MEMS器件发展势不可挡:未来MEMS市场将持续增长

 

电子发烧友网讯：随着便携消费电子的走热，MEMS器件得到了爆发式的增长，苹果iPhone的热销更是把MEMS器件市场推到了新的高度。

1、MEMS麦克风：2012年MEMS麦克风出货量估计达到20.6亿个，是2009年出货量4.329亿的4.8倍。

2、MEMS磁力计：MEMS磁力计也越来越多地进入智能手机与平板电脑，预计2013年磁力计营业收入将达到4.87亿美元，高于去年的4.183亿美元和2011年的3.901亿美元，2013年磁力计营业收入有望实现两位数的增长

3、MEMS陀螺仪：MEMS陀螺仪也在智能手机、平板电脑中大展身手，预计在未来几年将一直保持增长，2015年MEMS陀螺仪市场将达到11亿美元，远远超过MEMS加速度计的7.05亿美元。

短短两年时间MEMS器件成为消费电子领域炙手可热的器件，近几年都会保持高速增长趋势。现在让我们一起来了解下MEMS各器件的走势吧。

MEMS麦克风出货量爆发式增长

据IHS iSuppli公司的MEMS市场简报：2012年MEMS麦克风出货量估计达到20.6亿个，是2009年出货量4.329亿的4.8倍。虽然该产品已问世多年，但2009年才迎来重要转机，当时苹果开始购买MEMS麦克风用于iPod nano 5，尤其是iPhone 4。尽管苹果不是早期采用者，但凭借苹果的巨大影响力，MEMS麦克风出货量2010年跃升至6.964亿个，2011年猛增到13亿个，如图1所示。苹果2009年占MEMS麦克风出货量的份额只有6.2%，但2012年激增至30.8%。

图1：全球MEMS麦克风出货量增长情况 （以百万为单位）

硅麦克风是最成功的MEMS领域之一，最近几年应用范围不断拓展，已成为一个快速增长的市场。每部智能手机或功能手机可能需要一个加速计、罗盘和陀螺仪，而智能手机通常需要两个MEMS麦克风——两年前只含有一个麦克风。更加值得关注的是，手机供应商现在考虑使用三个或更多的MEMS麦克风以获得额外好处，比如加强支持噪声抑制以及视频的高清录音。

2013磁力计营业收入今年劲增16%

据IHS iSuppli公司的MEMS市场简报：预计2013年磁力计营业收入将达到4.87亿美元，高于去年的4.183亿美元和2011年的3.901亿美元，如图2所示。今年磁力计营业收入有望实现两位数的增长，将是2012-2016年的最高增长率，其它三年预计平均增长4-9%。

图2：全球电子罗盘营业收入预测 （以百万美元计）

通过提供 磁力计可以提供方向信息，即人员或设备移动的方向，来改善智能手机与平板电脑的定位能力。其具有足够的精度，使得电子罗盘可以用于基于位置的服务，以及其它各类应用。苹果率先在其iPhone 3GS中使用电子罗盘，为智能手机导航确立了标准，从而为磁力计集成到智能手机之中铺平了道路。GPS是智能手机的必备功能，手机导航可以直观地自动翻转地图。

目前，磁力计在智能手机与平板电脑中的占有率超过90%，今年二者合计占90%以上的磁力计出货量。第三个潜在应用将是超极本。游戏也是一个主要平台，尽管该市场领域正快速趋于饱和。

电子罗盘同样可用于遥控器、相机、MP3播放器与便携导航设备，但在这些领域中的应用仍然很少。

目前磁力计的集成方案主要考虑让其远离电磁干扰源。因此，磁力计仍将保持分立元件形式，以保留优化其安放位置的灵活性。例如，厂商青睐一个包含加速计的六轴惯性测量单元与陀螺仪组合，外加一个分立的磁力计。

即便如此，作为包含加速计的六轴组合传感器的一部分，磁力计的出货量也不断上升，预计2016年达到5亿个。低端智能手机与功能手机——基本上是不带陀螺仪的手机，将是六轴罗盘模组的主要机会，这类模组是理想的“即插即用”解决方案。陀螺仪是帮助导航的另一个器件。

软件是成功应用磁力计的一个关键方面，尤其是倾斜标度与软铁补偿，这是指钢铁、螺丝、电池触点，以及手机和环境中可以扭曲磁场的其它元件的影响。除了磁感方式，基于位置的服务与增强现实尤其偏爱灵敏度较高的磁阻技术。

