如果期望利用物聯網驅動下一輪的電子產業成長,在很大程度上必須依賴MEMS和感測器技術,才能使所有的智慧物件與現實世界進行互動。但從實現新的 MEMS設計到量產,可能要花很長的時間,以及高昂的代價,才能滿足物聯網市場的期待——除非電子產業能夠找到加速MEMS開發之路。
 
採用現有MEMS元件的新應用,正以12%的年成長率推動MEMS市場進展。然而,Yole Development執行長兼總裁 Jean Christophe Eloy表示,除非業界能夠找到,如何順利將機械元件轉換為矽晶的方法,否則要加速突破性新產品量產的困難度,可能減緩未來的 MEMS市場成長。
 
MEMS完全創新產品缺席逾十年
透過在更多應用中,更廣泛地採納成熟的MEMS元件,可望讓這種更小體積、更高性能,且更低成本的漸進式元件創新,持續刺激感測器,及其所實現的系統邁向強勁成長。去年在MEMS領域實現最快速成長的,要算是安華高科技(Avago Technologies)Qorvo(Triquint),這是因為LTE的廣泛普及,對於多模手機所用的體聲波(BAW)濾波器,帶來了很大的需求。同樣地,更多應用對於MEMS麥克風和慣性感測器的強勁需求,有助於推動更多的感測器供應商,進軍2-3億年營收範圍的行列。
 
這真的很重要,因為現在有多家公司都有潛力發展成為10億美元的公司,”Eloy指出。
 
然而,僅採用現有元件類型的新應用,要維持110億美元業務的兩位數成長,在時間上可能無法長久。挑戰之一在於最近完全創新的產品,還是2003年時樓氏電子(Knowles)開發的MEMS麥克風。”Eloy表示,從那以後,都只是在整合度、更好的封裝等方面帶來漸進式創新。雖然這些也是非常重要的創新,但不是突破性的新產品。我們仍在等待MEMS開關、自動對焦和揚聲器等產品,完全過渡到大量生產階段。
 
半導體產業已經找到,可在競爭前的研究領域展開合作的方式了,而且已經有了發展良好的商用基礎架構,來支援持續的成長,他表示。“MEMS產業需要一些變革發生,以便簡化與加速設計過程,並儘快投入量產。
 
根據Yole的資料顯示,2014年全球MEMS營收達111億美元
隨著到處都需要感測器來實現物聯網、情境感知,尤其是對於新型生化與生醫感測器的新興需求,我認為MEMS產業的發展的確才剛剛開始,矽谷投資業者 Bandof Angels SIG委員會主席Kurt Petersen表示。價格將繼續下滑,但目前開發中的新型感測機制,將大幅提高精度,對於發展中的壓電麥克風、超音波手勢辨識,以及新的慣性技術帶來巨大的潛在影響——以更高10倍的精確度大幅改善導航資訊。
 
www.eetimes.com
 
Peterson認為真正有用的穿戴裝置,尚未被開發出來,但對於其未來的發展表示樂觀。最有發展前景的是現正開發中的新一類生化感測器,例如新創公司Profusa的可植入式葡萄糖感測器,外部光學裝置讀取,它利用一種可調式感測器平臺,在人體內偵測化學藥物。
 
除了更好的生化和生醫感測器以外,能量採集器是另一個機會。能量採集器將會變得日趨重要,因為物聯網將為其提供一個巨大的市場,他說。
 
MEMS新平台推動成長
為了能以市場要求的最快上市時間與低成本,將這些新式的MEMS元件投入量產,推動半導體業開發出一些新的方法。
 
過去客戶求助於我們時,通常要求採用他們自己的獨特製程,但現在有越來越多的客戶要求我們盡可能使用標準平台,只需少量修改即可,”Teledyne Dalsa公司MEMS代工廠執行副總裁兼總經理Claude Jean表示。一款產品採用一種製程的傳統做法,還沒有被完全淘汰,但越來越多的客戶傾向於利用成熟的平台來開發產品,他補充道。
 
