傳感器+MCU成重要發(fā)展趨勢(shì)

傳感器和微處理器結(jié)合、具有各種功能的單片集成化智能傳感器，是傳感器的主要發(fā)展方向。

傳感器作為電子產(chǎn)品的“感知中樞”,在消費(fèi)電子、工業(yè)、醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。YoleDeveloppement分析師LaurentRobin預(yù)期，2013年~2018年之間，全球MEMS傳感器市場(chǎng)將有18.5%的年復(fù)合增長(zhǎng)率，2018年市場(chǎng)規(guī)?？赏_(dá)到64億美元。由于越來(lái)越多地應(yīng)用于智能電網(wǎng)、智能交通、智能安防等領(lǐng)域，傳感器在基本功能之外，開(kāi)始越來(lái)越多地承擔(dān)自動(dòng)調(diào)零、自校準(zhǔn)、自標(biāo)定功能，同時(shí)具備邏輯判斷和信息處理能力，能對(duì)被測(cè)量信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理或信號(hào)處理，這就需要其擁有越來(lái)越強(qiáng)的智能處理能力，也即朝著智能化的方向發(fā)展。

對(duì)此，飛思卡爾高級(jí)副總裁兼微控制器部門總經(jīng)理GeoffLees表示：“毫無(wú)疑問(wèn)，物聯(lián)網(wǎng)將成為全球信息通信行業(yè)的又一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)的基本要求是物物相連，每一個(gè)需要識(shí)別和管理的物體上都需要安裝與之對(duì)應(yīng)的傳感器。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，要求傳感器不僅具備基礎(chǔ)的信息收集功能，智能化的信息處理能力也成為判斷其性能高低的重要依據(jù)。因?yàn)椴豢赡軐⑺羞\(yùn)算都放到云端完成，網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)也要完成各自的運(yùn)算任務(wù)。”因此，傳感器和微處理器結(jié)合、具有各種功能的單片集成化智能傳感器成為主要發(fā)展方向。

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十九研究所芯片與微系統(tǒng)工程中心主任金建東表示，智能化傳感器是微處理器和傳感器相結(jié)合的成果。它兼有檢測(cè)、判斷與信息處理的功能。智能化傳感器與傳統(tǒng)傳感器相比，具有很多鮮明的特點(diǎn)，比如有自診斷和自校準(zhǔn)功能，有判斷和信息處理功能，可以對(duì)測(cè)量值進(jìn)行修正、誤差補(bǔ)償，從而提高測(cè)量精度，還可以實(shí)現(xiàn)多傳感器多參數(shù)測(cè)量。

數(shù)模混合工藝存在挑戰(zhàn)

MCU與傳感器的工藝技術(shù)有很多的不同之處，實(shí)現(xiàn)整合比較困難，相關(guān)廠商在密切觀察是否能在下一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)上（比如28nm）實(shí)現(xiàn)兩者的融合。

不過(guò)，整合傳感器與MCU在技術(shù)上仍然存在許多挑戰(zhàn)，其中最大的挑戰(zhàn)就在工藝制造上。恩智浦半導(dǎo)體大中華區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)金宇杰表示，MCU和傳感器需要使用不同的工藝，MCU的數(shù)字電路多一些，會(huì)用到90nm的CMOS工藝；傳感器的模擬電路更多。把兩種不同工藝的產(chǎn)品整合在一個(gè)平臺(tái)，是有難度、有挑戰(zhàn)的。意法半導(dǎo)體MEMS技術(shù)營(yíng)銷經(jīng)理郁正德則表示，整合MCU的智能傳感器其成本勢(shì)必也會(huì)較高，是否能受到OEM廠商青睞也是業(yè)界關(guān)注的問(wèn)題。

