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中國(guó)制造商征戰(zhàn)新型傳感器市場(chǎng)

  傳感器市場(chǎng)的發(fā)展速度引人注目。在市場(chǎng)調(diào)研公司Databeans今年初發(fā)布的全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額預(yù)測(cè)中，傳感器2006～2011年的復(fù)合年增長(zhǎng)率達(dá)21％，是整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)平均復(fù)合增長(zhǎng)率(10％)的兩倍多。在這一傳感器發(fā)展熱潮中，中國(guó)廠(chǎng)商正在扮演日趨重要的角色，分到的蛋糕越來(lái)越多。尤其是在一些新型傳感器市場(chǎng)，一些IC廠(chǎng)商開(kāi)始擁有了能夠同國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手抗衡的能力，如指紋傳感器領(lǐng)域的芯微技術(shù)有限公司、MEMS傳感器領(lǐng)域的青鳥(niǎo)元芯、美新半導(dǎo)體等。
    指紋傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展很大程度來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)時(shí)代對(duì)信息安全的巨大市場(chǎng)需要：指紋識(shí)別以其易操作和更高的安全性，越來(lái)越多的取代密碼保護(hù)。“生物識(shí)別芯片”這個(gè)在幾年前聽(tīng)起來(lái)頗有科幻感覺(jué)的產(chǎn)品，而今已經(jīng)在便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品、電腦外設(shè)和門(mén)禁識(shí)別等市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。芯微技術(shù)有限公司在2004年底推出CMOS滑動(dòng)式指紋識(shí)別傳感器SW6888，誤識(shí)別率小于0.0001%，錯(cuò)拒率低于0.01%，功耗小于30mW，待機(jī)功耗低于0.1mW，面向手機(jī)、移動(dòng)商務(wù)和便攜存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器等應(yīng)用。憑借這款"生物識(shí)別芯片"，該公司一躍成為IC市場(chǎng)的后起之秀，除國(guó)內(nèi)客戶(hù)外，已獲得蘋(píng)果電腦等國(guó)際OEM廠(chǎng)商的采用。
    “半導(dǎo)體指紋傳感器是個(gè)新穎、高門(mén)檻的技術(shù)。”該公司總經(jīng)理葉軍說(shuō)，“目前，我們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手還集中在歐美，從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，我們和歐美的對(duì)手是站在同一水平線(xiàn)上的。”相對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)激烈的MCU、多媒體IC等成熟市場(chǎng)，指紋傳感器的供應(yīng)商相對(duì)較少，包括AuthenTec、Atmel等公司。他們?cè)谠擃I(lǐng)域耕耘時(shí)間長(zhǎng)，技術(shù)實(shí)力雄厚。如何與這些大玩家同場(chǎng)競(jìng)技？葉軍認(rèn)為，全球超過(guò)一半的消費(fèi)電子產(chǎn)品在中國(guó)生產(chǎn)，所以贏(yíng)得中國(guó)的消費(fèi)電子市場(chǎng)，就差不多贏(yíng)得全球的消費(fèi)電子市場(chǎng)。他強(qiáng)調(diào)：“我們?cè)?002年就已經(jīng)在中國(guó)設(shè)立技術(shù)和市場(chǎng)團(tuán)隊(duì)，提供本土化、直接的服務(wù)，在這一點(diǎn)上國(guó)外的對(duì)手還一時(shí)難以做到。”