Dalsa公司正為慣性感測器、微測輻射熱計、光學MEMS和壓電元件,提供更廣泛的不同平台,並盡可能地擴展自家的設計和測試支援業務。
 
新平台技術也來自研發實驗室。法國原子能署電子暨資訊技術實驗室(CEA-Leti)的目標在於與代工廠合作,將其壓阻式MEMS平台投入生產,以提供給更多客戶。這種技術在移動的物質利用>10nm的厚層,而將<500nm span="">的超薄層,用於邊緣的壓阻式元件,然後透過壓縮或拉緊,改變電阻來檢測其運動。
 
這種技術為緊密地整合多個感測器,提供了替代性方法,可以協助像系統或CMOS製造商等缺少自有技術的新公司,很快地開發出產品來。”CEA-Leti北美策略合作夥伴副總裁Hughes Metras並指出,CEA-Leti已經與首家取得授權的業者TroNIcs迅速地將其六自由度慣性感測器推向市場了。
 
Reference: http://3smarket-info.blogspot.tw/ 2015/08/blog-post_55.html?spref=fb
 
 
談行動醫療技術逃不掉可穿戴設備,據市場研究機構IMS預測,2011-2016年可穿戴設備市場複合年增長率為53.7%,到2016年市場規模將超過60億美元,出貨量超過1.71億件。
 
可穿戴設備的主要應用領域包括:以血糖、血壓和心率監測為代表的醫療領域,以運動監測為代表的保健領域,以資訊娛樂為代表的消費領域,以資料獲取和顯示為代表的工業和軍事領域。
 
IMS研究指出,保健和醫療領域的可穿戴設備,佔據今年60%市場比例,未來的市佔比可能會進一步提升。可穿戴市場存在如此巨大的商機,可你是否瞭解可穿戴設備的技術難點在生物感測器呢有權威機構報導,到2016年,全球感測器市場將增至915億美元。
www.semi.org
感測器的分類:
一、運動感測器包括加速度感測器、陀螺儀、地磁感測器或者說電子羅盤感測器、大氣壓感測器(通過測量大氣壓力可以計算出海拔高度)等。這些感測器主要實現的功能有運動探測、導航、娛樂、人機交互等,其中電子羅盤感測器可以用於測量方向,實現或輔助導航。
 
中國大陸內感測器公司有美新半導體、明皜傳感、矽睿科技、深迪半導體、士蘭微電子、敏芯微電子等。生命在於運動,運動是生命中不可或缺的重要組成部分。
 
因此,通過運動感測器隨時隨地測量、記錄和分析人體的活動情況具有重大價值,使用者可以知道跑步步數、游泳圈數、騎車距離、能量消耗和睡眠時間,甚至分析睡眠品質等。
 
二、生物感測器包括血糖感測器、血壓感測器、心電感測器、肌電感測器、體溫感測器、腦電波感測器等,這些感測器主要實現的功能,包括健康和醫療監控、娛樂等。
 
大陸的此類感測器公司有神念科技、敏芯微電子、芯敏微系統、納芯微電子等。借助可穿戴技術中應用的這些感測器,可以實現健康預警、病情監控等,醫生可以借此提高診斷水準,家人也可以與患者進行更好的溝通。
 
三、環境感測器包括溫濕度感測器、氣體感測器、pH感測器、紫外線感測器、環境光感測器、顆粒物感測器或者說粉塵感測器、氣壓感測器、麥克風等,這感測器主要實現環境監測、天氣預報、健康提醒等功能。
大陸感測器公司有康森斯克電子、煒盛電子、艾譜科微電子、芯晨科技、敏芯微電子、芯奧微傳感等。
 
www.memsjournal.com
 
全球最有意思的感測器公司大盤點
1. MC10
MC10是伊利諾斯大學香檳分校John Rogers教授創辦的,MC10成立的技術基礎是可伸縮電路。該公司的目標是:重新定義人體與電子電路的介面,將人盡可能武裝成超人。
 
 
結合傳統電路和新技術,來開發出新一代更薄、自我調整形狀的設備,MC10生物印章是能夠自我調整穿戴者拉伸、彎曲和移動的傳感標籤設計。
 
生物印章應用薄膜電池技術,開發了可充電電池,從而可以測量多項生理機能,測量可以反映大腦、肌肉、心跳,以及體溫的神經系統資料,並且可以測量應用於人體健康和醫療設備的水化水準。
 
