http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 20:50:44 來源:中國電子報

隨著移動智能、物聯網等產業的快速發展,對高精度、智能化的需求越來越高,為了使客戶能夠更快、更便捷地完成係統開發,一些傳感器廠商開始提供更加先進的模塊化開發平台,即MCU+傳感器,以使其具有更強的信息處理能力,這也逐漸成為一種新的技術趨勢。但是MCU+傳感器需要更加複雜的數模混合製造工藝,未來這一發展趨勢到底能走到哪一步,中國企業如何順應這個走勢,均需要仔細觀察。
傳感器+MCU成重要發展趨勢
傳感器和微處理器結合、具有各種功能的單片集成化智能傳感器,是傳感器的主要發展方向。
傳感器作為電子產品的“感知中樞”,在消費電子、工業、醫療、汽車等領域的應用越來越廣泛。YoleDeveloppement分析師LaurentRobin預期,2013年~2018年之間,全球MEMS傳感器市場將有18.5%的年複合增長率,2018年市場規模可望達到64億美元。由於越來越多地應用於智能電網、智能交通、智能安防等領域,傳感器在基本功能之外,開始越來越多地承擔自動調零、自校準、自zi標biao定ding功gong能neng,同tong時shi具ju備bei邏luo輯ji判pan斷duan和he信xin息xi處chu理li能neng力li,能neng對dui被bei測ce量liang信xin號hao進jin行xing信xin號hao調tiao理li或huo信xin號hao處chu理li,這zhe就jiu需xu要yao其qi擁yong有you越yue來lai越yue強qiang的de智zhi能neng處chu理li能neng力li,也ye即ji朝chao著zhe智zhi能neng化hua的de方fang向xiang發fa展zhan。
對此,飛思卡爾高級副總裁兼微控製器部門總經理Geoff Lees表示:“毫(hao)無(wu)疑(yi)問(wen),物(wu)聯(lian)網(wang)將(jiang)成(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)信(xin)息(xi)通(tong)信(xin)行(xing)業(ye)的(de)又(you)一(yi)個(ge)新(xin)興(xing)產(chan)業(ye)。物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)基(ji)本(ben)要(yao)求(qiu)是(shi)物(wu)物(wu)相(xiang)連(lian),每(mei)一(yi)個(ge)需(xu)要(yao)識(shi)別(bie)和(he)管(guan)理(li)的(de)物(wu)體(ti)上(shang)都(dou)需(xu)要(yao)安(an)裝(zhuang)與(yu)之(zhi)對(dui)應(ying)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)。隨(sui)著(zhe)物(wu)聯(lian)網(wang)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu),要(yao)求(qiu)傳(chuan)感(gan)器(qi)不(bu)僅(jin)具(ju)備(bei)基(ji)礎(chu)的(de)信(xin)息(xi)收(shou)集(ji)功(gong)能(neng),智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)信(xin)息(xi)處(chu)理(li)能(neng)力(li)也(ye)成(cheng)為(wei)判(pan)斷(duan)其(qi)性(xing)能(neng)高(gao)低(di)的(de)重(zhong)要(yao)依(yi)據(ju)。因(yin)為(wei)不(bu)可(ke)能(neng)將(jiang)所(suo)有(you)運(yun)算(suan)都(dou)放(fang)到(dao)雲(yun)端(duan)完(wan)成(cheng),網(wang)絡(luo)的(de)各(ge)個(ge)節(jie)點(dian)也(ye)要(yao)完(wan)成(cheng)各(ge)自(zi)的(de)運(yun)算(suan)任(ren)務(wu)。”因此,傳感器和微處理器結合、具有各種功能的單片集成化智能傳感器成為主要發展方向。
中zhong國guo電dian子zi科ke技ji集ji團tuan公gong司si第di四si十shi九jiu研yan究jiu所suo芯xin片pian與yu微wei係xi統tong工gong程cheng中zhong心xin主zhu任ren金jin建jian東dong表biao示shi,智zhi能neng化hua傳chuan感gan器qi是shi微wei處chu理li器qi和he傳chuan感gan器qi相xiang結jie合he的de成cheng果guo。它ta兼jian有you檢jian測ce、panduanyuxinxichulidegongneng。zhinenghuachuanganqiyuchuantongchuanganqixiangbi,juyouhenduoxianmingdetedian,biruyouzizhenduanhezixiaozhungongneng,youpanduanhexinxichuligongneng,keyiduiceliangzhijinxingxiuzheng、誤差補償,從而提高測量精度,還可以實現多傳感器多參數測量。
