不容错过！MEMS之父等多位大神对2022年全球传感器产业这样看

全球最佳传感器奖“Best of Sensors Awards”的主办方之一，著名的电子科技媒体Fierce Electronics近日邀请了多位业内专家大神讨论了2022年全球传感器&MEMS产业的动向。

这些专家大神有MEMS之父、MEMS技术奠基人库尔特•彼得森（Kurt Petersen）、中国著名MEMS厂商罕王微电子CEO黄向向女士、全球新锐MEMS扬声器制造商USound CEO Ferruccio Bottoni；MEMS医疗诊断系统制造商Exo Systems的CEO Janusz Bryzek博士等。

这些专家来自中国、德国、奥地利和美国，拥有丰富的产业经验和专业知识，代表了全球MEMS&传感器市场从器件/系统设计、晶圆制造基础设施、行业协会到市场咨询的众多视角。

来看看他们的观点吧！不容错过！

2021年度全球最佳传感器奖情况请查看《2021年度全球最佳传感器奖揭晓！中国传感器获奖并打破世界纪录》。

Kurt Petersen博士是MEMS之父，MEMS技术的奠基人，获得2019年 IEEE荣誉勋章，对推动全球MEMS产业发展发挥了巨大的作用。其经历可参看《没有他，你现在还用不上MEMS传感器》内容。

过去 5 年内才刚刚商业化的重要新工艺，就将革命性地改变下一代 MEMS 产品的开发。

如今，高可靠性、可大批量生产的压电薄膜（AIN 和 PZT）已在许多代工厂中全面商用。这些材料已被用于麦克风 (Vesper)、第一代 MEMS 扬声器 (USound) 和超声波成像器（eXo 和 Butterfly Networks）。

然而，这只是新型压电驱动器件的第一波浪潮，它们代表了最新型的 MEMS 产品系列。

玻璃晶圆的新生产工艺也将发生变革——这甚至可能是我们对 MEMS 的定义。超高密度玻璃通孔（TGV）、玻璃-玻璃晶圆级键合和玻璃晶圆级光学器件现已上市，只是产量有限。

使用超高密度玻璃通孔（TGV）和玻璃-玻璃晶圆级键合的工艺，Menlo Micro 正在生产最新一代的 MEMS 开关，或许是第一个真正取得成功的 MEMS 开关产品。

更重要的是，这些产品的材料全部是玻璃，没有硅基材料，这是MEMS 技术的重要突破！

其他将在未来几年产生巨大影响的新工艺是超薄基板（小于 50 微米）、现已超过 50 微米/分钟蚀刻速率的深反应离子蚀刻（DRIE），以及SiTime谐振器知名的epi-seal工艺的未来应用。

现在正是利用 MEMS 工艺能力不断提高，去发明新的 MEMS 产品并将其商业化的好时机！

过去一年，MEMS 和集成电路（IC）的全球供应链都出现了芯片短缺，这将推动 MEMS 代工业务的投资和增长。

在新冠疫情被控制之前，中国的 MEMS 代工业务已经从 4英寸（100毫米）和 6英寸（150毫米） MEMS 产线以及 CMOS（互补金属氧化物半导体）表面微加工转移到8英寸（ 200毫米） MEMS 产线。

有几种不同的 MEMS 基础工艺技术，例如电容、压阻、磁和压电工艺。为了适应这一系列的工艺，代工厂必须灵活满足客户的广泛要求。金、钪、锆等材料以及与 CMOS 代工厂不兼容的工艺都可以在专用的 MEMS 产线中制造。

这种方案可以利用新技术和材料大批量制造消费应用产品，如压电、红外传感器和执行器等。

具有工艺设计套件（PDK）和开发工艺的一站式解决方案受到全球及中国客户的青睐，罕王微电子提供设计-制造-组装服务。我们观察到许多代工客户希望扩大中国本土晶圆厂的生产能力，以应对 2022 年及以后的本地晶圆需求。

在过去的二十年里，薄膜压电材料的性能显着提高，及与晶圆制造工艺的配合，大大提高了超声波传输效率和接收灵敏度。因此出现了多种消费者应用，包括喷墨打印机、手势识别、扬声器、自动对焦模块、指纹传感器、飞行时间传感器（ToF）等。

2022 年超声波换能器市场估计约为 47 亿美元，每年增长率约为 5.1%。这个市场需要广泛的技术支撑，譬如最新的超声波换能器技术是压电MEMS超声波换能器 (pMUT)，它基于硅 MEMS 晶片上沉积的压电层，该工艺保留了传统分立换能器的优势，并具有集成优势。

对我来说，压电MEMS超声波换能器 (pMUT)最有价值的应用是医疗，将有助于为所有人带来丰富的医疗保健。

我的公司 Exo Imaging 将于 2022 年推出第一台基于压电MEMS超声波换能器 (pMUT)的手持式超声成像仪，成为医疗市场具有变革意义的产品。最初将支持约 5000 万医疗专业人员，随着时间的推移将覆盖 10 亿消费者。

