物聯網時代，MEMS傳感器發展面臨更多挑戰

TI：DLP進軍微投與沉浸式投影

　　最令TI(德州儀器)DLP(數字投影技術)驕傲的當屬今天10家數字影院中有8家以上采用了DLP技術。為此，TI還榮獲了奧斯卡獎——2015年2月，憑藉發明用于 DLP Cinema 投影機的DMD(數字微鏡器件)技術， Larry Hornbeck 博士榮膺2014 年學院獎(奧斯卡獎)的科學技術獎。

　　不過，TI DLP不滿足已有成就，把目光投向了微投和沉浸式投影。TI DLP Pico產品線業務拓展經理Bill Bommersbach于2015年8月底造訪北京，稱推出了更小型的顯示技術與方案。

　　眾所周知，對于數字投影來說，亮度、分辨率和效率是DLP主要方向。如今TI DLP(數字投影)投影的像素已從7.5微米降低到5.4微米，為此TI 發明了TRP像素技術，可使微鏡密度增加1倍;同時微鏡可旋轉角度更小，由此光亮可更集中。因此密度可達720p，亮度從50lm 提升到200lm。

　　如今，DLP不僅用于影院，在無屏電視顯示領域(微投)和可穿戴顯示(沉浸式)領域也躍躍欲試。為此，2015年6月，TI向微投影市場推出了DLP Pico 0.47英寸TRP全高清1080p芯片組，適用于微投產品和沉浸式顯示應用，特點是尺寸更小。另外，為了讓客戶不糾結于怎么做，而是如何應用，目前TI已創建了由50家廠商組成的生態圈。

　　例如，在無屏電視顯示領域，DLP可與互聯網設備完美結合。TI DLP中國區業務經理王洋昔展示了中興通訊(ZTE)推出的便攜式設備顯示(如圖)，適合三五人的小型會議投影需要。另由于可以隨意擺放角度，還可投射在天花板上，躺著就可以看大片。

　　頭戴式顯示等可穿戴顯示是當前的研發熱門，也是顯示中最復雜的，技術難點包括計算、圖像捕捉、電池功耗等。如果單是顯示，挑戰有頭暈、過重、過大等。DLP的優勢是由于地低延時，可避免頭暈現象;另外DLP的畫面清晰，可把兩個顯示——內部顯示與外界顯示疊加。

ADI：MEMS傳感器，左右可穿戴設備的設計走向的中樞

　　MEMS傳感器在可穿戴設備上的應用設計與傳統的手機等終端的應用設計有著不同的側重點。ADI亞太區微機電產品市場和應用經理趙延輝：“與傳統的手機市場不同，MEMS傳感器會在穿戴設備里起到舉足輕重的作用。這是因為手機最基本的功能是通話，而穿戴設備最基本的功能是運動傳感。且由于穿戴設備一般都是電池供電，還要求產品重量輕、體積小、待機時間長，這就對核心傳感器提出了更高精度，更低功耗，更小體積的要求。”

　　一些專家認為，傳感器的精確度是左右可穿戴設備未來市場發展的一個重要因素，對此趙延輝表示：“穿戴設備的主要目的就是用來監測用戶的各種運動或是健康指標，如果用來做這些事情的傳感器精度不夠，那相應的穿戴設備就失去了意義。一個好的傳感器可以正確反應用戶的在不同狀態下，可能引起的傳感器輸出變化，而對于干擾信息可以有效濾除，而不是讓其混疊到有效信息里。再有就是功耗，對于穿戴式產品來說，由于是7x24小時佩戴，功耗問題是非常重要的。”

　　在MEMS傳感器未來的應用設計方面，可創新的方向會有許多例如精度，功能等。趙延輝在提及未來創新方向時列舉了這樣幾個點：第一，微型化的同時降低功耗。將會出現微米甚至納米級別的微型器件，同時降低功耗;第二，微型化的同時提高精度，將MEMS加速度計做到石英加速度計的噪聲特性，保證MEMS陀螺儀小體積的同時獲得光纖陀螺儀的零偏穩定性，且可提供遠優于光纖陀螺儀的抗沖擊特性;第三，集成化及智能化趨勢，即MEMS與IC的集成制造技術及多參量MEMS傳感器的集成制造技術得到發展，以及在集成化基礎上使得信號檢測具有一定的自動化。

MEMS傳感器制造的難點

MEMS制造需要標準嗎?