該公司在2010年底和Reebok合作,並於去年底推出一款旗艦產品Reebok CHECKLIGHT。該產品可以方便的測量運動員的運動機能。MC10還將在今年,聯合消費電子及醫療領域的巨頭,發佈首款貼合皮膚的感測器。
 
2. CAMBRIDGE CMOS SENSORS
該公司創立於2008年,來自於世界著名的劍橋大學。他們的主要產品是微型氣體感測器
 
 
該公司目前已有的三款產品應用的技術有:MOX(金屬氧化物)技術、micro-hotplate(微加熱板)技術,以及MEMS micro-hotplates技術,並且他們還在積極開發紅外探測器。
 
這些產品計畫應用於汽車、呼氣測醉器、瓦斯監測設備,以及醫療保健設備。該公司製作的CMOS感測器擁有低功耗(<10mw span="">小型化(0.99mm*2*3mm)的特點。
 
該公司最近宣佈與ASE合作,開發世界上最小的氣體感測器。金屬氧化物氣體感測器,將用來監測乙醇、一氧化碳以及其它揮發性化合物。未來這些小型化的感測器,或許可以應用到對大小要求很高的設備,比如手機、平板電腦等。
 
3. VALENCELL
該公司主要研發生物資料感測器2006年成立於美國北卡萊納州。
 
他們的產品包括三個新元素:感測器模組設計、單一的提取技術、生理評估。其主要產品是PerformTekPerformTek的功能涵蓋:心率監測和心率恢復,攝卡路里/能量消耗、距離、速度、節奏、步伐以及鍛煉跟蹤結合選擇鍛煉計畫和指導。該公司確信他們的產品不只局限於健身,將來還會涉足醫療甚至軍工領域。
 
Valencell的感測器目前應用於LG心率耳機,iriverON的個人培訓耳機,Rhythm+一個可穿戴的心率檢測儀等。
 
4. OPTOI
該公司是有20年歷史的義大利公司。他們最初專注於電子包裝,現在他們設計和研發應用於工業、環境、生物醫學、電信和航空航太領域的矽感測器
 
 
OPTOI目前有四種類型的感測器:光學、反射、化學MEMS以及磁感測器。許多光感測器被用在條碼掃描和運動控制系統,他們的發射感測器有應用於自動交易系統和醫療條碼掃描器。
 
他的合作夥伴Bellini,將花費一年的時間檢測冰山的變化,檢測冰如何變成冰山,冰山又如何變成水。OPTOI將為Bellini提供感測器,以檢測環境變化和生物辨識。
 
5. VAISALA
Vaisala現在是全球公認的環境與工業檢測技術的領導者。他們的業務包括二氧化碳測量、光亮度測量、油中水份的含量、壓力傳感以及路面狀況測量,此外他們還有多功能天氣感測器,主要測試風、雨以及濕度。
 
他們為各種公司提供應用於生命科學、能量管理、智慧家居以及工業測量的感測器。公司最近研發出了先進的總閃電感測器(Total Lightning Sensor)LS7002。第一個non-VHG感測器,用來探測總閃電(結合發生在一次雷暴中的雲和雲到地的閃電來監測,並且可以區分雲和雲到地。他們計畫在網路上為那些擔心雷電,會給他們的地面,或航空資產,帶來威脅的人們提供即時資料。
 
目前,該公司正與NASA合作,試圖從太空監測地球的空氣品質。
 
6. Kionix
Kionix成立於1993年,2009年被日本羅姆收購。
 
 
他們製造的加速器(accelerometer)被廣泛應用於工業、保健以及汽車應用。加速器可以內置入震動檢測、螢幕旋轉、手勢識別以及活動檢測演算法。感測器也可以被用作加速計的一部分,該公司還是第一家發明磁陀螺解決方案的公司,該磁陀螺已經被證明可以被Windows 8.1系統所相容。
 
Kionix新發佈了一款基於ARM的感測器—KX23H,該感測器將用於消費健康類產品。該產品可以計步、計算卡路里並且區分使用者的停止、步行、跑步、坐車、坐火車等狀態。
 
7. Hillcerest labs
Hillcrest Labs是全球著名的運動控制軟體硬體供應商。該公司和LG、三星、博通等是戰略夥伴合作關係。
 
 
Hillcrest Labs生產感測器內核和感測器模組。他們的自由空間(Freespace)感測器模組可以用在頭頂顯示器和虛擬實境程式,同樣也可以使用在車輛和機器人的工業監控。
 