2022年，新冠疫情将继续对传感器和MEMS行业产生双重影响。一方面，由于远程工作和出行受限等日常生活的变化，疫情推动了特定技术在工作和私人生活中的应用，这些应用包括各种可穿戴设备、通信和电信设备、健康管理设备，以及远程医疗。

这些改变造成的结果，将对含有传感器和 MEMS 技术的产品和设备带来积极推动作用。

另一方面，对于新开发的产品和应用，由于新冠疫情而推迟、取消或冻结了产品的开发和供应链，从而对该产品的商业化造成了巨大的障碍，这将对推向市场产生不利影响，正如在2021 年许多传感器及MEMS厂商面临的情况。

面向世界的新产品和创新将越来越难以商业化，而对现有产品的升级或改进，如推出新版本，将迎来繁荣的市场。

Covid-19 大流行的直接和间接影响也沉重打击了柔性和印刷电子行业，因为国际供应链在 2022 年将不能顺利运行。

但另一方面，新冠疫情大流行促进了对监测重要功能的医疗设备的需求增加，这推动了柔性和印刷传感器的市场，因为印刷传感器与智能贴片无缝集成，并与印刷电池相结合，佩戴起来简单舒适。

这种智能传感贴片可以监测体温、呼吸和心率，甚至可以监测血氧水平。连接到移动设备后，该技术可实现远程患者监测，并减轻医院工作人员的常规测量工作。

这种方法已在去年的几个试点项目中进行了测试，主要的医疗技术公司目前正在准备商业化的产品。在拉斯维加斯举行的 2022 年国际消费电子展（CES）上也可以看到印刷传感器和设备在医疗和制药行业上日益重要的作用。

印刷电子产品的另一个主要市场是汽车应用。在这里，我们看到许多印刷电子传感器产品的发布，将印刷触摸传感器集成在塑料覆层中，例如集成于汽车内饰中的中控台。

机械开关被薄而轻的印刷电子设备所取代，如最新的例子是大众汽车 ID 系列车型中的开关键和人机互动界面（HMI），或在 CES 2022 上推出的宝马 iX 系列车型的中控台。

从市场规模和增长的角度来看，一些长期关注传感器/MEMS 市场的研究机构估计，到 2022 年，全球传感器市场规模约为 1900 亿美元，且未来几年的年增长率约为 10%。

我相信这几个应用领域将引领这一增长，这些传感器应用领域包括物联网、电子健康监测、可穿戴设备（尤其是印刷/柔性传感器）和汽车电子。

汽车电子将受益于自动驾驶和电动汽车的增长以及氢能发电机的开始运用，这样每辆车都将需要更多的传感器。除此之外，我还看到用于环境监测、农业和智能家居应用的传感器有所增加。

从营销/销售战略的角度来看，我预计新冠疫情将持续到 2022 年中期，这将对 2022 年和近期的贸易、展览的出席率产生显着的负面影响（但在什么水平？）。

2022 年 1 月的国际消费电子展（CES）是美国贸易展会的重头戏，其参加人数约为 40,000 人，而 2020 年为 170,000 人。Sensors Converge 于 2021 年 9 月接待了大约 2,000 人，而通常为 6,000 人。

我参加了 2021 年的许多线上虚拟和线上/线下混合的会议并发表了演讲，我相信这类会议将在 2022 年继续在传感器/MEMS 公司的营销互动中发挥重要作用。

我预计许多会议都将以线上线下结合的模式举办，或将这些活动重新安排到 2022 年晚些时候。

此外，社交媒体——尤其是互动型网站、电子邮件活动和视频平台——将在这些公司的营销/销售策略中，扮演越来越重要的角色。

结语

可以说，尽管新冠疫情可能会持续到 2022 年晚些时候，我和我的专家团队们仍然充满希望，并相信传感器&MEMS 行业将继续增长和繁荣。

尽管存在着预期的挑战，包括供应链、劳动力供应和包括展会在内的营销工具的减少，但在2021 年似乎有几项新技术和应用以及替代营销方法在不断完善，这些将继续推动传感器/MEMS 行业向前发展，产生超过 10% 的增长，预计全球2022 年销售水平将达到 1900 亿美元。

许多公司已经能够充分利用新冠疫情为他们提供的机会，特别是在由压电MEMS超声波换能器 (pMUT) 和印刷/柔性传感器等新兴技术支撑的医疗诊断领域，我预计这种现象将持续到 2022 年。

传感器/MEMS厂商的最佳发展战略是坚持到底，继续保持生命力，并沿用 2021 年取得成功的战略，利用吸取的经验教训对其进行微调，以适应瞬息万变的2022 年市场新常态。

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