　　ST的Benedtto Vigna稱，目前幾家大公司有各自的生產工藝，沒有一個共同的生產工藝標準。飛思卡爾的Ian Chen解釋道：白貓黑貓，只要能抓住老鼠就是好貓。因此所謂的制造標準完全沒必要的，但某一個部件或者是這個部件的應用是可以有標準的。

　　至于測試的方法，也不需要統一的標準。因為測試跟成本是有關系的。MEMS的測試是廠商貨品成本中相當重要的一部分，所以每家公司有自己不同的心得，怎樣做得最省錢、最好，所以各家的測試并沒有一定的標準，但是各家做出來的產品可以互用。

MEMS和CMOS整合趨勢

　　飛思卡爾Ian Chen稱，MIG(傳感器協會)正在制定路線圖，比如MEMS怎么用到radio(無線電)上面，怎么適應供電的需求等等，但是目前集成電路運用MEMS還處在很初級的階段。MEMS和CMOS的整合可以應對radio、供電等各個方面挑戰的唯一途徑。

MEMS封裝方式

　　各家主要的重點放在效益上，比如TSV(硅通孔)又小又好;但是確實遇到了一些客戶，他說就要大一點、便宜一點的就行了。

　　目前，WCSP、TSV等是封裝的主流，客戶會更傾向于哪種?用一句話高度概括地回答：最終客戶并不在乎封裝在里面的是什么，他們根據規格參數購買部件，無所謂是不是晶圓級芯片尺寸封裝(WCSP)還是TSV封裝，客戶通常不會問這些問題。

本土MEMS制造需建立平臺，做出特色

　　應用材料公司全球服務產品事業部200毫米半導體及動力輔助設備副總裁原錚博士：中國MEMS制造發展快，例如應用材料公司過去三年在華的業績迅速。

　　本土MEMS傳感器企業越來越多。但是世界領軍企業還是歐美的那幾大廠商，原因一是因為MEMS傳感器需要漫長的打基礎時間，另外企業需要有遠見，并堅持去實現。

　　中國MEMS企業自己要創造一個平臺，提升技術，而不是搞價格戰。同時做滿足本土應用的傳感器。中國人口眾多，物聯網市場的多樣性、可變性就很多。而且以應用為導向的產品是中國的強項，但是沒有一個基本的技術平臺就顯得水平較低了，如果估值都不準確也不行，像PM2.5感測一樣。

　　同時必須要要有遠見，因為國內有一些政府投資的企業的審批時間較長。例如到底上6英寸還是上8英寸?最好選擇8英寸，因為現在人們都考慮12英寸了。

　　關于先進工藝和成熟工藝的關系，先進工藝還是會繼續往前走，今后三五年沒問題。但是隨著物聯網的發展，人們也會在原有制程基礎上開發出不同的應用，但遺留的300毫米和200毫米應用會和現在有很大的區別。就像現在有些設備可能不會有競爭力了，又轉到制造功率器件，接著還可以繼續轉到MEMS制造。

參考文獻：

　　[1]MEMS傳感器傳遞智能生活新理[J].電子產品世界,2014(1):17

　　[2]Jacqueline Leff ,Rick Ercolano .用于實現醫療設備微型化的傳感器解決方案[J].電子產品世界,2014(4):23-25

　　[3]Majid Dadafshar.速度計和陀螺儀傳感器：原理、檢測及應用[J].電子產品世界,2014(6):54-57

　　[4]王瑩.MEMS傳感器市場熱點[J].電子產品世界,2014(9):9-10

　　[5]王瑩,孫俊杰,葉雷.傳感器市場熱點[J].電子產品世界,2014(9):11-13