物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，MEMS傳感器發(fā)展面臨更多挑戰(zhàn)

TI：DLP進(jìn)軍微投與沉浸式投影

　　最令TI(德州儀器)DLP(數(shù)字投影技術(shù))驕傲的當(dāng)屬今天10家數(shù)字影院中有8家以上采用了DLP技術(shù)。為此，TI還榮獲了奧斯卡獎——2015年2月，憑藉發(fā)明用于 DLP Cinema 投影機(jī)的DMD(數(shù)字微鏡器件)技術(shù)， Larry Hornbeck 博士榮膺2014 年學(xué)院獎(奧斯卡獎)的科學(xué)技術(shù)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(chǎn)品線業(yè)務(wù)拓展經(jīng)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(shù)與方案。

　　眾所周知，對于數(shù)字投影來說，亮度、分辨率和效率是DLP主要方向。如今TI DLP(數(shù)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(fā)明了TRP像素技術(shù)，可使微鏡密度增加1倍;同時(shí)微鏡可旋轉(zhuǎn)角度更小，由此光亮可更集中。因此密度可達(dá)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(lǐng)域(微投)和可穿戴顯示(沉浸式)領(lǐng)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(chǎn)品和沉浸式顯示應(yīng)用，特點(diǎn)是尺寸更小。另外，為了讓客戶不糾結(jié)于怎么做，而是如何應(yīng)用，目前TI已創(chuàng)建了由50家廠商組成的生態(tài)圈。

　　例如，在無屏電視顯示領(lǐng)域，DLP可與互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備完美結(jié)合。TI DLP中國區(qū)業(yè)務(wù)經(jīng)理王洋昔展示了中興通訊(ZTE)推出的便攜式設(shè)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(dāng)前的研發(fā)熱門，也是顯示中最復(fù)雜的，技術(shù)難點(diǎn)包括計(jì)算、圖像捕捉、電池功耗等。如果單是顯示，挑戰(zhàn)有頭暈、過重、過大等。DLP的優(yōu)勢是由于地低延時(shí)，可避免頭暈現(xiàn)象;另外DLP的畫面清晰，可把兩個(gè)顯示——內(nèi)部顯示與外界顯示疊加。

ADI：MEMS傳感器，左右可穿戴設(shè)備的設(shè)計(jì)走向的中樞

　　MEMS傳感器在可穿戴設(shè)備上的應(yīng)用設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的手機(jī)等終端的應(yīng)用設(shè)計(jì)有著不同的側(cè)重點(diǎn)。ADI亞太區(qū)微機(jī)電產(chǎn)品市場和應(yīng)用經(jīng)理趙延輝：“與傳統(tǒng)的手機(jī)市場不同，MEMS傳感器會在穿戴設(shè)備里起到舉足輕重的作用。這是因?yàn)槭謾C(jī)最基本的功能是通話，而穿戴設(shè)備最基本的功能是運(yùn)動傳感。且由于穿戴設(shè)備一般都是電池供電，還要求產(chǎn)品重量輕、體積小、待機(jī)時(shí)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(rèn)為，傳感器的精確度是左右可穿戴設(shè)備未來市場發(fā)展的一個(gè)重要因素，對此趙延輝表示：“穿戴設(shè)備的主要目的就是用來監(jiān)測用戶的各種運(yùn)動或是健康指標(biāo)，如果用來做這些事情的傳感器精度不夠，那相應(yīng)的穿戴設(shè)備就失去了意義。一個(gè)好的傳感器可以正確反應(yīng)用戶的在不同狀態(tài)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(chǎn)品來說，由于是7x24小時(shí)佩戴，功耗問題是非常重要的?！?/p>