不過(guò)，郁正德也分析說(shuō)，由于目前MCU與MEMS的產(chǎn)能都在逐年快速成長(zhǎng)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)激烈，導(dǎo)致價(jià)格一路下滑，因此未來(lái)高整合度MEMS在價(jià)格上的競(jìng)爭(zhēng)力并不會(huì)輸給傳統(tǒng)單顆的設(shè)計(jì)，且可減少印刷電路板的占用空間，預(yù)期將非常具有市場(chǎng)潛力。金宇杰也分析指出：“整合傳感器與MCU將是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，但業(yè)者應(yīng)順其自然，比如CO2感應(yīng)器、濕度傳感器、亮度傳感器等與MCU整合起來(lái)十分困難，目前來(lái)看兩者分立也沒(méi)有太大的缺點(diǎn)，廠商可不必強(qiáng)求；但是對(duì)于一些相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)整合的傳感器類型，比如觸摸屏控制器，在市場(chǎng)需求擴(kuò)大之后，已經(jīng)有廠商將其SoC化了，廠商應(yīng)迅速抓住機(jī)會(huì)。”

飛思卡爾GeoffLees表示：“現(xiàn)在傳感技術(shù)的確發(fā)展很快，集成度越來(lái)越高。不過(guò)，MCU與傳感器的工藝技術(shù)有很多不同之處，目前實(shí)現(xiàn)整合比較困難。我們?cè)诿芮杏^察是否能在下一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)上，比如28nm實(shí)現(xiàn)兩者工藝的融合；現(xiàn)在則更加關(guān)注一些新的封裝技術(shù)，比如CSD封裝、MCP封裝等，在封裝層級(jí)把傳感器與MCU結(jié)合在一起。”

適當(dāng)發(fā)展FABLITE、虛擬IDM

MEMS傳感器生產(chǎn)制造的商業(yè)模式十分重要，長(zhǎng)期看FABLESS模式將成為主流，但中期看一定會(huì)有FABLITE這個(gè)階段存在。

中國(guó)傳感器的市場(chǎng)近幾年一直持續(xù)增長(zhǎng)，增幅超過(guò)15%.2012年中國(guó)傳感器應(yīng)用四大領(lǐng)域?yàn)楣I(yè)及汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品專用設(shè)備，其中工業(yè)和汽車電子產(chǎn)品占市場(chǎng)份額的42%左右，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到160億元，傳感器整體市場(chǎng)規(guī)模突破500億元。但是，目前國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)品還遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求，特別是一些MEMS傳感器、汽車用傳感器以及專用配套傳感器等仍然主要依賴進(jìn)口。在智能傳感器成為發(fā)展趨勢(shì)之后，制造環(huán)節(jié)也將成為考驗(yàn)國(guó)內(nèi)傳感器行業(yè)的重要因素，中國(guó)傳感器企業(yè)如何應(yīng)對(duì)特殊制造要求的挑戰(zhàn)呢？

蘇州敏芯CEO李剛表示，MEMS傳感器生產(chǎn)制造的商業(yè)模式十分重要，目前行業(yè)內(nèi)IDM模式和FABLITE（輕晶圓制造）模式、FABLESS模式并存。從長(zhǎng)期來(lái)看，F(xiàn)ABLESS模式將成為主流，但從中期來(lái)看，一定會(huì)有FABLITE這個(gè)階段存在。因?yàn)樵谛袠I(yè)發(fā)展的早期階段，產(chǎn)業(yè)鏈處于形成期，并不是所有產(chǎn)品的所有生產(chǎn)過(guò)程都會(huì)有產(chǎn)業(yè)鏈的支持。有些產(chǎn)業(yè)鏈解決不了，只能由企業(yè)自己解決。另外，大批量產(chǎn)品可以外包；對(duì)于一些小批量多品種的產(chǎn)品，外包很困難，也是由企業(yè)自己完成制造的。

華山資本董事總經(jīng)理陳大同表示，針對(duì)傳感器等需要特殊工藝制造的行業(yè)，可以采取虛擬IDM的方式。那些需要特殊制程的半導(dǎo)體產(chǎn)品，比如ImageSensor、PowerDevice、IGBT、Memory等，都需要IC設(shè)計(jì)公司與制造公司通力合作才能夠做好。這些產(chǎn)品目前來(lái)看8英寸生產(chǎn)線就可以做得很好，投入資金量也不是很大，完全可以采用地方政府為主、聯(lián)合優(yōu)秀企業(yè)共同參與的方式。