據(jù)IHS iSuppli公司的MEMS市場(chǎng)簡(jiǎn)報(bào)，基于MEMS的多傳感器封裝，即所謂的“組合”傳感器，將在消費(fèi)應(yīng)用與汽車應(yīng)用領(lǐng)域具有非常光明的前景，未來(lái)五年在這兩個(gè)領(lǐng)域的合計(jì)銷售額將增長(zhǎng)到現(xiàn)在的50倍。
MEMS組合傳感器在單一的傳感器封裝中含有加速計(jì)、陀螺儀或電子羅盤的不同組合。這類傳感器的銷售額到2015年將接近12億美元，而2010年略低于2400萬(wàn)美元，2010-2015年的復(fù)合年度增長(zhǎng)率高達(dá)120%。預(yù)計(jì)今年增長(zhǎng)率將達(dá)到三位數(shù)，而且這種趨勢(shì)將保持到2013年，凸顯這類傳感器在汽車與消費(fèi)電子領(lǐng)域的商機(jī)巨大。例如，2011年銷售額預(yù)計(jì)將達(dá)到7090萬(wàn)美元，比2010年的2360萬(wàn)美元大增200%，其中消費(fèi)應(yīng)用將占到4810萬(wàn)美元，汽車應(yīng)用占2280萬(wàn)美元。
組合傳感器通過(guò)在單一封裝中整合更多功能，可以節(jié)省空間與成本。這種MEMS傳感器在以下情況下非常有用：價(jià)格壓力較大和電路板空間有限，如手機(jī);由于強(qiáng)制要求采用某些技術(shù)，成本成為關(guān)鍵因素，這種情況在汽車領(lǐng)域常見。
未來(lái)幾年，消費(fèi)領(lǐng)域?qū)⒃诮M合傳感器銷售額中繼續(xù)占有較大份額，其銷售額到2015年將增長(zhǎng)到10億美元，汽車領(lǐng)域是1.318億美元，如下圖所示。
對(duì)于汽車領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，由于政府強(qiáng)制采用的各種安全系統(tǒng)成為汽車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，汽車廠商面臨降低成本的壓力，促使其尋求采用更小、更有效率和生產(chǎn)成本較低的組合傳感器。
根據(jù)封裝中所含的器件的不同，組合傳感器的配置可以有不同變化。例如，在消費(fèi)領(lǐng)域，一個(gè)6DOF(6自由度)羅盤模組通常包含一個(gè)三軸加速計(jì)外加一個(gè)3軸羅盤;在使用慣性傳感器的時(shí)候，該器件就被稱為慣性傳感器測(cè)量單元(IMU)。相比之下，一個(gè)9DOF由一個(gè)3軸羅盤、3軸陀螺儀和3軸加速計(jì)組成;而一個(gè)10DOF則包含9DOF中的所有器件，外加一個(gè)壓力傳感器用于測(cè)量高度。同時(shí)，4DOF至6DOF的組合傳感器正在汽車領(lǐng)域出現(xiàn)，主要是不帶羅盤的慣性IMU。
目前供應(yīng)組合傳感器的廠商包括德國(guó)博世，主要供其穩(wěn)定控制系統(tǒng)使用;芬蘭VTI Technologies，用于德國(guó)廠商Continental AG的穩(wěn)定制造系統(tǒng)。
組合傳感器開始在手機(jī)與平板電腦中嶄露頭角
在消費(fèi)應(yīng)用方面，多數(shù)加速計(jì)目前都是以單獨(dú)的、分立器件形式出貨。這些分立器件將在未來(lái)四年主導(dǎo)手機(jī)市場(chǎng)。從2013年開始，將逐漸整合在6軸IMU之內(nèi)，這將在2015年成為組合傳感器的主要形式。
但是，在6軸羅盤模塊中的整合則是另一種情形，由于加速計(jì)和羅盤需要安置在手機(jī)中的不同位置，導(dǎo)致其沒有明顯的成本優(yōu)勢(shì)，因此這種整合仍將無(wú)足輕重。在手機(jī)中，運(yùn)動(dòng)傳感器需要靠近手機(jī)的中心，而羅盤則需要遠(yuǎn)離電磁干擾源。
受黑匣解決方案的營(yíng)業(yè)收入機(jī)會(huì)誘惑，有些9軸IMU將被幾家OEM廠商采用，但由于其尺寸較大，不適用于手機(jī)，所以其占有率將很有限。
同時(shí)，由于平板電腦有更多可用空間，組合傳感器可能在平板電腦領(lǐng)域得到更廣泛的使用。在該領(lǐng)域，6軸IMU將占有優(yōu)勢(shì)，6軸羅盤和9軸IMU在平板電腦領(lǐng)域?qū)⒈仁謾C(jī)領(lǐng)域更加流行。
組合傳感器的其它消費(fèi)應(yīng)用領(lǐng)域包括筆記本電腦、相機(jī)、MP3播放器和遙控器。
迄今為止，供應(yīng)6軸羅盤的廠商一直是日本的Asahi Kasei Microdevices (AKM) Inc.和愛知制鋼;意大利-法國(guó)企業(yè)意法半導(dǎo)體和德國(guó)Bosch Sensortec。6軸IMU也可以從意法半導(dǎo)體和美國(guó)InvenSense Inc.獲得。
作者Jérémie Bouchaud是IHS公司的MEMS與傳感器總監(jiān)及資深首席分析師。Richard Dixon是IHS公司的MEMS與傳感器資深分析師。