做好準(zhǔn)備，未來MEMS集成新方向！

　　我們認(rèn)為，MEMS產(chǎn)業(yè)正向多傳感器（現(xiàn)有的和新興的傳感器）集成方向前進(jìn)，形成三大類組合傳感器。實(shí)際上，這三類集成傳感器已有雛形：密閉封裝（Closed Package）組合傳感器、開放腔體（Open Cavity）組合傳感器、光學(xué)窗口（Open-eyed）組合傳感器。

　　三種MEMS組合傳感器封裝方式

　　密閉封裝組合傳感器是簡單且發(fā)展較為成熟的，主要是慣性傳感器，如多軸加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)。該類傳感器主要感測運(yùn)動(dòng)，必須密閉，以避免外界環(huán)境對傳感器的干擾，如濕度、顆粒物等。未來，也可能集成其它傳感器。但我們認(rèn)為，大多數(shù)應(yīng)用將使用六軸或九軸慣性傳感器，可能外加一顆加速度計(jì)，以提供電源管理，保證低功耗的永遠(yuǎn)在線（always-on）功能。21世紀(jì)初，美新（MEMSIC）和意法半導(dǎo)體（ST）最先將加速度計(jì)推到手機(jī)中，使得慣性組合傳感器成為最成熟、最常用的集成器件。對于加速度計(jì)和陀螺儀，集成是在硅片上實(shí)現(xiàn)的，并通過系統(tǒng)級封裝（SiP）將專用集成電路（ASIC）和磁力計(jì)集成在一起。目前發(fā)展趨勢是：硅片上實(shí)現(xiàn)更多集成；系統(tǒng)級封裝實(shí)現(xiàn)不太適合在硅片上集成（原因是成本高）的芯片。

　　開放腔體組合傳感器需要與外界聯(lián)通以感知環(huán)境信息。例如，壓力傳感器可以和濕度傳感器、氣體傳感器集成。但是，如果將它們與慣性傳感器集成，將會(huì)有重大挑戰(zhàn)。因?yàn)閮深悅鞲衅髦g存在潛在的串?dāng)_，開放腔體造成環(huán)境濕氣和顆粒物進(jìn)入封裝，從而引起慣性傳感器工作異常。但是可以借鑒MEMS麥克風(fēng)的解決方案，它既需要開孔，又需要避免外界環(huán)境對MEMS可動(dòng)結(jié)構(gòu)的影響。所以，我們認(rèn)為MEMS麥克風(fēng)先將和壓力傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器集成。這將形成一種非常重要的組合傳感器，能夠理解我們周圍的環(huán)境狀況。這些傳感器的集成主要采用系統(tǒng)級封裝，因?yàn)榇蟛糠謧鞲衅鞑捎貌煌闹圃旃に嚕趩纹杈A上的集成成本過高。然而，你永遠(yuǎn)不知道創(chuàng)新將帶來什么。新的技術(shù)，如Vesper的壓電薄膜MEMS麥克風(fēng)技術(shù)，可能被應(yīng)用到壓力傳感器，頗具潛在機(jī)遇。

　　第三類是光學(xué)窗口組合傳感器。攝像頭（圖像傳感器）是手機(jī)中最昂貴的傳感器模組，也是手機(jī)的重要賣點(diǎn)。目前，每年升級的攝像頭主要是拍攝照片，但是光學(xué)感測功能潛力更大。許多波長正在被“開發(fā)利用”，以實(shí)現(xiàn)人臉和虹膜識(shí)別、3D地圖、測距、紅外和多光譜成像。當(dāng)然，未來還需要新的硬件研發(fā)。手機(jī)中逐漸形成兩個(gè)光學(xué)窗口組合傳感器，包括前置和后置的圖像傳感器，也將集成現(xiàn)有的光學(xué)傳感器，如接近傳感器、環(huán)境光傳感器和3D景深傳感器等。光學(xué)窗口組合傳感器需要將硅結(jié)構(gòu)最優(yōu)化，包括為應(yīng)用定義合適的光電二極管。但是大多數(shù)采用系統(tǒng)級封裝集成IC、圖像感測芯片、光學(xué)器件、自動(dòng)對焦和圖像穩(wěn)定。組合傳感器/模組才剛剛興起，這意味著攝像頭從圖像采集轉(zhuǎn)移到感測功能正在“路上”。我們相信實(shí)際發(fā)展將大大快于預(yù)期。

　　近期值得注意的是密閉封裝組合傳感器。由于慣性傳感器的價(jià)值已經(jīng)嚴(yán)重下滑，從分立傳感器轉(zhuǎn)向組合傳感器，但是三軸分立傳感器，甚至六軸組合傳感器的價(jià)格已經(jīng)非常低了。現(xiàn)在，傳感器的價(jià)值來源于“功能”，包括實(shí)現(xiàn)該功能的軟件。MEMS企業(yè)必須要清楚地知道他們賣什么：僅僅是傳感器，還是功能？僅僅賣傳感器的話，保持長期盈利能力是比較困難的。