    芯微的指紋傳感器可用于閃存盤(pán)用戶(hù)識(shí)別。
 
    葉軍介紹道，芯微指紋傳感器的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，一是高集成度，“我們的傳感器集成了多項(xiàng)自有的IP，幾乎不需要外圍元件。”
    其次是功耗上的優(yōu)勢(shì)，芯微的傳感器工作電流小于7mA，是目前“功耗最低的滑動(dòng)式指紋傳感器”，葉軍強(qiáng)調(diào)，對(duì)于使用電池供電的便攜電子產(chǎn)品而言，這是個(gè)非常重要的優(yōu)點(diǎn)。
    第三點(diǎn)在于芯微的技術(shù)支持力量。針對(duì)中國(guó)消費(fèi)電子市場(chǎng)，芯微開(kāi)發(fā)了多款應(yīng)用方案，如指紋識(shí)別閃存盤(pán)、指紋識(shí)別移動(dòng)硬盤(pán)，指紋識(shí)別鼠標(biāo)/鍵盤(pán)等方案。OEM廠(chǎng)商直接應(yīng)用這些方案，可以有效地縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
    “指紋傳感器成為個(gè)人便攜設(shè)備上的標(biāo)準(zhǔn)配件是市場(chǎng)大趨勢(shì)，市場(chǎng)潛力巨大。我們必須適時(shí)推出更低成本、更易使用、更可靠的傳感器才能贏(yíng)得市場(chǎng)先機(jī)。”葉軍表示，芯微正在進(jìn)行下一代指紋傳感器的開(kāi)發(fā)，預(yù)計(jì)今年下半年面市。新的傳感器充分考慮了不同客戶(hù)的差異化需求，針對(duì)移動(dòng)多媒體設(shè)備等細(xì)分市場(chǎng)。
    MEMS傳感器熱點(diǎn)應(yīng)用轉(zhuǎn)向消費(fèi)電子
    “以往的MEMS傳感器價(jià)格昂貴，一般用于軍工、工控、儀器儀表等應(yīng)用。通過(guò)多年的發(fā)展，其尺寸不斷縮小，技術(shù)不斷成熟，成本一再降低。目前MEMS傳感器的熱點(diǎn)應(yīng)用市場(chǎng)將轉(zhuǎn)變?yōu)槊裼卯a(chǎn)品市場(chǎng)。”青鳥(niǎo)元芯微系統(tǒng)科技有限公司的總經(jīng)理張威如此評(píng)論MEMS的發(fā)展歷程。青鳥(niǎo)元芯的MEMS傳感器系列2004年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，目前有MEMS壓力傳感器、濕度傳感器、加速度傳感器以及氣體傳感器系列產(chǎn)品。
    青鳥(niǎo)元芯采用與國(guó)際同步的MEMS工藝和專(zhuān)用設(shè)計(jì)工具，產(chǎn)品具有高可換性及高可靠性等技術(shù)特點(diǎn)。其中，濕度傳感器為高分子電阻型，具有耐高濕、量程寬、精度高等特點(diǎn)；壓力傳感器和加速度傳感器采用壓阻原理，輸出信號(hào)大、信號(hào)檢測(cè)容易，產(chǎn)品主要應(yīng)用在汽車(chē)、消費(fèi)電子如家用電器、玩具等領(lǐng)域。比如該公司的YX-AS-800N加速度模塊，分辨力低于2mg，最大抗沖擊能力達(dá)50,000g，響應(yīng)帶寬可以從30Hz擴(kuò)展到160Hz。
    該公司還開(kāi)發(fā)出一系列氣體類(lèi)MEMS傳感器，如YX-GS-800M乙醇?xì)怏w傳感器、 YX-GS-200甲烷氣體傳感器，以及YX-GS-500一氧化碳傳感器。張威認(rèn)為，這類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)前景很好，市政建設(shè)和社會(huì)對(duì)綠色環(huán)保的關(guān)注是推動(dòng)該市場(chǎng)需求的強(qiáng)大動(dòng)力。“我們不僅有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，還在不斷擴(kuò)展產(chǎn)品量程，采用新技術(shù)提高產(chǎn)品精度和穩(wěn)定性。”他表示，“同時(shí)，我們將不斷幫助客戶(hù)完善和開(kāi)發(fā)產(chǎn)品應(yīng)用方案，使他們最大程度的同我們分享MEMS技術(shù)帶來(lái)的效益。”
