革命性创新催生多领域采纳MEMS技术

微机电系统(MEMS)为采用它的所有行业都带来了革命性变化，参加前不久于圣地亚哥举行的MEMS经理人大会的与会者一致如此认为。例如，MEMS加速器极大强化了汽车安全气囊的安全性；同样，任天堂Wii基于运动的控制器已改变了游戏的玩法；而苹果的iPhone也为手机设立了新范本。现在，在手机设计中正在迅速采用MEMS芯片(结合能操控它们的智能软件)，其速度之快堪比照相机进入手机的速度，从而催生出一类新的受消费者喜爱的电子设备。

“我预计到2010年，将有100亿块MEMS芯片用在手机中。”Fullpower Technologies公司主席Philippe Kahn在其于MEMS经理人大会上面对150名代表所做的主旨演讲中表示。“Wii和iPhone只是开端。借助MEMS加速器实现的运动感知不久将支持全部功能，例如晃动一下手机接可接听来电：没有按键、不用手指，仅凭简单自然的动作。”

Kahn发明了照相机手机，他出资成立了Borland Software、Starfish Software(1998年被摩托罗拉收购)以及Lightsurf(2005年被VeriSign收购)。Kahn最新创建的公司是Fullpower Technologies，该公司为尝试利用MEMS加速器、接近传感器、环境光检测器、压力传感器、磁力计(指南针)、全球定位系统(GPS)芯片、以及用于测量心跳速率、血葡萄糖及其它健康参数的MEMS压力和流速传感器的消费产品设计师，提供一种多任务优先级抢占(preemptive priority)的操作环境。

“大家都有过这样的经历：为实现想要的功能，需要一个菜单接一个菜单地找；若能通过摇晃或倾斜手机就能得到所需的功能，必定会把用户体验提升至新的高度。”Microvision产品管理总监Russell Hannigan表示。Microvision生产一款投影仪显示芯片，它使手机能将图像投影到墙上。

法国Yole Development公司的创办人兼总经理Jean-Christophe Eloy也是与会者，他表示2006年全球MEMS市场约为70亿美元，预计到2011年将增长到110亿美元以上。2007年大约付运了4亿块MEMS芯片，约占全球整个代工市场的5%。

“我们认为，整个MEMS市场在2016年将达到200亿美元，其年增长率为13%，其中70%来自半导体公司。”Eloy表示，“风险投资也大量投向MEMS，在2006年，MEMS公司共拿到4.43亿美元投资，其中12家公司得到的资金超过1,500万美元。”

目前，大部分付运的MEMS芯片为喷墨打印机头、压力传感器和加速器，但初创公司和老牌半导体公司向其它新型MEMS传感器的进军也在加速。例如，眼下只有4家公司生产MEMS麦克风，它们分别是：美国的Akustica和Knowles Acoustics、丹麦的Sonion MEMS A/S及新加坡的MEMS Technology Bhd。但全球的半导体制造商正蜂拥向这一领域。

图：MEMS得到了Philippe Kahn的支持。Kahn是照相机手机的发明者，Borland Software、Starfish Software、Lightsurf、以及Fullpower Technologies公司的创始者。

“据我们所知，已有20多家公司正在开发MEMS麦克风。我们估计出货量将从2006年的1,200万只上升到2011年的3亿只。”Eloy表示，“例如，为满足这些需求，欧姆龙已从IBM公司买下一条8英寸生产线用于制造其自己的MEMS麦克风，并计划在2008年开始供货。”

Eloy介绍，其它种类MEMS芯片的情况也一样。例如，胎压传感器最初主要是由欧洲的英飞凌和美国的GE Novasensor开发，但现在，全球有15家公司在开发TPMS，Eloy透露。

新MEMS器件种类也是层出不穷。例如，过去Discera、Vectron International和SiTime这3家美国公司是仅有的MEMS时序芯片制造商，致力于在1-125MHz频段替代晶体振荡器。但现在，Silicon Clocks(美国)和其它一些公司正在设计更高频率的RF MEMS器件。Yole估计，RF MEMS市场将在2011年飙升至4亿美元。

“到2008年，我们预计还会见到其它类型的新MEMS器件，例如用于耳机的微型喇叭及专门的电池替代芯片。”Eloy表示。

在MEMS经理人大会上描述的其它新类型MEMS器件包括：Qualcomm MEMS Technologies推出的干涉仪调制器(iMoD)显示器，它与LCD一样亮， 但无需背光、且功耗很低。iMoD显示器置于一个内嵌法布里－珀罗标准具的光学共振腔上，共振腔由一个薄膜栈和一个可形变反射膜组成。入射光被从顶部共振腔的薄膜栈及底部反射膜反射出去，从而允许相移波长有选择地加强特定色彩，因此，不需要像处理从LCD发射的光那样要采用滤光器和偏光器，就能实现光的强化。

比方糖还小的相机模块

在这次会议上还描述了一款为手机研制的MEMS照相机模块，它包括了一般尺寸照相机所具有的诸如变焦和自动对焦等全部功能，但体积只有一款方糖的几分之一。该MEMS照相机模块由美国初创公司Siimpel制造，它利用微型MEMS调节器来实现光学自动对焦和变焦，没有使用任何外部移动部件。

“我们在急速扩张生产能力，以便能够为手机照相机模块每月生产30万个器件。”Siimpel的创办人Roman Gutierrez透露。

Siimpel有5,000平方英尺的Class 100无尘厂房、以及10,000平方英尺的Class 10,000装配车间。

除初创公司外，诸如通用电气(GE)等老牌公司也在急速扩张其MEMS制造能力。例如，GE声称其内部的MEMS业务业已达到10亿美元，且正在开发更多新的MEMS器件，GE的MEMS、微结构和纳米技术全球产品经理Brian Wirth表示。

“GE的全球研发中心正在开发几种新MEMS器件，包括：一款用于化学和生物分析的MEMS Raman显微分光计；一个用于生命科学和安全研究的微流体识别系统；一个用于气流控制的MEMS微型真空管；还有一个电容超声波转换器。”Wirth指出。

作者：罗克铃