Urządzenia MEMS na dużych rynkach będą się rozwijać, ale w wolnym tempie. Przychody z układów MEMS są napędzane głównie przez rynek konsumencki, który odpowiada za około 60%. Obecnie czołowe miejsce w segmencie technologii MEMS zajmują takie firmy, jak Broadcom, Qorvo, STMicroelectronics, Texas Instruments, Goermicro (Goertek), HP, Knowles, TDK i Infineon. Rosnącym problemem dla podmiotów w branży MEMS, które prowadzą działalność związaną z czujnikami ciśnienia dla segmentu motoryzacyjnego, jest spadek popularności pojazdów z silnikami spalinowymi.
Kierunek rozwoju układów MEMS
Producenci czujników MEMS próbują rozszerzać ich zastosowanie. Wyraźnie kształtuje się ścieżka w kierunku aplikacji łączących czujniki MEMS ze sztuczną inteligencją i uczeniem maszynowym. Aplikacje konsumenckie obecnie odpowiadają za 62% rynku, a przemysł motoryzacyjny za 16%.
Rozwój MEMS może być zapewniony dzięki nowym technologiom związanym z mikrofonami i czujnikami położenia stosowanymi w urządzeniach do noszenia, a zwłaszcza w bezprzewodowych słuchawkach dousznych. Wynika to z potrzeby lepszego rejestrowania dźwięku za pomocą mikrofonów i VAD (Voice Activity Detection), redukcji szumów za pomocą akcelerometrów do wykrywania głosu i przewodnictwa kostnego. Technologia 3D Audio jest obecnie promowana przez firmę Apple i prawdopodobnie zostanie też wdrożona w urządzeniach pracujących pod kontrolą systemu operacyjnego Android.
Prognoza wskazuje, że w ciągu 5 lat optyczne czujniki MEMS wykorzystywane w LiDAR-ach i AR/VR nie odniosą sukcesu, ze względu na to, że segment ten znajduje się w zbyt wczesnej fazie rozwoju. Urządzenia typu PMUT (Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducers), które są wykorzystywane w ultradźwiękowych czytnikach linii papilarnych, są również stosowane jako zamiennik fizycznych przycisków i haptyki w smartfonach i samochodach.
Rynek MEMS a pandemia
Niektóre firmy skorzystały na pandemii co doprowadziło do znaczących zmian w globalnym rankingu MEMS. Bosch, Broadcom, Qorvo, STMicroelectronics, Texas Instruments, Goermicro (Goertek), HP, Knowles, TDK i Infineon znajdują się teraz w pierwszej dziesiątce z łącznymi przychodami wynoszącymi co najmniej 6,5 mld dolarów, co odpowiada za ponad połowę całego rynku. Jednak firmy, które zwiększyły swoje przychody, niekoniecznie były tymi, które miały największe udziały w rynku. Głównie skorzystały na tym firmy specjalizujące się w technologiach zapobiegania rozprzestrzeniania się COVID-19, takich jak obrazowanie termiczne i czujniki ciśnienia.
Na przykład Guide IR, FLIR Systems, Lynred - która sprzedaje mikrobolometry i Melexis dostarczający czujniki IR, odniosły korzyści dzięki zwiększonemu zapotrzebowaniu na aplikacje do pomiaru podwyższonej temperatury ciała. W tym czasie firma Amphenol odnotowała wzrost popytu na czujniki ciśnienia MEMS ze względu na zapotrzebowanie na systemy oddechowe, takie jak wentylatory i maszyny CPAP (Continuous Positive Airway Pressure).
MEMS wypiera tradycyjne rozwiązania
Firmy Broadcom i Qorvo w ubiegłym roku odnotowały znaczny wzrost, dostarczając wysoce niezawodne filtry RF MEMS potrzebne przy procesie wdrażania sieci 5G. Zapotrzebowanie było dużo wyższe, niż oczekiwano. Firma SiTime nadal mocno naciska na zastąpienie tradycyjnych rozwiązań do pomiaru czasu, opartych o kwarc, swoimi aplikacjami MEMS.
Mikrogłośniki MEMS stosowane w bezprzewodowych słuchawkach dousznych powoli zastępują tradycyjne głośniki - elektrodynamiczne i armaturowe.
Technologia piezoMEMS wykazuje potencjał w obszarze AR/VR i LIDAR. Poza tym piezoMEMS są wykorzystywane w RF MEMS, głowicach atramentowych, PMUT i coraz częściej do budowy bardziej wytrzymałych czujników bezwładnościowych i mikrofonów. Firmy foundry aktywnie powiększają możliwości w tym zakresie. W całym łańcuchu dostaw obserwuje się coraz większy ruch w kierunku łączenia kompetencji - od produkcji front-end po pakowanie, moduły i integrację systemów.
Źródło: Electronics Weekly
