合作伙伴共同开发的例子。


第一、压电致动器，采用PZT Technology，可以实现快速对焦的功能。合作伙伴PoLight是一家欧洲的公司，他的解决方案，就像瞳孔一样，用压电的方式可以让镜头收缩和形变，达到对焦功能。这种方式相比之前方案有质的提升。接下来会有很多摄像头生产厂家配合一起把这样的技术引入到市场量化。

第二，超声波测距，与Chirp公司合作。ST 提供给这家公司一个MEMS mirror的technology，可以实现让超声波全方位地发射出去。未来该技术将在包括自动驾驶、工业领域里，特殊的行业里比较可靠的应用领域。

第三、微镜投影，与耳熟能详的MicroVision合作。ST 提供不同技术的mirror，有压电式、有静电式、有电磁式。MicroVision通过它的整体解决方案推向市场，今年一季度底，国内有一家手机正式推出了基于MicroVision解决方案的，带微型投影仪的手机，这款手机至少在市场上也引起了一定的反响。

第四、MEMS扬声器，ST与U-Sound一起在合作。在今年的巴塞罗那MWC上已经推出雏形产品，为阿里将会推向市场的基于MEMS推进器的产品。
“对于这些合作伙伴，ST做的就是晶圆制程和系统解决方案的配合。”吴卫东说道。

谈到在中国市场的合作，吴卫东表示，过去几年，ST在中国不仅仅是人力资源和投资在加大，业务也成长得很快。目前主要的业务来自于手机客户，包括华为、OPPO、vivo、小米等数得上名字的都和ST有合作。同样在汽车领域，在中国也有很多合作伙伴，包括联电、德赛等。


MEMS增长正转向汽车和工业市场

ST 在消费电子市场的MEMS领域大获成功， 不过目前这一市场也步入成熟期，总量巨大增幅却缓慢。ST 认为，随着物联网智慧工业、智能汽车产业加速崛起，将为MEMS市场带来新的活力。

吴卫东表示，一旦谈到工业和汽车一定要有RF射频的连接。而ST 很有优势可以提供整套解决方案。我们可以把合作伙伴的所有sensor都连接起来，把sensor的数据有效、有质量地传到后台去。这对很多客户和应用来讲，这样一步到位的解决方案，今天市场上只有为数不多的半导体供应商可以做到。

工业与汽车领域除了完整方案，还要有高可靠性、高精度等。例如，目前自动驾驶领域要求sensor做事的时候要在20厘米以下。虚拟增强实要求光学防抖，画面之间的偏差10厘米以内。“目前谷歌从Android 5.0开始，规定了sensor在某些参数规格的要求，只有传感器首先把关，整个系统才会有好的效果。”吴卫东说道。


另外吴卫东还提到，与消费电子产品不同，工业和汽车级别的产品面临更为复杂的环境，这需要产品有非常高的可靠性。在农业检测上甚至都不知道放到传感器的具体位置，很多使用场景需要用十年甚至更久，这就既要有很好的精度，同时功耗不能增加，这才是真正的挑战。

在精度方面吴卫东给出了三个重要考虑方面：


1、噪声。有本身机械结构产生的造成；还有高频噪声，sensor在应用时是数字输出，在任何电子线路里会有电磁耦合现象。厂商需要有足够的经验帮助客户在算法上规避或抑制掉、消除掉这样的噪声。

2、稳定性。有时间的稳定性，解决老化问题。有温度的稳定性，各种条件下做到平衡。

3、提高精度。除了要考虑设计和制造工艺外，80%是测试和校准。同样一个MEMS传感器，如果测试、校准做得更精细的话，它完完全全可以从精度只有5%提升到1%甚至更低。消费类因为一天要保证出货100万片，产线、产能不可能支撑每一个器件都要去校准、测试，我花的时间按秒来算。工业级别则不同，一个芯片测试上百次，可以把这个传感器调校得非常精准，这可以用几星期来计算。按单位1的概念来讲，消费级是乘以10，工业级乘以100，战略级乘以1000的概念。这一点，MEMS sensor是比较独特的。

吴卫东表示，ST 在测试领域有很多经验，甚至有很多专利技术。另外，ST 在花费巨额资金投资到制造设备、测试设备当中。


除了上述三点，吴卫东认为，安全也是工艺和汽车领域客户考虑的重点，目前ST 有整体解决方案。例如，在汽车领域ST有ADAS系统、整体解决方案。ST还承诺客户，保证产品的市场供应时间超过10年。



吴卫东最后表示，目前在MEMS 产品领域ST 出货量已经超过130亿片。未来我们将从消费类持续增长拓展到工业类和汽车类，还将延伸到射频等方面，为智慧城市提供一套整体的解决方案。