在過去的幾十年中,MEMS傳感器已經(jīng)走了很長一段路,。1990年代末,用于汽車氣囊碰撞傳感器的MEMS加速度計(jì)和用于側(cè)翻檢測(cè)和防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)的MEMS陀螺儀開始批量生產(chǎn),。在2000年代初,,MEMS傳感器實(shí)現(xiàn)了從汽車到移動(dòng)和消費(fèi)電子的飛躍,首先是在摩托羅拉在大獲成功的RAZR手機(jī)中使用MEMS麥克風(fēng),,然后在首款Nintendo Wii遙控器中使用MEMS加速度計(jì),。
在MEMS商業(yè)化的初期,,緊隨其后的是MEMS和非MEMS傳感器大規(guī)模普及的時(shí)間表。2007年發(fā)布的第一款iPhone具有一個(gè)MEMS加速度計(jì)和一個(gè)接近傳感器,。十年后發(fā)布的iPhone X包括四個(gè)MEMS麥克風(fēng),,還有一個(gè)氣壓計(jì),一個(gè)三軸陀螺儀,,一個(gè)MEMS加速度計(jì),,此外還有接近傳感器,環(huán)境光傳感器和紅外(IR)傳感器,,磁力計(jì)和多個(gè)圖像傳感器,。
為了讓大家更清楚MEMS過去幾年的發(fā)展,我們可以看到自2007年以來,,全球已經(jīng)售出了超過20億部iPhone,,這使iPhone成為MEMS的主要增長動(dòng)力。根據(jù) YoleDéveloppement 的報(bào)告,,MEMS產(chǎn)品僅在2020年就將產(chǎn)生109億美元的收入(非MEMS傳感器的收入將更高),,涵蓋汽車,消費(fèi)和移動(dòng),,物聯(lián)網(wǎng)(IoT),,醫(yī)療保健,航空航天,,工業(yè)和其他市場(chǎng),。
有了這么多的增長,接下來該怎么辦,?Robert Bosch GmbH汽車電子執(zhí)行副總裁Jens Fabrowsky日前分享了他們的見解,。、
SEMI:MEMS行業(yè)面臨哪些主要挑戰(zhàn),?
Fabrowsky:新一代MEMS傳感器的開發(fā)成本正在增加,,這導(dǎo)致了幾次重大轉(zhuǎn)變。為了補(bǔ)償不斷上升的開發(fā)成本并降低風(fēng)險(xiǎn),,MEMS傳感器供應(yīng)商正在尋求更廣闊,、更多樣化的市場(chǎng),而不僅僅是針對(duì)大批量應(yīng)用,。同時(shí),,終端設(shè)備制造商要求更大的產(chǎn)品差異化,但他們不想為此付出高價(jià),,也不想等待新的硬件迭代,。為了保持競(jìng)爭(zhēng)力,傳感器供應(yīng)商提供了支持新功能的軟件解決方案。這種方法更具成本效益,,并加快了設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的周期,。
SEMI:哪些因素正在增加新型MEMS傳感器的開發(fā)成本,并且公司可以采取哪些措施來減輕其研發(fā)風(fēng)險(xiǎn),?
Fabrowsky:與大多數(shù)電子元件一樣,,MEMS的成本由開發(fā)和資本支出決定。內(nèi)容的日益復(fù)雜,,尤其是在接口ASIC和軟件中,,使得MEMS開發(fā)成為一個(gè)多學(xué)科的壯舉,需要跨多個(gè)設(shè)計(jì)中心的多種能力來滿足不斷增長的時(shí)間表,。
制造業(yè)也發(fā)揮著作用,。我們經(jīng)常看到為新的MEMS產(chǎn)品建造的專用生產(chǎn)線,,這既強(qiáng)調(diào)投資又進(jìn)行產(chǎn)能規(guī)劃,。作為一個(gè)行業(yè),我們可以通過將同一制造過程應(yīng)用于多代產(chǎn)品來降低風(fēng)險(xiǎn)和成本,,這將加快產(chǎn)品上市時(shí)間,,增加產(chǎn)量并提高投資回報(bào)率。
SEMI:COVID-19大流行將在多大程度上繼續(xù)影響傳感器供應(yīng)商,?
