Kaigham Gabriel:MEMS推动半导体产业进入更光明的未来

微机电系统/(MEMS|0">MEMS)正预备利用规模经济优势，以更低成本、更高效能和更小尺寸的新组件，推动半导体产业进入更光明的未来，Akustica公司共同创办人暨资深MEMS开发专家Kaigham Gabriel表示。

随着MEMS加速计被应用于上百万个消费设备应用(如Nintendo的Wii控制器)中，加上MEMS麦克风正开始进入行动电话市场，Gabriel预计今后几年内，MEMS市场规模将达到数十亿美元。

"我们认为，Akustica公司CMOS|0">CMOS MEMS技术的整体市场规模将超过400亿美元，"他表示。该市场涵盖了声学、惯性(加速计与陀螺仪)和射频(射频振荡器)等MEMS组件，"以及可附加在产品中的芯片功能"。

采用CMOS技术"将使Akustica公司能以独特方式推动MEMS产品的性价比趋势，该趋势预计将在微机电产业中持续数十年之久，"Gabriel补充道。

今天，Akustica一直标榜着其为唯一单芯片MEMS麦克风制造商的‘全球第一’地位。但其竞争对手Knowles Acoustics虽然采用单一封装的双芯片解决方案，却也宣称已成功开发出全球首款表面贴装MEMS麦克风。另一家竞争对手Sonion MEMS公司设于越南胡志明市的新产线也已开始量产MEMS麦克风。

"Akustica是唯一一家制造单芯片MEMS麦克风的公司，"他指出。"但由于目前出现两家强势的竞争对手，因此我们已经看到MEMS麦克风日益广泛的应用。"

Akustica将微型驻极电容器麦克风的所有功能，包括一个分离式FET、一个独立型运算前置放大器芯片，以及一个模拟数字转换器芯片整合在单一CMOS MEMS麦克风芯片上。然而，在行动电话市场上，相较于Knowles公司而言，Akustica公司仍处于较为不利的形势，Bourne Research公司总裁兼首席分析师Marlene Bourne指出。这是因为Knowles公司的模拟MEMS麦克风不需要像数字麦克风一样整个重新设计。

"当然，语音电话(VoIP)和PC市场是销售数字MEMS麦克风的最佳市场，但也有其它各种应用，包括助听器、汽车以及一些真正令人感兴趣的产业应用。"Bournce表示，"但MEMS麦克风芯片制造商必须追求像行动电话这类大量市场，才能进一步降低芯片成本。"

虽然在惯性和RF组件等其它类型的MEMS芯片方面也有一些研究项目正在展开，但Akustica计划今后几年仍将专注于麦克风组件领域。其单芯片麦克风已经获得多家PC厂商的设计订单，包括富士通的Lifebook PC和TabletKiosk Sahara Slate。Akustica公司的下一步计划是进军消费性设备。

Bourne预测，在2010年以前，约有四分之三的行动电话将可从MEMS中受益。而根据法国Yole Development公司预测，这些行动电话的总数将高达6亿台。

届时VoIP和蓝牙市场将趋于成熟，Gartner Dataquest模拟半导体研究总监Stephan Ohr表示。他认为，到2010年将有5.8亿部行动电话拥有蓝牙耳机功能。Knowles公司在目前超过1.4亿部的行动电话市场上拥有绝对较大的市场比例。

"Knowles针对行动电话制造商销售产品已经有五年多的时间了，他们是至今为止MEMS行动电话麦克风的最大组件供货商，"Bourne表示，"马来西亚的MEMS Tech公司紧随其后，还有不少公司也取得了很大的进展，如Akustica、Sonion MEMS和英飞凌。"

"约在今年底和2008年后，大家可望看到我们的数字麦克风系列产品导入行动电话市场，"Gabriel说。

图：随着传统驻极麦克风(蓝色)市场占有率逐步让位于MEMS，全球MEMS麦克风市场(黄色)

长幅度将超过三倍，从去年的1.54亿美元上升到2008年的5.18亿美元。

创业之初

Akustica公司的MEMS开发成果建立在五年来所累积的相关智财权基础上，包括来自卡内基梅隆大学的授权，以及由该校前电子工程学教授Gabriel的发明成果。更早以前，Garbriel在AT&T贝尔实验室从事MEMS研究，并在美国国防部先进研究计划署(Darpa)管理MEMS开发约五年之久，期间还在日本东京大学致力于推广日本的MEMS工作。

Garbriel在1985年加入AT&T贝尔实验室的机器感知部门后才接触MEMS，当时他在实验室主要负责遥控操作(teleoperating)微米级机器人的开发。

"当时我需要一种制造微型传感器、机械装置和传动装置的方法，使其得以在非常小的微米环境下工作。"Garbriel说，"当我们制造出体型硅微加工组件时，我就开始蚀刻摇控机器人上的夹具和其它机 械装置，如力量反馈系统，以使摇控机器人能感觉到他们正在操纵的微型目标。"

Gabriel很快就发现了MEMS技术的局限性，并开始热衷于探索其它的解决方案。他因