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中国制造商征战新型传感器市场
 
慧聪网   2006年4月4日9时15分   信息来源:中国工业设备网    

   传感器市场的发展速度引人注目。在市场调研公司Databeans今年初发布的全球半导体销售额预测中,传感器2006~2011年的复合年增长率达21%,是整个半导体行业平均复合增长率(10%)的两倍多。在这一传感器发展热潮中,中国厂商正在扮演日趋重要的角色,分到的蛋糕越来越多。尤其是在一些新型传感器市场,一些IC厂商开始拥有了能够同国际竞争对手抗衡的能力,如指纹传感器领域的芯微技术有限公司、MEMS传感器领域的青鸟元芯、美新半导体等。

     指纹传感器技术的飞速发展很大程度来自于网络时代对信息安全的巨大市场需要:指纹识别以其易操作和更高的安全性,越来越多的取代密码保护。“生物识别芯片”这个在几年前听起来颇有科幻感觉的产品,而今已经在便携式消费电子产品、电脑外设和门禁识别等市场得到广泛应用。芯微技术有限公司在2004年底推出CMOS滑动式指纹识别传感器SW6888,误识别率小于0.0001%,错拒率低于0.01%,功耗小于30mW,待机功耗低于0.1mW,面向手机移动商务和便携存储驱动器等应用。凭借这款"生物识别芯片",该公司一跃成为IC市场的后起之秀,除国内客户外,已获得苹果电脑等国际OEM厂商的采用。

     “半导体指纹传感器是个新颖、高门槛的技术。”该公司总经理叶军说,“目前,我们的竞争对手还集中在欧美,从技术上来说,我们和欧美的对手是站在同一水平线上的。”相对于竞争激烈的MCU、多媒体IC等成熟市场,指纹传感器的供应商相对较少,括AuthenTec、Atmel等公司。他们在该领域耕耘时间长,技术实力雄厚。如何与这些大玩家同场竞技?叶军认为,全球超过一半的消费电子产品在中国生产,所以赢得中国的消费电子市场,就差不多赢得全球的消费电子市场。他强调:“我们在2002年就已经在中国设立技术和市场团队,提供本土化、直接的服务,在这一点上国外的对手还一时难以做到。”

     芯微的指纹传感器可用于闪存盘用户识别。
 
     叶军介绍道,芯微指纹传感器的优势主要体现在三个方面,一是高集成度,“我们的传感器集成了多项自有的IP,几乎不需要外围元件。”

     其次是功耗上的优势,芯微的传感器工作电流小于7mA,是目前“功耗最低的滑动式指纹传感器”,叶军强调,对于使用电池供电的便携电子产品而言,这是个非常重要的优点。

     第三点在于芯微的技术支持力量。针对中国消费电子市场,芯微开发了多款应用方案,如指纹识别闪存盘、指纹识别移动硬盘,指纹识别鼠标/键盘等方案。OEM厂商直接应用这些方案,可以有效地缩短产品上市时间。

     “指纹传感器成为个人便携设备上的标准配件是市场大趋势,市场潜力巨大。我们必须适时推出更低成本、更易使用、更可靠的传感器才能赢得市场先机。”叶军表示,芯微正在进行下一代指纹传感器的开发,预计今年下半年面市。新的传感器充分考虑了不同客户的差异化需求,针对移动多媒体设备等细分市场。

     MEMS传感器热点应用转向消费电子

     “以往的MEMS传感器价格昂贵,一般用于军工、工控、仪器仪表等应用。通过多年的发展,其尺寸不断缩小,技术不断成熟,成本一再降低。目前MEMS传感器的热点应用市场将转变为民用产品市场。”青鸟元芯微系统科技有限公司的总经理张威如此评论MEMS的发展历程。青鸟元芯的MEMS传感器系列2004年实现量产,目前有MEMS压力传感器、湿度传感器、加速度传感器以及气体传感器系列产品。

     青鸟元芯采用与国际同步的MEMS工艺和专用设计工具,产品具有高可换性及高可靠性等技术特点。其中,湿度传感器为高分子电阻型,具有耐高湿、量程宽、精度高等特点;压力传感器和加速度传感器采用压阻原理,输出信号大、信号检测容易,产品主要应用在汽车、消费电子如家用电器、玩具等领域。比如该公司的YX-AS-800N加速度模块,分辨力低于2mg,最大抗冲击能力达50,000g,响应带宽可以从30Hz扩展到160Hz。

     该公司还开发出一系列气体类MEMS传感器,如YX-GS-800M乙醇气体传感器、 YX-GS-200甲烷气体传感器,以及YX-GS-500一氧化碳传感器。张威认为,这类产品市场前景很好,市政建设和社会对绿色环保的关注是推动该市场需求的强大动力。“我们不仅有价格优势,还在不断扩展产品量程,采用新技术提高产品精度和稳定性。”他表示,“同时,我们将不断帮助客户完善和开发产品应用方案,使他们最大程度的同我们分享MEMS技术带来的效益。”

     青鸟元芯的同行,主攻加速度传感器的美新半导体亦认为传感器应用市场将会有所变化。其工程部经理华亚平认为:“随着MEMS技术的发展,MEMS传感器将会越来越多地跨越价格的门槛走进消费电子市场。”

     与青鸟元芯的MEMS加速传感器采用压阻原理不同,美新加速传感器采用热力学原理来测量速度的变化。密封在芯片中的测量媒质是空气,芯片中间有一个热源,当被检测物体受到外力作用产生运动或者加速度的时候,可测量出被检物体的加速度改变。华亚平表示,美新的加速度传感器没有可动零件,具有本质上的高可靠性、易集成、低成本等优点。

     一般来说,汽车是加速度传感器最重要的应用领域,在停车、紧急刹车、防盗系统中,加速度传感器可以作为汽车的触觉系统,迅速将速度变化反馈给CPU,而相应地采取应急措施。“在汽车市场,我们可以说是已经取得了市场和客户的认可,同时也开始获得一些回报:如美新与德州仪器公司合作,在汽车电子领域已获得了不少的项目,同时,一些全球著名的汽车电子制造商正逐步加大对美新产品的采购量。”华亚平说。据介绍,2004年美新产品的失效率仅1.08ppm;2005年,失效率为3.56ppm(由于销售量大幅增长,统计基数与2004年不同),“这样的MEMS产品可靠性在全球都是领先水平。”他表示。

     与此同时,加速度传感器在手机、手提电脑,游戏机等便携式产品中的应用也在不断创新,IBM公司2004年即在其ThinkPad笔记本电脑中采用了美新的加速度传感器,用来检测硬盘的震动,在笔记本电脑受到冲击或者坠落的情况下,起到保护硬盘数据的作用。该类传感器还可以为手持产品增加许多新卖点,比如在手机中利用加速度传感器实现计步器功能,计算运动者的步行数目和消耗的热量。

     美新正进一步向消费电子市场扩张。“今年我们将主要针对该市场推出一系列低价产品,目前已完成工程样片,预计第二季度将会量产。同时也会推出一系列汽车用高性能产品。”华亚平表示。同时,他还强调了其技术支持策略,“我们在市场上推广的所有应用,都有相应的解决方案,美新对于每种应用都可以提供给客户通用语言的源程序,以利于客户的研发。”

 
 
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