《DJ在線》MEMS產業興,讓裝置更人性化 04-18 11:25

moneydj新聞 2019-04-18 11:25:46 記者 趙慶翔 報導

tws真無線藍牙耳機在近期話題火熱,市場銷量也表現亮眼,不管是mems麥克風或者感測晶片都扮演關鍵角色。根據研調機構指出,去年mems市場規模約15億美金,預估在今年將成長17.5%。目前在mems產業的國際大廠也在十家以內,而台灣在這產業崛起的趨勢下,期盼能在新應用找出自己的路。

體積越來越小 mems漸取代ecm麥克風

在微小化趨勢下,體積較大的ecm(electric condenser microphone)逐漸被半導體製程的mems(microelectromechanical systems)取代,但現在部分裝置仍採用ecm,像是ktv唱歌的麥克風,但是現在手機、nb幾乎都採用mems麥克風,主要就是因為mems比起ecm而言,能夠更耐高溫、穩定的特性。


現在終端裝置越來越強調智慧、多功能,因此體較小的mems在設計上更輕巧,可以放置於各種裝置當中,因此市場需求量持續增加。像是手機越來越輕薄、筆電的邊框越來越窄,因此mems麥克風就逐漸取代ecm。

根據研調機構顯示,mems麥克風全球年出貨量在去(2018)年達54~55億顆,逐漸取代ecm麥克風,滲透率來到62%,預期在2021年將達75億顆,滲透率將超過7成。


mems麥克風的原理是以半導體製程,包含asic(特殊應用積體電路)和感測器晶片,並以金屬或塑膠外殼包覆,形成腔體,外殼蓋上方或下方有一個小洞,用於接收聲音進入,再傳輸到asic中進行資料分析與傳輸。

意法半導體主管分析,mems麥克風的技術關鍵是在於腔體設計,要讓共振效果更好、訊號處理效果更好,而且,配合裝置越來越小的趨勢下,也使得腔體空間被壓縮,因此進入門檻高,但半導體製程越來越進步,以及市場需求強,推動廠商在技術上能夠突破。

mems要成功? 上下游互相配合是關鍵

mems要開發成功,上下游互相配合將是關鍵。國際大廠幾乎在開發期就與cpu公司共同合作,讓元件與處理器能夠更加緊密的配合,能夠讓mems元件效果更好,像是mems麥克風是收音裝置,後端處理器的演算法才是技術關鍵,因此彼此之間能夠在技術上能夠配合是關鍵。

除此之外,mems當中的晶片封裝與測試都是關鍵,要讓封測之後效果也不會變差,這需要很多時間與下游廠商溝通配合。

感測元件多樣 依照客戶需求加入裝置

同樣也是mems的技術,除了麥克風之外,還有許多感測元件,包含加速度計、陀螺儀、壓力計等等,以tws為例,當中就具有加速度計,能夠感測重力,協助裝置判別,能夠通知處理器作出相對應的功能,像是敲擊後能夠開喚起裝置等。

或者是在硬碟當中,加入加速度計,讓硬碟不小心掉落時,能夠感測到姿態改變,進而啟動自動保護機制,將資料保存下來。另外像是骨傳導感測元件同樣也是一種加速度計,特別是在處理聲音的耳機、麥克風等,就能用感測元件將雜訊消除許多,讓使用經驗更加提升。

目前市面上感測元件有許多,依照客戶需求將元件加入裝置當中,並賦予功能,讓裝置能夠符合客戶與市場的需求。

未來mems產業發展方向

意法半導體主管說明,除了車用電子的需求增加之外,mems市場主要受到各種穿戴式裝置提升不少,特別是在去年下半年許多裝置加入雲端、ai等功能,像是智慧手錶、tws等市場規模都逐漸提升。

在技術方面,mems未來還是朝向低功耗、高效能的方向發展,主要是因裝置當中若要功能越多,加入的感測器就要增加,因此每一個元件所消耗的功耗能夠精簡就是關鍵。


至於在應用方面,隨著行動裝置加速升級語音功能的需求提升,mems麥克風就能加入各種智能家電當中,像是智慧音箱等。而感測元件則依照客戶需求,裝置當中能夠加入各種功能,像是利用加速度計把裝置喚起、或者透過陀螺儀將旋轉動作設定各種指令等。更多人性化的設計,讓裝置更貼近使用者的習慣,也讓mems產業成長趨勢更加明確。

業內人士認為,目前手機市場越來越萎縮,但手機能夠連結到其他裝置的趨勢正在萌芽,而各種裝置當中要加入mems元件的需求也會提升。

台mems晶片廠商少 盼新應用擴市場

mems技術困難,加上與上下游配合是關鍵,因此目前全球主要的mems業者被國際大廠把持,包含博通(broadcom)、博世(bosch)、意法半導體(stmicroelectronics)、德州儀器(texas instruments, ti)等,就是看好這塊市場未來的潛力。

對台灣而言,少數做mems麥克風的廠商包含鈺太(6679)、鑫創(3259),鈺太目前以筆電為主要應用,市佔率約18%,未來也在朝向窄邊框筆電、穿戴裝置等應用面拓展業務。而感測元件則有矽創(8016),包含光感測晶片(p-sensor)、重力感測器(g-sensor)等,鎖定手機市場,持續帶來營運動能。

台灣能否在門檻高卻頗具未來市場規模的mems產業當中,找出自己的發展方向,未來應持續關注。 資料來源-moneydj理財網
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