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不断向智能化、微型化、低功耗化趋势发展的MEMS，伴随着物联网、人工智能和5G等技术的快速发展，功能持续优化、应用走向深化，叩开了更为广阔的市场空间。
据Yole Developpement的统计，2020至2026年间，MEMS的市场总容量将从121亿美元增长至182亿美元，年平均增长率达7.2%，广泛应用于包括消费、工业、通信、汽车、医疗、国防和航空航天等领域。
所谓势者，因势制权也，在MEMS领域进击如何找到属于自己的差异化之路？如何持续打造自己的新天地？
挑战升维
“MEMS是前沿技术的集大成者，在这一市场立足是要以技术为导向的，要有良好的技术储备。”ADI亚太区微机电产品线总监赵延辉开门见山指出，“因此，或采用IDM垂直整合模式，或需要建立良好的合作伙伴关系，这是不可或缺的。”
随着MEMS的迭代演进，赵延辉提及这涉及设计、封装、制造等诸多环节，基本上均需全盘推进。
他进一步举例说，如低功耗、低噪声涉及机械部分，机械部分虽然看起来与功耗没有什么太大关联，但究竟采用多大的推力很关键。推力大了产生的位移和信号大了，功耗就高了，推力小了产生的信号幅度就很小，对后续的处理链路就提出了极高要求。因此，在设计之初就要考虑物理学、电子学的交叉，实现ASIC、Mechanical Sensor的正向闭环控制。
工艺对于MEMS来说亦至关重要。赵延辉提到，采用wire bonding或metal bonding有诸多考量。此外，因MEMS对各式各样的力都很敏感，在封装技术层面要考虑成本以及场景需求。消费类一般采用塑封，成本低，但吸湿、吸潮且温度变化都会产生应力的传导需要克服；面向工业应用的场景大都要考虑陶瓷封装，但可能陶瓷封装的成本就要两三美元。
“如果是要考虑长期稳定性特别好的，需要选择更好的设计和封装；如果考虑消费类的，则成本上要有优势，可采用塑封的工艺和设计，这需因地制宜，也是对MEMS厂商技术实力的全面考验。”赵延辉总结说。
全面革新
在这些方面积累了数年经验的ADI，最近又再次出击，推出了全新的MEMS新品，以满足市场不断增长的需求。
继ADI发布了超低噪声、超低功耗加速度计ADXL362，并广泛应用于包括可穿戴、智能家居、医疗等行业以来，为应对市场的升级需求，ADI进一步优化推出全新的ADXL367。据悉，此款产品实现了面积、功耗以及噪声均降低50%的优异指标。同时，数字分辨率也由12位提高到了14位，并增加了数字接口，进一步拓展了产品性能。
特别是功耗层面的提升，赵延辉认为对于某些应用来说，每降低哪怕是一个纳安都会带来更好的用户体验，客户也愿意付出相应的成本。
他举例说，在200nW的低功耗监测模式下，一颗225mAh纽扣电池可为ADXL367持续供电143年，已经远小于电池固有的1%自放电功率损失。而对于1.2V 2500mAh的AA充电电池而言，在400Hz输出速率下可持续工作68年，100Hz下更是长达324年。
针对新兴的汽车市场，ADI推出了车规级大量程加速度计ADXL314，适用于胎压监测、电池监测、CBM等。据介绍，其优势体现在采用了三轴加速度计实现了更高的精度；工作电流50μA/170μA(低/高数据速率)，可实现高达3200Hz输出数据速率；具备低噪声特性，符合AEC-Q100 验证要求，并具有–40°C到+125°C的拓展温度范围。
此外，ADXL359作为低噪声、低漂移、低功耗3轴加速度计的新升级产品，针对农业自动化、无人机、振动监测等场景需求，着重在量程、带宽和噪声方面进行了新的优化，进一步提升了针对振动校正误差(VRE)的抑制能力，填补了这一市场的空白。
智能“是非”
从趋势来看，MEMS的智能化已然是不可逆的，但行业对此有些急功近利难免“挂羊头卖狗肉”。
对此赵延辉强调，MEMS竞争激烈，在不断下探MEMS的成本，为维持住一定的市场份额，MEMS厂商倾力让产品越来越智能，以让终端客户支付更多的钱买单。但绝不能为了智能而智能，简单地堆砌一些可运算的单元或所谓的AI芯片，就说是智能化的、可进行机器学习的。
“如何明了应用的需求，了解并真正解决客户的痛点，然后针对性地增加数字化的功能才是应对之道。”赵延辉强调。
以此次发布的ADXL367为例，对于TWS无线耳机应用，ADXL367集成了单击、双击的监测算法，不需要TWS厂商额外做算法分析，可通过判断输出波形来确定是否在做单击或双击的动作，从而释放CPU的压力。
而未来无疑将更加智能化。赵延辉解读说，如现在有一整套的信号链可及时捕捉CBM的振动信号，但抓取之后这一数据谁来处理？显然需要客户，而客户要不放到云端，要不依据自己的处理器算法固化到本地。但将来有可能MEMS直接能告知这种振动信号表明是否如常，如有这样的know-how集成到MEMS中，就能为客户提供更智能的方案，未来是非常可期的。
（校对/张轶群）