手机厂商对于所谓的磁性陀螺仪也很感兴趣，它可以在低端智能手机与功能手机中代替MEMS陀螺仪。这也需要硬件性能良好的罗盘。

在磁力计厂商中，日本AKM处于领先位置。AKM向排名前10的所有手机厂商供货，而且是苹果的独家供应商，并向三星的最高端Galaxy SIII和Note 2智能手机供应器件。但是，AKM面临其它供应商的压力，这些供应商现在也可以批量供应。而且AKM被迫降低其磁力计的价格，导致自己的营业收入受损。 AKM也在进军组合式传感器，以及指向精度更高的低噪声磁力计领域。

日本Yamaha凭借其巨磁阻（GMR）罗盘，地位仅次于AKM。三星是其主要客户，但Yamaha也成功地得到了联想等中国厂商，以及日本京瓷与富士通的订单。

其它主要磁力计供应商包括日本Alps；德国Bosch Sensortec，拥有？ip core技术，是一家新加入进来的厂商；法国－意大利企业意法半导体，其客户包括Sony Mobile和一些中国手机厂商；美国企业Memsic、霍尼韦尔与飞思卡尔，也是重要供应商。
MEMS陀螺仪成盈利王

MEMS陀螺仪如此强劲的增长得益于智能手机、平板电脑，特别是苹果iphone和ipad一直高企的需求。预计在未来几年将一直保持增长，2015年MEMS陀螺仪市场将达到11亿美元，远远超过MEMS加速度计的7.05亿美元。

　　据统计，陀螺仪占据消费电子和移动应用中运动传感器41%的盈利，包括加速度计和电子罗盘，共计16亿美元。而2010年的全部运动传感器收益为11亿美元。

　　

　　全球消费电子和移动MEMS领域陀螺仪收益预测（百万美元）

　　三轴陀螺仪常常和三轴加速度计以及磁性罗盘用于航海和稳定光学图像领域。到2015年，电视遥控器和超级笨的应用将增加1.55亿美元的MEMS市场收益，较之2011年超出900万美元。

　　“陀螺仪将直接产生共计6.55亿美元的市场收益，三轴部分占71%，约为4.62亿美元。苹果将会是主要的消费者，消耗约62%的三轴陀螺仪产能。其他制造商如三星电子和LG电子去年也加快采用该器件，”IHS 旗下MEMS和传感器主管及首席高级分析师Jeremie Bouchaud表示。

汽车MEMS市场发展前景

据IHS iSuppli公司的汽车MEMS市场追踪报告，由于新车出货增长降温，汽车MEMS市场增长势头将有所减弱，但由于安全设备装配率不断上升以及面临降低排放的压力，随后将迎来扩张阶段。

预计今年汽车MEMS营业收入将从2011年的22.5亿美元上升到24.0亿美元，增长6.6%。预计2013年增长率下降到5.8%，随后在2014年回升到13.4%，届时营业收入将增至28.8亿美元，如图3所示。

图3：全球汽车MEMS营业收入预测 （以10亿美元计）

到2016年，汽车MEMS营业收入将达到32.0亿美元，增长4.4%。届时，由于对电子稳定控制（ESC）以及轮胎压力监测系统（TPMS）等汽车安全设备的需求减弱，汽车MEMS传感器市场将趋于平稳。到那个时候，这些系统的安装率将达到法规要求的水平，从而导致汽车MEMS增长变得更加温和。

ESC利用多个传感器来探测和抑制打滑，在美国、欧洲、澳大利亚、韩国和日本得到越来越普遍的采用。TPMS用于监测充气轮胎内部的气压，美国、加拿大、中国、韩国和欧洲都要求汽车配备这种系统。

虽然欧洲和中国等地的新车出货量增长速度将会放慢，但MEMS传感器的总体市场将继续非常强劲地增长，汽车MEMS领域也将受益。

主要MEMS器件与应用

目前，四类器件合计占汽车MEMS系统的99%。它们是压力传感器、加速计、陀螺仪与流量传感器，其五年增长率均在3-12%。第五种器件是微型辐射热测量仪，当2016年夜视系统开始快速增长的时候，这种器件的重要性也将随之上升。

按销售额计算，今年最大的五种汽车MEMS应用按降序排名是：ESC，安全气囊，进气歧管绝对压力（MAP），TPMS与翻滚探测。

总结：

多传感器融合已是必然

虽然单个MEMS器件在消费便携领域得到了爆发式的增长，但是未来多个传感器融合已成趋势。随着九轴、十轴MEMS传感器的推出，都将为MEMS传感器带来了新的目标市场。