Miliardowy rynek dla producentów MEMS
| Gospodarka ArtykułyW produkcji elementów półprzewodnikowych od lat obserwuje się tzw. efekt oszczędności skali wynikający ze zmniejszenia rozmiarów układu wraz z przejściem fabryki na bardziej zaawansowany poziom technologiczny.Systemy mikroelektromechaniczne (MEMS) gotowe są do pójścia tą samą drogą, rokując świetlaną przyszłość dla nowych tanich urządzeń o lepszej wydajności i niewielkich wymiarach.
Dzięki akcelerometrom wykonanym w technologii MEMS, wbudowywanym w miliony sztuk urządzeń takich jak kontroler do konsoli Wii firmy Nintendo oraz dzięki mikrofonom MEMS montowanym w telefonach komórkowych, przewiduje się, że przez następne kilka lat rynek urządzeń mikroelektromechanicznych wart będzie kilkadziesiąt miliardów dolarów.
Firma Akustica, producent urządzeń tego typu wykonywanych w technologii CMOS, szacuje wartość tego rynku na ponad 40 mld dol. W kręgu zainteresowań firmy są urządzenia akustyczne, bezwładnościowe oraz pracujące na częstotliwościach radiowych. Zastosowanie technologii CMOS pozwoli Akustice kierować zmniejszać koszty i zwiększać wydajność układów MEMS, w taki sam sposób, jak ma to miejsce od dziesiątków lat w przemyśle mikroelektronicznym. Poza tym równocześnie firma może oferować taką samą funkcjonalność, jaka towarzyszy układom scalonym.
Mikrofony MEMS
Akustica jest pierwszym na świecie producentem jednoukładowego mikrofonu mikroelektromechanicznego. Jej konkurent, Knowles Acoustic, odniósł sukces tworząc pierwszy montowany powierzchniowo mikrofon MEMS, aczkolwiek jest to rozwiązanie z dwoma układami umieszczonymi w jednej obudowie. Duński Sonion jest przygotowany do rozpoczęcia sprzedaży mikrofonów MEMS z nowego zakładu produkcyjnego w Ho Chi Minh w Wietnamie.
Akustica zaimplementowała wszystkie funkcje miniaturowego kondensatorowego mikrofonu elektretowego – włączając w to dyskretny tranzystor FET, oddzielny układ przedwzmacniacza operacyjnego i przetwornik A/C – w jednej obudowie. Ale na rynku telefonów komórkowych firma ta osiąga mniejsze korzyści niż Knowles, ponieważ mikrofony produkowane przez ten drugi zakład nie wymagają dokonywania zmian w projektach telefonów, jak w przypadku mikrofonów cyfrowych. Dlatego też Akustica poleca swoje produkty do takich aplikacji, jak głosowa komunikacja internetowa (VoIP), komputery PC, urządzenia wspomagające osoby niedosłyszące, motoryzacja i przemysł. Aby obniżać koszty swoich układów musi jednak starać się wykorzystać potencjał rynku telefonii komórkowej. Przewiduje się, że do roku 2010 trzy czwarte wszystkich telefonów komórkowych będzie wykorzystywać urządzenia MEMS. Jest to w sumie ok. 600 milionów aparatów. Aktualnie największym dostawcą mikrofonów MEMS do telefonów komórkowych jest Knowles. Tuż za nim plasuje się MEMS Tech of Malaysia, a w dalszej kolejności są firmy robiące duże postępy, takie jak Akustica, Sonion czy Infineon.
Inne produkty
Przewiduje się, że w przyszłości oprócz mikrofonów wykorzystywane będą w produktach powszechnego użytku również i inne układy MEMS, takie jak urządzenia bezwładnościowe, nawigacyjne i pracujące na częstotliwościach radiowych. Produkty konsumenckie będą prawdopodobnie zawierać w sobie po kilka urządzeń MEMS, a niektóre z nich będą wykorzystywane na różne sposoby. Na przykład w telefonie komórkowym akcelerometr może być używany do przewijania wyświetlania przez przechylenie go, do nawigacji obliczeniowej, gdy brak jest kontaktu radiowego, do stabilizacji obrazu wbudowanych aparatów cyfrowych oraz do uruchamiania sekwencji automatycznego wyłączania po upuszczeniu telefonu. Z czasem systemy MEMS będą dostępne w coraz szerszej grupie przenośnych urządzeń elektronicznych.
Arkadiusz Chłopik
