- 采用新型技術與工藝的微型傳感器,拓展了應用領域
- 滿足了更高的要求,成為推動傳感市場發(fā)展的動力
- 無線傳感器市場受到業(yè)界的關注并增長迅速
- 2008年全球傳感器市場規(guī)模為506億美元
- 到2010年預計全球傳感器市場則可達600億美元以上
- 無線傳感器在2007-2010年該市場年復合增長率會超過25%
2006-2010年MEMS手機市場規(guī)模 單位:百萬美元
采用新型技術與工藝的微型傳感器,拓展了應用領域,滿足了更高的要求,成為推動傳感市場發(fā)展的動力。
據(jù)有關報告顯示,2008年全球傳感器市場規(guī)模為506億美元,而到2010年預計全球傳感器市場則可達600億美元以上。近些年來,與半導體工藝的融合成為推動傳感器發(fā)展的一個重要動力,這種融合使傳感器的性能更加強大,而體積卻越來越小,催生出微型傳感器。微型傳感器的出現(xiàn)使原本在很多不能應用傳感器的領域得以應用傳感器件,從而為系統(tǒng)產(chǎn)品的智能化提供了條件。與此同時,傳感器應用領域的拓展帶來了更多的市場需求。近些年來,基于MEMS等技術的新興微型傳感器如加速度傳感器、角速度傳感器、無線傳感器、生物傳感器、光傳感器等的普及不斷給傳感器市場帶來新的增長點。比如最近興起的傳感網(wǎng)概念,就與微型無線傳感器息息相關,也正是受益于傳感網(wǎng)的發(fā)展,無線傳感器市場受到業(yè)界的關注并增長迅速,據(jù)有關市場研究機構預測,在2007-2010年該市場年復合增長率會超過25%。
微型傳感器工藝技術創(chuàng)新
微型傳感器聽起來是體積微小的傳感器,但實際上,它并不是傳統(tǒng)傳感器簡單物理縮小的產(chǎn)物。據(jù)專家介紹,它是以新的工作機制和物化效應,使用標準半導體工藝兼容的材料,通過MEMS等加工技術制備的新一代傳感器件,具有小型化、集成化的特點,可以極大地提高傳感器性能。它的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)的傳感器因其制作工藝與半導體工藝不兼容,在性能、尺寸和成本上不能與通過半導體技術制作的高速度、高密度、小體積和低成本的信號處理器件相適應的難題。
為滿足市場更高的要求,傳感器廠商在技術與工藝上不斷進步,產(chǎn)品也更加差異化。比如,愛普生的微型傳感器采用QMEMS工藝制作。愛普生(中國)有限公司副總經(jīng)理酒井嘉弘告訴《中國電子報》的記者, QMEMS是合并了QUARTZ和MEMS這兩個關鍵詞構成的一項獨有的新技術,它是采用感光印刷加工技術實現(xiàn)的晶體精細加工工藝。傳統(tǒng)的機械加工工藝是在切斷晶體基板后,將晶體片與研磨劑一起放在容器中邊旋轉邊研磨,然后對晶體進行倒角加工。現(xiàn)在它在很多方面達到了極限。而愛普生利用感光印刷技術對晶體實施精細加工,其工藝與機械加工相比,大幅提升穩(wěn)定性,并實現(xiàn)了產(chǎn)品的超小型化,也使得晶體特性大幅改善。
美新半導體的MEMS加速度傳感器則采用了熱對流的技術,美新半導體市場總監(jiān)張嘉福表示,這種技術不同于電容技術,可以使產(chǎn)品具有更高的抗沖擊性能,并降低了故障率,而它采用的CMOS工藝也顯著降低了成本。
應用向消費電子拓展
應用市場的發(fā)展也給微型傳感器提供了很好的舞臺,無論是在汽車、機械制造工業(yè)、工業(yè)過程控制,還是家居類和消費類電子產(chǎn)品領域,微型傳感器的應用都比以往更加廣泛。
基于MEMS技術的微型傳感器具有很多特點,比如提高了信噪比和靈敏度、具有陣列性、集成度高、又有很好的兼容性。而又由于它采用成熟的硅微半導體加工工藝加工制造,可以批量生產(chǎn),降低了成本,所以它在很多應用領域受到了歡迎。
MEAS公司的MEMS傳感器就廣泛涉及壓力、加速度、溫度濕度、磁阻位移等各測試領域以及各種面向行業(yè)具體應用的綜合微型傳感器。MEAS公司技術拓展經(jīng)理程永紅一口氣為記者舉了好幾個典型的應用例子,比如醫(yī)療手術用有創(chuàng)血壓傳感器、高檔汽油車用氣體質量流量傳感器、汽車(尤其是混合動力車)防霧用溫度濕度一體傳感器、微加工音叉技術的油品傳感器、車輛尾氣系統(tǒng)用溫度濕度壓力一體測量傳感器等等。
張嘉福認為,MEMS傳感器早已滲透到工業(yè)、汽車和導航系統(tǒng)的市場,這是因為基于MEMS技術的新產(chǎn)品提供了很低的成本,從而使相關市場受益。而MEMS未來應用的趨勢一定會在家庭和消費電子上,因為它們成長最快,也是最大的市場。
但從目前來看,全球傳感器市場增長最快的市場仍然是汽車市場,排在第二的則是過程控制市場。
無線市場快速成長
物聯(lián)網(wǎng)或稱傳感網(wǎng)最近在一些地區(qū)發(fā)展起來,使其概念成為業(yè)界關注的熱點。作為關鍵的器件之一,在物聯(lián)網(wǎng)或者傳感網(wǎng)中,無線傳感器也將扮演重要的角色。
傳感器廠商自然也對新興的市場倍加重視,他們在密切觀察市場的發(fā)展,并期待物聯(lián)網(wǎng)標準的出臺,同時也為進入此市場做好了準備。張嘉福對記者表示,物聯(lián)網(wǎng)是一個新型的應用,近來正在被普及之中。但實際上,物聯(lián)的智能傳感器網(wǎng)絡不是一個新的概念,RFID(射頻識別)和ZigBee曾都是為這個目的所創(chuàng)造?,F(xiàn)在帶寬、基礎設施和傳感器技術終于趕上,為這種類型的應用做好了準備。他表示,對于物聯(lián)網(wǎng)來說存在不同類型的系統(tǒng)架構和實施方法,他們正在評估,看美新的產(chǎn)品可以在什么系統(tǒng)和應用中采用,并能為客戶創(chuàng)造最多的價值。
MEAS公司對無線傳感器領域也非常重視,他們成立了專門的事業(yè)部和研發(fā)中心,在美國和歐洲的市場上其第一代壓力溫度濕度無線傳感器已經(jīng)在重要的工業(yè)領域被采用。程永紅告訴記者,他們正在自主研發(fā)芯片級低功耗解決方案,在新興的但越來越普及的國際國內(nèi)無線傳感領域將占有相當?shù)氖袌龇蓊~。
目前物聯(lián)網(wǎng)剛剛開始發(fā)展,業(yè)界也有人持懷疑態(tài)度,認為物聯(lián)網(wǎng)的廣泛互聯(lián)存在較大難度,標準也難以統(tǒng)一,不容易實現(xiàn)。但不管怎樣,對于傳感器來說,物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)還是給其帶來了新的市場機會和應用的創(chuàng)新思路。