《電子技術(shù)應(yīng)用》
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MEMS的巨大市場引發(fā)了陶瓷基板的瘋狂

2018-01-17

受新的終端市場需求和需要更先進的工程開發(fā)、工藝和新材料的不同封裝選擇的推動,MEMS 行業(yè)似乎開始越來越有希望了。因為所有這些因素都會帶來更高的售價,所以這一領(lǐng)域已經(jīng)拖延很久了。

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多年以來,微機電系統(tǒng)(MEMS)市場一直都有太多公司在爭奪太少的機會。當(dāng)成本沒法跟上售價的下降速度時,有些器件就從市場上消失了。而該領(lǐng)域中更專業(yè)化和利潤更高的部分(比如基于 MEMS 的麥克風(fēng)和揚聲器)則由于市場規(guī)模太小,最多也只能支撐少數(shù)幾家小公司。

但過去一年來,整個 MEMS 版圖已經(jīng)發(fā)生了重大變化。和半導(dǎo)體領(lǐng)域的其它行業(yè)一樣,這個行業(yè)也經(jīng)歷了一些引人注目的整合:博通并入安華高(370 億美元)、TDK 收購InvenSense(13 億美元)、高通也已經(jīng)簽署了收購恩智浦/飛思卡爾的協(xié)議(47 億美元)。這樣正面競爭的就只剩幾家大公司了,這會給該市場中量最大的部分產(chǎn)生可觀的影響,這也是價格下降速度最快的地方(見圖 1)。盡管產(chǎn)業(yè)化(commoditization)還會繼續(xù),但供應(yīng)商預(yù)計價格下降的速度會比過去慢。

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同時,汽車、無人機、機器人物聯(lián)網(wǎng) 等市場也在帶來新機會,它們?nèi)夹枰訌?fù)雜的 MEMS 設(shè)計。

MEMS 一直以來都是兩個不同的市場的總稱。其中之一是陀螺儀、加速度計和磁力計,數(shù)十億臺智能手機和平板電腦中都有它們。這些芯片難以開發(fā)、封裝和測試,但需求量大,所以還是吸引了大量公司,帶來了激烈的競爭。盡管量大,但這一領(lǐng)域中僅有少數(shù)公司在 2015 年到 2016 年之間實現(xiàn)了顯著增長。

陶瓷基板就是增長最明顯一塊,短短一年,我國陶瓷基板市場有了長足的變化,整個國內(nèi)涌現(xiàn)出大大小小無數(shù)的陶瓷基板廠家,盡管整個陶瓷基板的生產(chǎn)技術(shù)難度很高,但是不管能不能生產(chǎn),真真假假一大批想吃蛋糕的人冒了出來。

隨著集成越來越緊密,系統(tǒng)供應(yīng)商也需要了解這些器件可能會以怎樣的方式彼此交互。和大多數(shù)芯片一樣,MEMS 對熱很敏感。汽車等極端環(huán)境會影響它們的性能。但因為它們既是機械部件又是電子部件,所以它們也對振動和其它類型的噪聲敏感。這需要對它們的特性有更全面的了解。

有了陶瓷基板的輔助就不一樣了,超高的熱導(dǎo)率完全可以忽略掉散熱的問題,機械強度也是遠遠高于其他的基板,還能抗強酸強堿,對于MEMS來說,猶如沙漠之中的一片綠洲。直接能夠幫助MEMS廠商吃到那一大塊別人只能看不能吃的蛋糕。于是,陶瓷基板市場就瘋狂了。

很多 MEMS 終端市場行業(yè)也需要更高的精度。比如,在 ADAS 系統(tǒng)中使用的汽車加速度計需要比智能手機中使用的加速度計更準(zhǔn)確。盡管這會增加價值并導(dǎo)致價格上漲,但其開發(fā)所需的工程量和開發(fā)的復(fù)雜度也會顯著提升。某些情況下,這還需要新的技能組合。為了提升精度,同樣沒有陶瓷基板是完不成的,精度越高、密度越高,整個所需要的穩(wěn)定性就越強,除了陶瓷基板,其他基板根本難以勝任。 

總結(jié)

隨著進入市場的互連設(shè)備越來越多,連接物理世界與數(shù)字世界的需求將需要海量的傳感器。其中很多傳感器都基于 MEMS 技術(shù),而且其中一部分還將需要高度針對性的高精度器件,這部分的比例也正越來越大。對于 MEMS 市場而言,從新市場到高價值的芯片市場,很多方面都看起來很有希望。但這也需要更加艱難的工作,在這方面領(lǐng)先的公司將有望取得更大的市場份額。而陶瓷基板給他們看到了希望,MEMS的瘋狂將會很快延伸到陶瓷基板上面。


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