Hillcrest Labs現在和聯想合作,把他們的運動和姿勢控制設備應用在聯想最先的智慧電視中。聯想最新的終結者(Terminator)S9,就應用了他們的解決方案。
 
8. BOSCH
該公司至今已經出售了超過40億個MEMS感測器。BOSCH的感測器應用包括:3軸式加速(3-axisacceleration)、陀螺儀和地磁感測器。該公司還開發了6軸式(6-axis)感測器用在電子羅盤,同時9軸感測器用在絕對定向感測器。他們的產品廣泛應用在手機、平板等設備中。
 
 
BOSCH日前推出了第一款功耗在1mA以下的慣性測量單元(IMU),應用於手機、平板、穿戴設備中高度精確,即時監測的應用。
 
9. attocube
attocube的各式系統被用在實驗室。他們為工業應用提供科學的測量工具,attocube開發和製作的光纖位移感測器,可以在極端環境下工作。他們的FPS感測器可以即時測量精確到皮米(picometer)的位移和振動。也就是說他們的檢測技術,以從超精密加工檢測到極端嚴酷的輻射環境下,都可以應用應用。
 
今年年初attocube接管了Neaspec的大部分業務,該公司專門從事近場光學顯微鏡研究。
 
10. Leti
Leti是一個致力於小型化技術應用的研究實驗室,他們於1980年代開始發展MEMS。該公司有超過150人的研發團隊,來研發和升級新產品,包括:加速感測器、SOI壓力感測器、重量感測器以及濕度感測器。
 
Leti還積極地通過,它的分拆轉讓自己的技術給其它公司。目前為止37家公司通過這個計畫與其合作。
 
Leti是值得尊敬的公司,他們的負重傳感(load sensor)被家庭用品生產商Terraillon使用,他們的夜視感測器被諾基亞使用。他們更多的精力現在放在了外部環境檢測上面了,與CORIMA合作開發開發應用於公路和場地自行車賽的壓力感測器,測量運動員在腳踏板上的蹬踏力。
 
11. KNOWLES
該公司成立於1946年,目前在全球37個國家設有辦事處。
 
 
Knoeles致力於通信和音訊市場,計畫開發在雜訊很大的環境中,提高聲音解析度的產品,同時還有應用於動物監測、機械設備狀態監測、非接觸式位置測量以及的槍擊三角(gunshot triangulation)的超聲波設備。應用在Zeri-HeightSiSonic麥克風(一個小型的低功耗麥克風)中的聲感測器,很適合應用於小型手提寬音訊電子設備,同時RF抗干擾性能也符合要求。
 
截至去年,該公司總共出品了50億個SiSonic麥克風。
 
2014年六月,該公司工程師開發出全球第一款,支援超聲波寬頻的麥克風,這就允許麥克風支援手勢辨識,該產品預計在年底前開始生產。
 
12. Sensonor
該公司創立於1985年,2003年被英飛凌收購,2009年從英飛凌分離出來。從1987年開始,該公司總共出售了2.5億壓力感測器。
 
 
該公司目前擁有兩個陀螺感測器和一系列壓力感測器的模具。他們的陀螺感測器擁有SPI介面並且是剛性陶瓷LLC封裝。可以應用於救援、太空船以及水下應用。
 
他們的SW380MEMS感測器晶片應用於好奇號火星探測器。
 
13. EnOcean
德國EnOcean公司2001年從西門子分離出來,總部位於慕尼克。現在在美國和德國總共擁有60名員工。該公司在2008年推動成立了EnOcean聯盟,其聯盟成員包括德州儀器、ABB以及霍尼韋爾等350家成員公司。
 
 
EnOcean致力於能量採集技術,使得無線感測器所需要的能量來源,於周圍環境中採集的能量,其中包括:機械能、光能以及溫差能。他們的技術包括微能量轉換器、微功耗電路以及可靠地無線鏈路。目前主要應用在建築自動化系統,產品主要有無線無源門卡、無線無源門窗磁,以及無線無源人體存在感測器。
 
