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意法半导体做大MEMS市场
意法半导体(STMicroelectronics,简称ST)近几年有两项成绩比较令人瞩目。一个是该公司基于ARM Cortex-M3内核的单片机STM32系列(后来该系列增添了Cortex-M4内核,增强浮点运算能力)。提起Cortex-M3,很多人首先就会想到ST的STM32。STM32之所以如此成功,很大程度上是因为ST抓住了ARM迅猛发展的机会,早于其他厂商提前进入。当然,ST也为ARM的普及做出了巨大贡献。后来很多厂商陆续推出基于ARM Cortex-M3内核的产品,但他们的影响力和市场份额都很难与ST相比了。

ST近几年的另一项巨大成功则是在MEMS(Microelectromechanical Systems,微机电系统)领域。从2006年到2011年,ST从一个名不见经传的MEMS厂商跃居为带头大哥,市场份额远远领先于Knowles、TI、Avago等公司,其MEMS销售收入在5年间增长了20多倍,从区区3000万美元增长到6.5亿美元。

ST在MEMS领域的巨大成功也是看准了技术演变趋势。拿陀螺仪市场来说,2006年的主流市场属于压电产品,然而到2011年压电产品所占的份额已经缩减至不到20%,大部分市场都已被MEMS产品蚕食,仅ST一家就蚕食了60%的份额。

看准MEMS的发展前景后,ST在资金方面不惜大量投入,在技术方面则积极研发积累。早在2005年,ST就开设了8英寸晶圆MEMS生产线,这为降低产品成本、开拓几乎无限的消费类市场奠定了基础。如今,MEMS传感器和麦克风在手机、相机、平板电脑中随处可见,ST功不可没。

ST在MEMS技术方面的突破使MEMS的广泛应用成为可能。例如,早先的陀螺仪只能实现单轴,在实际应用中可能要使用多个陀螺仪,成本高且尺寸大。ST率先开发出了3轴陀螺仪,并在5年时间内将器件尺寸从7mmx5mm降低到2mmx2mm。生产工艺方面,ST采用了TSV通孔技术,实现了3D硅片堆叠,从而显著降低了器件尺寸。

ST公司副总裁及模拟、MEMS和传感事业部总经理Benedetto Vigna先生领导了团队的开发工作。他说,在ST的MEMS传感器上市之前,MEMS传感器仅能应用在汽车等少数领域,因为它尺寸大、功耗高且昂贵,是ST掀起了MEMS消费电子化浪潮。第一波浪潮是MEMS加速度计、陀螺仪、磁力计在消费类电子(笔记本电脑、相机、手机、平板电脑、游戏机等)直观用户界面的应用,现在正在深入的第二波浪潮则包括一些更深层次的复杂应用,如室内导航、健身护理、增强实境等,这些应用需要多种技术协同工作并采用复杂的融合算法。

ST公司现在正将该公司最擅长的模拟、MEMS/传感器和MCU技术进行各种组合,以应对市场的各种复杂需求。例如,该公司近期推出的iNEMO模块在几平方毫米的封装内集成了9个自由度(3轴磁力计、3轴加速度计和3轴陀螺仪)的MEMS传感器和32位微控制器,方便用户开发导航仪、服务机器人、无人机等新的应用。

实际上,iNEMO模块是一个开发平台,它为用户展示了多种组合的可能性。ST公司可以提供独立的陀螺仪,也可以再在一个封装内再加入加速度计、罗盘、MCU以及射频芯片。客户可以采用iNEMO模块进行前期开发,然后根据自己是实际需求进行定制。总之,ST正凭借其占绝对优势的MEMS技术不断向市场纵深发展。

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