便携应用驱动需求

一直对模拟技术深有涉猎的专家、中科院电工研究所副研究员唐晓泉谈起MEMS(微机电系统)时表示：“MEMS从最初的军工、航天已经走向汽车电子，如今随着手持设备增多及磁性存储材料的应用，又将打开一个更为宽阔的领域，微硬盘保护、运动检测等更广泛的应用是未来发展方向。”

如果只是探测一个方向和两个方向的加速度，单轴和双轴加速度计即可满足需求，这适用于一些运动预知的环境，但对于消费电子设备，运动是无法预知的。ADI公司微机械产品部客户管理经理Richard W.Mammherz表示，随着消费电子设备对存储要求越来越高及小型化、低功耗发展趋势，三轴加速度计的应用正在逐渐增长，许多应用从单轴和双轴加速度计转向三轴加速度计。

我们看到，业内对三轴加速度计的市场机会描述也越来越清晰，例如手机的状态识别、用户界面及辅助功能；笔记本电脑和便携式设备的磁盘驱动保护；数码相机、摄像机、照相手机的图像稳定以及汽车电子应用等。飞思卡尔(中国)有限公司技术销售经理刘晟表示，三轴加速度传感器是今后消费电子产品发展的一个方向，据乐观估计，有望成为便携应用中的标准配置。

目前，使用微硬盘的数码相机、MP3、手机产品陆续增多，并且这一趋势在不断加速。因而，Gartner公司预测，到2008年用于手机的三轴加速度计将超过8亿只。

处于上游的半导体厂商产品的创新也越来越贴近市场需求，ADI、 Freescale、ST等国际巨头都对这一市场表现出极大的热情，在今年竞相推出功能类似的低g值的三轴加速度计产品。

半导体厂商率先行动

ADI的iMEMS技术把MEMS与外围电路集成在一个单芯片，首款3 轴加速度计产品ADXL330具有低功耗、小封装、抗冲击能力强的特点，特别是其采用BiCMOS工艺能保证低成本和很高的量产质量。据Richard先生介绍，公司为手机大批量提供低g值的iMEMS加速度计已经有两年多的时间，以前主要是单轴和双轴产品，如今三轴产品的出现正在改变着用户使用手机和与其交互的方式。

ADI的低g加速度计发展路线图满足了便携式消费类设备对减小PCB 面积、降低功耗、提高冲击灵敏度和提高温度稳定性的要求，ADXL330 采用小型4mm×4mm×1.45mm的面贴封装，该产品将于明年第一季度量产。

飞思卡尔从2001年开始涉足做MEMS传感器，到今年开始推三轴加速度传感器，目前其首款产品MMA7260Q传感器已经实现量产。单芯片MMA7260Q具有三轴向检测功能，使便携式设备能够智能地响应位置、方位和移动的变化。它的封装尺寸很小，只需较小的板卡空间，另外还提供快速启动和休眠模式，这些特性使MMA7260Q成为PDA、手机、3D游戏和数码相机等采用电池供电的电子产品的理想之选。

据刘晟介绍，目前飞思卡尔的三轴加速度计应用从MP3、手机入手。三星电子的两款MP3采用了这种传感器，YH-J70利用这种传感器，实现了通过倾斜和自由下落检测来滚动菜单的功能；在YP-T8 闪存式多媒体播放器中，通过传感器的倾斜检测实现了游戏功能。此外，飞思卡尔已经开发出使用该款产品的手机设计方案。

而ST推出三款三轴加速计以继续扩大产品阵容，从微型封装的模拟器件，到支持两种数字输出格式(SPI/I2C)的智能传感器，ST的低功耗、高分辨率MEMS加速计可处理不同的系统需求，以及从硬盘驱动器保护到运动用户接口的多种低g应用中的硬件特性。

市场推动面临两大阻力

尽管三轴加速度计的未来市场潜力巨大，但是目前的需求还比较微弱，最大的应用市场还没有启动。业内人士公认成本是一个重要制约因素，该产品的目标市场是成本敏感的消费类产品，只有量产后其成本降到1美金左右，这个市场才能出现规模需求。

按照ADI公司的说法，低功耗和低价格是被用户采用的原动力。根据ADI公司的产品发展路线图，未来将发布大批量价格低于1美元/ 片的三轴加速度计。

刘晟认为，这一产品还没有被市场接受的主要原因有两点：首先是设备厂商还没有认识到三轴加速度计所带来的业务增长，因而市场需求还比较微弱；二是性价比要合适，目前只有高档产品能够承受由此带来的几美元的成本增加，而对于成本较低的中低端产品，其应用目前还有困难。

此外，对于如此灵活多变的系统设计，有业内人士表示怀疑，如此敏感的三轴加速度计是否容易造成误操作，给本就不断复杂化的系统设计增加难度？对此，业内工程师表示，这一新品的应用与系统软件、系统设计都有关系，三轴加速度计只是完成传感器功能，而实现其所要的功能，需要根据具体应用选择不同的应用软件，然后通过处理器来完成，其灵敏度是用软件可调的。

谈到其未来发展趋势，除了低成本、低功耗，Richard认为还有以下几个方面，即更小更薄的封装、增强的功能、数字接口及可编程性。 相关链接 MEMS将对消费类电子产生重大影响

制造商正在不断完善手持式装置，提供体积更小而功能更多的产品。但矛盾之处在于，随着技术的改进，价格往往也会出现飙升，所以这就导致一个问题：制造商不得不面对相互矛盾的要求，即在让产品功能超群的同时降低其成本。

解决这一难题的方法之一是采用微机械加工技术，更流行的说法是MEMS，它使得制造商能将一件产品的所有功能集成到单个芯片上。 MEMS对消费电子产品的终极影响不仅包括成本的降低，而且也包括在不牺牲性能的情况下实现尺寸和重量的减小。事实上，大多数消费类电子产品所用MEMS元件的性能比已经出现的同类技术大有提高。虽然 MEMS过去只限于汽车、工业和医疗应用，但据调查公司估计，MEMS消费类电子产品的销售额在2005年将达到15亿美元。