EnOcean開關模組近期被應用於飛利浦的Hue智慧燈控,並且EnOcean公司還有自己的智慧家居系統,涵蓋無源無線感測器和開關等一系列產品。EnOcean智慧家居解決方案,被安裝在了德國預裝制房屋品牌WeberHaus5代超過2000棟住宅中,並開放展示,以慶祝WeberHaus成立50周年。
 
14. XCO
 
這是一家美國公司,專門研究新型溫度感測器。該公司的連續熱電偶(Continuous Thermocouples)是線性溫度感測器的重要組成部分。CT2CFTLD使該公司擁有專利的產品,它們被應用在氣化爐、電力變電站、危險品倉庫以及油庫。XCO的產品可以承受惡劣的自然環境以及極強的外界壓力以保證盡可能早的預警火災從而保證財產不收損失。
 
15. VISUALANT
 
該公司主要研發有彩色標示功能的化學掃描器。他們目前銷售彩色ID (ChromaID),該感測器模組是由結構光、LED以及光電二極體組成。房間裡安置一個手持掃描器,該掃描器是一個底價的分光光度計,它可以檢測LED發出光的反射光。該設備可以用來檢測藥品、識別假冒商品、做醫療檢測,以及污染監控。
 
16. freescale
傳統的模擬&感測器件生產商。他們開發設生產了六軸(6-Axis)感測器、加速計、陀螺儀、壓力感測器以及觸摸感測器,這些感測器被應用在汽車、消費、工業、醫藥等行業。
 
 
飛思卡爾的運動加速感測器為《吉他英雄》遊戲,提供了有力的支援。他們的數字加速器在很多手機中都有應用。20147月,飛思卡爾與6家公司共同組建Thread聯盟,旨在促進Thread無線標準在智慧家居領域的發展。
 
17. KISTLER
Kistler的感測器主要用於測量力-力矩、力-位移、力-時間資訊。他們的壓電感測器時動態應用的理想選擇,並且在內燃機發展的50年裡發揮了巨大的作用。該壓電感測器在400攝氏度的情況下依然能夠測量壓力變化。
 
 
他們的感測器廣泛應用在國際武器測試委員會Commission for Firearms Testing (the C.I.P.)
 
18. KWJ
KWJ成立於1993,並於2007年與Transducer Technology公司合作,將納米技術應用於氣體檢測儀器。一年以後,KWJ在其Eco感測器中添加了臭氧檢測功能,該感測器被應用於工業檢測。
KWJ致力於研發氣體檢測感測器。MEMS納米感測器是延長電池使用壽命、免維護的低功耗解決方案,並且可以選測檢測甲烷、氫氣、二氧化碳或者其他可燃性氣體。KWJ還生產了絲網印刷電化學感測器(SPEC)。這些感測器通過氧化被測氣體來產生電流,並且它們的3mm厚的尺寸使得它們很容易被集成到移動消費設備中。
 
19. Proteus Digital Health
 
 
Proteus Digital Health開發用來收集和匯總各種行為、生理和治療指標的數碼產品。他們目前產品中有一個可吸收的感測器(ingestible sensor)可以用在處方藥中。這種將感測器放入藥囊中的設計,可以讓醫生更好地瞭解病人對治療的反應。隨後這個感測器會啟動胃酸,通過膠囊兩端的導體材料產生電流,來供給感測器工作。類似土豆電池的工作原理,胃酸作為電解質。
 
20. PYREOS
Pyreos開發的被動紅外技術,被應用在石油和天然氣領域。同時該公司的感測器還經常被應用於工業氣體、火焰檢測以及手持光譜等市場。其專利技術是在公司成立之初,從西門子獲得的,經過一些年的研發和生產,現在他們想要將產品應用於手機和平板電腦。其非接觸式的姿勢控制感測器可以在距離手2米的範圍內檢測到用戶的熱量。
 
在獲得400萬美元投資後,Pyreos將開發兩款不同的感知人類行為,和近距離辨識的感測器,其中一款測量範圍是500px,另一款是1m。它們可以檢測上下左右以及輸入功能。這種紅外感測器是行動設備的理想選擇,因為他們的耗電量是毫瓦級的,功耗比LED運行時的500分之一還要少。
 
Reference: http://3smarket-info.blogspot.tw/2015/07/20.html
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