數模混合工藝存在挑戰
MCU與傳感器的工藝技術有很多的不同之處,實現整合比較困難,相關廠商在密切觀察是否能在下一個工藝節點上(比如28nm)實現兩者的融合。
不過,整合傳感器與MCU在技術上仍然存在許多挑戰,其中最大的挑戰就在工藝製造上。恩智浦半導體大中華區市場總監金宇傑表示,MCU和傳感器需要使用不同的工藝,MCU的數字電路多一些,會用到90nm的CMOS工藝;傳感器的模擬電路更多。把兩種不同工藝的產品整合在一個平台,是有難度、有挑戰的。意法半導體MEMS技術營銷經理鬱正德則表示,整合MCU的智能傳感器其成本勢必也會較高,是否能受到OEM廠商青睞也是業界關注的問題。
不過,鬱正德也分析說,由於目前MCU與MEMS的產能都在逐年快速成長,市場競爭相當激烈,導致價格一路下滑,因此未來高整合度MEMS在價格上的競爭力並不會輸給傳統單顆的設計,且可減少印刷電路板的占用空間,預期將非常具有市場潛力。金宇傑也分析指出:“整合傳感器與MCU將是未來的發展趨勢,但業者應順其自然,比如CO2感應器、濕度傳感器、亮度傳感器等與MCU整合起來十分困難,目前來看兩者分立也沒有太大的缺點,廠商可不必強求;但是對於一些相對容易實現整合的傳感器類型,比如觸摸屏控製器,在市場需求擴大之後,已經有廠商將其SoC化了,廠商應迅速抓住機會。”
飛思卡爾Geoff Lees表示:“現在傳感技術的確發展很快,集成度越來越高。不過,MCU與傳感器的工藝技術有很多不同之處,目前實現整合比較困難。我們在密切觀察是否能在下一個工藝節點上,比如28nm實現兩者工藝的融合;現在則更加關注一些新的封裝技術,比如CSD封裝、MCP封裝等,在封裝層級把傳感器與MCU結合在一起。”
適當發展FABLITE、虛擬IDM
MEMS傳感器生產製造的商業模式十分重要,長期看FABLESS模式將成為主流,但中期看一定會有FABLITE這個階段存在。
中國傳感器的市場近幾年一直持續增長,增幅超過15%。2012年中國傳感器應用四大領域為工業及汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品專用設備,其中工業和汽車電子產品占市場份額的42%左右,市場規模達到160億元,傳感器整體市場規模突破500億元。但是,目前國內傳感器產品還遠不能滿足市場需求,特別是一些MEMS傳感器、汽(qi)車(che)用(yong)傳(chuan)感(gan)器(qi)以(yi)及(ji)專(zhuan)用(yong)配(pei)套(tao)傳(chuan)感(gan)器(qi)等(deng)仍(reng)然(ran)主(zhu)要(yao)依(yi)賴(lai)進(jin)口(kou)。在(zai)智(zhi)能(neng)傳(chuan)感(gan)器(qi)成(cheng)為(wei)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)之(zhi)後(hou),製(zhi)造(zao)環(huan)節(jie)也(ye)將(jiang)成(cheng)為(wei)考(kao)驗(yan)國(guo)內(nei)傳(chuan)感(gan)器(qi)行(xing)業(ye)的(de)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su),中(zhong)國(guo)傳(chuan)感(gan)器(qi)企(qi)業(ye)如(ru)何(he)應(ying)對(dui)特(te)殊(shu)製(zhi)造(zao)要(yao)求(qiu)的(de)挑(tiao)戰(zhan)呢(ne)?
蘇州敏芯CEO李剛表示,MEMS傳感器生產製造的商業模式十分重要,目前行業內IDM模式和FABLITE(輕晶圓製造)模式、FABLESS模式並存。從長期來看,FABLESS模式將成為主流,但從中期來看,一定會有FABLITE這(zhe)個(ge)階(jie)段(duan)存(cun)在(zai)。因(yin)為(wei)在(zai)行(xing)業(ye)發(fa)展(zhan)的(de)早(zao)期(qi)階(jie)段(duan),產(chan)業(ye)鏈(lian)處(chu)於(yu)形(xing)成(cheng)期(qi),並(bing)不(bu)是(shi)所(suo)有(you)產(chan)品(pin)的(de)所(suo)有(you)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)都(dou)會(hui)有(you)產(chan)業(ye)鏈(lian)的(de)支(zhi)持(chi)。有(you)些(xie)產(chan)業(ye)鏈(lian)解(jie)決(jue)不(bu)了(le),隻(zhi)能(neng)由(you)企(qi)業(ye)自(zi)己(ji)解(jie)決(jue)。另(ling)外(wai),大(da)批(pi)量(liang)產(chan)品(pin)可(ke)以(yi)外(wai)包(bao);對於一些小批量多品種的產品,外包很困難,也是由企業自己完成製造的。
華山資本董事總經理陳大同表示,針對傳感器等需要特殊工藝製造的行業,可以采取虛擬IDM的方式。那些需要特殊製程的半導體產品,比如Image Sensor、Power Device、IGBT、Memory等,都需要IC設計公司與製造公司通力合作才能夠做好。這些產品目前來看8英寸生產線就可以做得很好,投入資金量也不是很大,完全可以采用地方政府為主、聯合優秀企業共同參與的方式。