意法半導體：智能手機增長停滯，MEMS戰略轉向工業物聯網

據麥姆斯諮詢報道，STMicroelectronics（意法半導體）近日宣布以十年長生命周期承諾的系列高精度MEMS感測器和元件，滿足先進的自動化運行環境，確保自動化機械設備連續多年的穩定運行，以大力推動工業物聯網領域的業務發展。

作為該戰略計劃的一部分，意法半導體推出了其第一款產品——IIS3DHHC低雜訊三軸加速度感測器，該產品針對高量測解析度和穩定性進行了專門優化，以確保長期準確性和溫度精度。這款MEMS感測器的目標應用包括通訊系統天線定位機構中的精密傾斜儀，用於確保建築物和橋樑安全的結構健康監測（SHM）設備，以及各種工業平台的穩定器或調平器。其長期精度和穩固性，也非常適合高靈敏度傾角感測器和安防感測器，以及高端數碼相機的圖像穩定應用。

這款感測器是意法半導體應用於智慧工廠和工業自動化的系列MEMS感測器的一部分。意法半導體表示，其十年長生命周期承諾確保了工業設備中廣泛使用的高性能組件的長期可用性，幫助供應商應對它們通常需要在市場上維持長壽命的產品，並拓展了相關產品在極具挑戰環境中的持久運行。除了工業感測器，該戰略計劃還包括STM32微控制器、電機驅動器、模擬組件、電源轉換器、LED以及現有的MEMS感測器，這些器件將至少支持十年供貨。

意法半導體MEMS感測器部門副總裁兼總經理Andrea Onetti在產品通報會上表示：「MEMS感測器在工業環境中擁有巨大的應用前景。過去的5到6年里，MEMS器件的應用還很有限，且主要受智能手機驅動。但是，隨著我們逐步進入自動化時代，智慧工廠和智能駕駛等應用需求將使MEMS感測器獲得和消費類市場一樣的迅猛增長。不過，這需要在精度、性能和長壽命方面完全進化的新一代MEMS器件。」

以加速度感測器為例，不同的市場有不同的需求（來源：意法半導體）

Onetti強調，迄今為止手機行業使用的MEMS感測器還無需重點解決準確性和精度的問題——例如，可能需要它們來做縱向和橫向的基本測量。不過，在智能製造領域，精度和壽命則是最重要的。「第四次工業革命（亦即『工業4.0』）已經到來，這意味著需要更多的感測器，」Onetti說，「一台能夠檢測和分析自身功能（如噪音、振動和溫度）的機器設備，將需要擁有自己的硬體生態系統，以使機器變得更加智能。」

他認為這些感測器不再局限於人機交互，而將涉及機器對機器（M2M）的交互和智能化，這將需要具有更廣泛性能特性的新型感測器。例如管道的泄漏；一款普通的麥克風感測器可能具有針對人耳已經足夠的帶寬——大約20 kHz，但機器設備如果要在工業環境中能夠「聆聽」，這就可能需要80 kHz的帶寬。

Onetti也回應了近幾個月工業物聯網前沿關於更智能化的聲音，「對於監控來說，如果你可以利用本地智能以更智能的方式運行，那將節約大量持續上傳雲端的移動數據成本。」

正如意法半導體第一季度業績報告顯示，由於意法半導體認識到來自智能手機業務的MEMS營收正逐漸持平，聚焦工業物聯網的新戰略已經很明朗。Onetti表示，「智能手機領域的年出貨量，一直是驅動MEMS感測器市場的主要力量，現在已經逐漸在16億左右趨穩。然而，MEMS感測器的新增長點將是高精度器件，包括工業市場以及智能手機市場新的先進功能。」 他表示，此輪增長的關鍵市場將在歐洲，但美國和中國市場同樣不容忽視。

關於新款IIS3DHHC的發布，他補充評價說：「這些高品質的工業感測器，充分利用了我們在MEMS設計和高良率製造工藝方面的持續投入，為那些最高精度、可重複性和魯棒性至關重要的應用，提供低擁有成本的同時，兼顧了卓越的器件性能。我們將在接下來的幾個月，繼續推出具有10年長生命周期承諾的新型精密感測器，包括組合感測器、專用感測器和完整的慣性模塊等。」

關於IIS3DHHC的更多技術信息：

滿量程±2.5g的IIS3DHHC 三軸加速度計用於精確定位機構和小型運動檢測（如高級安全感測器）。IIS3DHHC與典型的消費級加速度計有很多明顯不同之處，其中主要區別是，其45μg/√Hz的超低雜訊可實現非常高的解析度。

此外，極高的穩定性確保了感測器在長時間運行後或溫度變化大的環境內靈敏度漂移最小。在- 40℃ ~ + 85℃之間，靈敏度變化小於0.7％。偏移漂移低於0.4mg /℃，這使得設備在各種環境中的性能表現始終如一，包括戶外寒冷或溫暖的氣候條件，或者工業製造設備、工業機器人和無人機，只需極少的校準或重新校準工作。

此外，IIS3DHHC集成了模數轉換功能，以及包括FIFO數據存儲和中斷控制在內的數字電路，為客戶節省了外部模數轉換器，並且還簡化了電源管理設計，降低了能耗，延長了電池供電設備的運行時間。

IIS3DHHC採用優質的16引腳5 x 5 x 1.7 mm陶瓷LGA封裝，目前這款產品已開始投產，1000顆的批量定價為4.5美元。

延伸閱讀：

《工業和自動化領域的機器視覺-2018版》

《高端慣性系統市場與技術-2017版》

《汽車MEMS和感測器市場及技術趨勢-2017版》

推薦培訓：

2018年7月13日至7月15日，麥姆斯諮詢主辦的「MEMS製造工藝培訓課程」將在無錫舉行，培訓內容包含：（1）硅基MEMS製造工藝（體微加工技術、表面微加工技術和CMOS MEMS技術）；（2）MEMS特殊薄膜工藝技術（AlN和PZT等壓電薄膜的沉積工藝）；（3）掩膜版製造工藝；（4）非硅基MEMS製造工藝（LIGA、准LIGA、精密機械加工、微注塑等）；（5）半導體激光器VCSEL製造工藝；（6）選修課程：MEMS設計工具Tanner軟體及應用（MEMS設計-建模與模擬方法、MEMS代工廠合作成功案例）。

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