Fabrowsky:MEMS制造流程已受到供應(yīng)鏈中斷的影響,。盡管多重采購的好處和流程本身的更直接所有權(quán)為我們提供了幫助,但行業(yè)內(nèi)沒有人可以斷言它們已經(jīng)處于危險(xiǎn)之中,,尤其是在發(fā)生新一波傳染病的情況下,。我們的行業(yè)嚴(yán)重依賴即時(shí)制造和物流,并且我們都在關(guān)注可能改變流程的影響,。大流行使我們所有人都意識(shí)到,,重要的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)是可預(yù)測(cè)的,安全的供應(yīng),,最終客戶必須珍惜這一成本,。
SEMI:像Robert Bosch這樣的傳統(tǒng)硬件公司如何以及如何為終端設(shè)備制造商帶來差異化的平臺(tái)?
Fabrowsky:我們一直相信并且仍在投資于自己的制造工廠,。其中包括位于德國德累斯頓的12英寸ASIC晶圓廠,,我們希望在這里生產(chǎn)下一代電源和控制電子產(chǎn)品,以滿足對(duì)汽車電氣化需求日益增長的硅需求,。
我們認(rèn)為,,我們最大的與眾不同之處之一就是我們的產(chǎn)品組合不僅包括組件:與內(nèi)部合作伙伴部門的緊密合作為我們提供了整個(gè)汽車供應(yīng)鏈中全面的系統(tǒng)專業(yè)知識(shí)。在消費(fèi)電子方面,,我們與應(yīng)用處理器,,無線系統(tǒng)和傳感器處理軟件的制造商建立了廣泛的合作關(guān)系,。憑借我們的專業(yè)知識(shí),我們可以為最終客戶提供靈活的系統(tǒng)集成選項(xiàng),,這些最終客戶還受益于成熟的供應(yīng)鏈,該供應(yīng)鏈支持大批量生產(chǎn)和經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的質(zhì)量,。
SEMI:客戶對(duì)軟件解決方案的需求對(duì)傳感器供應(yīng)商意味著什么,,供應(yīng)商將如何發(fā)展以滿足這一需求?
Fabrowsky:在某些硅產(chǎn)品業(yè)務(wù)部門中,,開發(fā)軟件的研發(fā)工作要比設(shè)計(jì)硬件的工作高,!軟件不僅是應(yīng)用程序?qū)铀枰摹K€運(yùn)行處理器接口,、驅(qū)動(dòng)程序,。此外,日益復(fù)雜的測(cè)試軟件可確保高產(chǎn)量并最大程度地減少缺陷,。
在應(yīng)用程序?qū)?,我們?cè)絹碓蕉嗟厥褂煤屯茝V開源平臺(tái),以鼓勵(lì)在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中更好地協(xié)作,。相反,,對(duì)訪問其專有軟件環(huán)境收費(fèi)的公司則失去了長期保持競(jìng)爭(zhēng)力的機(jī)會(huì)。
SEMI:為什么終端設(shè)備制造商在尋找即插即用解決方案而不是獨(dú)立設(shè)備,?
Fabrowsky:電子設(shè)備的消費(fèi)者一直希望產(chǎn)品具有更多功能和更低的價(jià)格,。他們的要求產(chǎn)生了trick滴效應(yīng),這種效應(yīng)一直蔓延到像我們這樣的零部件供應(yīng)商,。這要求我們管理健康的創(chuàng)新渠道,,并選擇能夠?qū)崿F(xiàn)增長和高產(chǎn)量的產(chǎn)品和技術(shù)。然而,,這并不總是那么簡(jiǎn)單,,而且很多時(shí)候組件本身還不夠。
想想我們用于博世智能眼鏡的光驅(qū)投影儀 ,。我們希望在這個(gè)市場(chǎng)上贏得設(shè)計(jì)的唯一方法是通過使用我們自己的掃描鏡和驅(qū)動(dòng)器芯片以及激光模塊和顯示系統(tǒng)的集成來實(shí)現(xiàn)完全集成的模塊,。這使我們能夠提供準(zhǔn)備好進(jìn)行組裝的經(jīng)過單獨(dú)測(cè)試和校準(zhǔn)的最終產(chǎn)品。