　　在MEMS傳感器未來的應(yīng)用設(shè)計(jì)方面，可創(chuàng)新的方向會有許多例如精度，功能等。趙延輝在提及未來創(chuàng)新方向時(shí)列舉了這樣幾個(gè)點(diǎn)：第一，微型化的同時(shí)降低功耗。將會出現(xiàn)微米甚至納米級別的微型器件，同時(shí)降低功耗;第二，微型化的同時(shí)提高精度，將MEMS加速度計(jì)做到石英加速度計(jì)的噪聲特性，保證MEMS陀螺儀小體積的同時(shí)獲得光纖陀螺儀的零偏穩(wěn)定性，且可提供遠(yuǎn)優(yōu)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(shù)及多參量MEMS傳感器的集成制造技術(shù)得到發(fā)展，以及在集成化基礎(chǔ)上使得信號檢測具有一定的自動化。

MEMS傳感器制造的難點(diǎn)

MEMS制造需要標(biāo)準(zhǔn)嗎?

　　ST的Benedtto Vigna稱，目前幾家大公司有各自的生產(chǎn)工藝，沒有一個(gè)共同的生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)完全沒必要的，但某一個(gè)部件或者是這個(gè)部件的應(yīng)用是可以有標(biāo)準(zhǔn)的。

　　至于測試的方法，也不需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)闇y試跟成本是有關(guān)系的。MEMS的測試是廠商貨品成本中相當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)，但是各家做出來的產(chǎn)品可以互用。

MEMS和CMOS整合趨勢

　　飛思卡爾Ian Chen稱，MIG(傳感器協(xié)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(yīng)供電的需求等等，但是目前集成電路運(yùn)用MEMS還處在很初級的階段。MEMS和CMOS的整合可以應(yīng)對radio、供電等各個(gè)方面挑戰(zhàn)的唯一途徑。

MEMS封裝方式

　　各家主要的重點(diǎn)放在效益上，比如TSV(硅通孔)又小又好;但是確實(shí)遇到了一些客戶，他說就要大一點(diǎn)、便宜一點(diǎn)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(jù)規(guī)格參數(shù)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(yīng)用材料公司全球服務(wù)產(chǎn)品事業(yè)部200毫米半導(dǎo)體及動力輔助設(shè)備副總裁原錚博士：中國MEMS制造發(fā)展快，例如應(yīng)用材料公司過去三年在華的業(yè)績迅速。

　　本土MEMS傳感器企業(yè)越來越多。但是世界領(lǐng)軍企業(yè)還是歐美的那幾大廠商，原因一是因?yàn)镸EMS傳感器需要漫長的打基礎(chǔ)時(shí)間，另外企業(yè)需要有遠(yuǎn)見，并堅(jiān)持去實(shí)現(xiàn)。

　　中國MEMS企業(yè)自己要創(chuàng)造一個(gè)平臺，提升技術(shù)，而不是搞價(jià)格戰(zhàn)。同時(shí)做滿足本土應(yīng)用的傳感器。中國人口眾多，物聯(lián)網(wǎng)市場的多樣性、可變性就很多。而且以應(yīng)用為導(dǎo)向的產(chǎn)品是中國的強(qiáng)項(xiàng)，但是沒有一個(gè)基本的技術(shù)平臺就顯得水平較低了，如果估值都不準(zhǔn)確也不行，像PM2.5感測一樣。

　　同時(shí)必須要要有遠(yuǎn)見，因?yàn)閲鴥?nèi)有一些政府投資的企業(yè)的審批時(shí)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?yàn)楝F(xiàn)在人們都考慮12英寸了。

　　關(guān)于先進(jìn)工藝和成熟工藝的關(guān)系，先進(jìn)工藝還是會繼續(xù)往前走，今后三五年沒問題。但是隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人們也會在原有制程基礎(chǔ)上開發(fā)出不同的應(yīng)用，但遺留的300毫米和200毫米應(yīng)用會和現(xiàn)在有很大的區(qū)別。就像現(xiàn)在有些設(shè)備可能不會有競爭力了，又轉(zhuǎn)到制造功率器件，接著還可以繼續(xù)轉(zhuǎn)到MEMS制造。

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