MEMS及感測技術的創新應用與市場展望

DIGITIMES分析師　葉駿逸

物聯網和電動車如火如荼的發展，讓感測器市場規模持續成長；蘋果iPhone內建各種感測元件，更帶動各種消費性行動裝置大舉利用感測元件發揮功能，無論是在工業、汽車或消費性產品領域中，感測器已扮演越來越重要的角色。

感測器大致可分為慣性感測元件(加速度計、陀螺儀)；光學感測元件(影像感測器、熱感測器、環境光感測器、距離感測器)；壓力感測元件(壓力感測器、觸控感測器、矽麥克風)；以及環境感測元件(磁力計、氣壓計)。對於感測器市場的發展，DIGITIMES分析師葉駿逸表示，MEMS與感測元件的主要成長動能來自智慧型手機、平板裝置、聯網電視及遊戲操控等4大領域。

智慧手機、平板裝置、連網電視及遊戲機 推升感測器需求

在智慧型手機部分，葉駿逸指出，智慧型手機重視HMI創新與應用程式擴充，感測元件正可以實現此方面的功能，且Smart Phone出貨亦進入高速成長期，2010~2013年的年複合成長率高達42%，顯然將大舉推升感測元件的需求量。在平板裝置部分，由於Tablet使用環境更加多元，因此加入更多感測元件的設計，無疑將更能強化使用者體驗，Tablet的2010~2013年複合成長率為84%，2013年全球Tablet出貨更上看1億台。

除了上述已捲起風潮的兩大領域外，另一不可忽視的潛力應用為聯網電視，葉駿逸表示，Connected TV著重網路應用且加入更多操控介面設計，這些都必需藉助感測器加以實現，在Google力推Google TV的影響下，聯網電視2010~2013年複合成長率預計為36%。

除連網電視外，遊戲機更是將感測器功能發揮得淋漓盡致。葉駿逸指出，Wii就是首創MEMS慣性感測遊戲操控，因此成功搶下家用遊戲機龍頭地位，至於PS Move、Xbox Kinect則是更進一步跳脫慣性感測範疇，改採光學感測操控，更讓Xbox、PS3得以在家用遊戲機市場演出翻身戲碼。根據葉駿逸的研究分析，在此波由操控介面主導家用遊戲機市場勝負的戰役中，Wii、Xbox、PS3在2011年的市佔率將預估分別為27%、40.6%及32.4%，由Xbox 360奪魁。

未來將應用於醫療保健、運動監控及慣性導航

觀察MEMS感測器的應用演進，從最早期的汽車安全、工業應用和軍事用途，進展到人機介面、硬碟防護及影像穩定，未來則將進一步應用於醫療保健、運動監控及慣性導航等。葉駿逸並說明指出，MEMS感測元件結合無線資訊傳輸，透過雲端服務更將創造無限可能。
展望未來，在可攜式消費性電子需求的帶動下，MEMS感測元件市場將快速起飛。尤其是消費性MEMS加速度計在2007~2010年間ASP累計降幅已達78%，更是助長消費性產品大幅採用加速度計的原因之一。就供應面來看，葉駿逸指出，意法半導體挾蘋果供應鏈優勢取得近半市場，不過台廠亦有利順、矽創已投入市場，後勢可期。至於MEMS陀螺儀，則因為iPhone 4的搭載而備受注目，預計2010~2013年的複合成長率為24%，2011年出貨量預估將達3.25億顆，在價格方面，消費性3軸MEMS陀螺儀已從2007年的單價37.5美元跌至2010年2.5美元，2007~2010年ASP累計降幅高達93%，相當驚人。

再者，MEMS磁力計也漸成可攜式消費性裝置的必備元件，其中電子羅盤更已成智慧型手機標準配備。MEMS麥克風報價則已具與ECM麥克風競爭的實力，目前Knowles挾專利優勢，佔有90%以上的MEMS麥克風市場，台灣則已有鑫創正式推出MEMS麥克風。以上所談及的應用多集中於消費性電子市場，在汽車領域， NHTSA與歐盟車輛安全規範的進展則是推動車用MEMS感測元件市場持續成長的動力。葉駿逸並說明指出，車用感測元件數量激增導致車輛線路愈趨複雜，因此，類似CAN Bus的資訊匯流管理功能，將成為MEMS與感測元件後續技術發展重心。

面對MEMS感測元件市場的持續成長，台灣也有越來越多業者投入相關領域，MEMS供應鏈漸趨完整，例如亞太優勢、台積電及探微科技已提供MEMS代工產能。透過半導體業者上中下游的合作，台灣MEMS感測器產業的蓬勃發展將是指日可待。