    青鳥(niǎo)元芯的同行，主攻加速度傳感器的美新半導(dǎo)體亦認(rèn)為傳感器應(yīng)用市場(chǎng)將會(huì)有所變化。其工程部經(jīng)理華亞平認(rèn)為：“隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展，MEMS傳感器將會(huì)越來(lái)越多地跨越價(jià)格的門(mén)檻走進(jìn)消費(fèi)電子市場(chǎng)。” 
    與青鳥(niǎo)元芯的MEMS加速傳感器采用壓阻原理不同，美新加速傳感器采用熱力學(xué)原理來(lái)測(cè)量速度的變化。密封在芯片中的測(cè)量媒質(zhì)是空氣，芯片中間有一個(gè)熱源，當(dāng)被檢測(cè)物體受到外力作用產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)或者加速度的時(shí)候，可測(cè)量出被檢物體的加速度改變。華亞平表示，美新的加速度傳感器沒(méi)有可動(dòng)零件，具有本質(zhì)上的高可靠性、易集成、低成本等優(yōu)點(diǎn)。
    一般來(lái)說(shuō)，汽車(chē)是加速度傳感器最重要的應(yīng)用領(lǐng)域，在停車(chē)、緊急剎車(chē)、防盜系統(tǒng)中，加速度傳感器可以作為汽車(chē)的觸覺(jué)系統(tǒng)，迅速將速度變化反饋給CPU，而相應(yīng)地采取應(yīng)急措施。“在汽車(chē)市場(chǎng)，我們可以說(shuō)是已經(jīng)取得了市場(chǎng)和客戶(hù)的認(rèn)可，同時(shí)也開(kāi)始獲得一些回報(bào)：如美新與德州儀器公司合作，在汽車(chē)電子領(lǐng)域已獲得了不少的項(xiàng)目，同時(shí)，一些全球著名的汽車(chē)電子制造商正逐步加大對(duì)美新產(chǎn)品的采購(gòu)量。”華亞平說(shuō)。據(jù)介紹，2004年美新產(chǎn)品的失效率僅1.08ppm；2005年，失效率為3.56ppm(由于銷(xiāo)售量大幅增長(zhǎng)，統(tǒng)計(jì)基數(shù)與2004年不同)，“這樣的MEMS產(chǎn)品可靠性在全球都是領(lǐng)先水平。”他表示。
    與此同時(shí)，加速度傳感器在手機(jī)、手提電腦，游戲機(jī)等便攜式產(chǎn)品中的應(yīng)用也在不斷創(chuàng)新，IBM公司2004年即在其ThinkPad筆記本電腦中采用了美新的加速度傳感器，用來(lái)檢測(cè)硬盤(pán)的震動(dòng)，在筆記本電腦受到?jīng)_擊或者墜落的情況下，起到保護(hù)硬盤(pán)數(shù)據(jù)的作用。該類(lèi)傳感器還可以為手持產(chǎn)品增加許多新賣(mài)點(diǎn)，比如在手機(jī)中利用加速度傳感器實(shí)現(xiàn)計(jì)步器功能，計(jì)算運(yùn)動(dòng)者的步行數(shù)目和消耗的熱量。
    美新正進(jìn)一步向消費(fèi)電子市場(chǎng)擴(kuò)張。“今年我們將主要針對(duì)該市場(chǎng)推出一系列低價(jià)產(chǎn)品，目前已完成工程樣片，預(yù)計(jì)第二季度將會(huì)量產(chǎn)。同時(shí)也會(huì)推出一系列汽車(chē)用高性能產(chǎn)品。”華亞平表示。同時(shí)，他還強(qiáng)調(diào)了其技術(shù)支持策略，“我們?cè)谑袌?chǎng)上推廣的所有應(yīng)用，都有相應(yīng)的解決方案，美新對(duì)于每種應(yīng)用都可以提供給客戶(hù)通用語(yǔ)言的源程序，以利于客戶(hù)的研發(fā)。”