時(shí)間：2012年4月11日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 關(guān)鍵詞：蘋果 半導(dǎo)體 傳感器

　　蘋果iPhone、iPad和任天堂Wii游戲機(jī)的傳感器供應(yīng)商、歐洲最大半導(dǎo)體公司意法半導(dǎo)體(ST)，是在10多年前介入傳感器業(yè)務(wù)的。當(dāng)時(shí)，針對(duì)工廠的投資運(yùn)營策略，半導(dǎo)體企業(yè)一般有兩個(gè)選擇：要么像英特爾、三星那樣每年投資數(shù)十億甚至上百億美元開發(fā)新工藝，以生產(chǎn)最先進(jìn)CPU、存儲(chǔ)器產(chǎn)品;要么尋找其他可能利用舊工藝的大宗訂單，讓工廠多發(fā)揮些效益。而面對(duì)意大利南部的一座舊工廠，ST的高層想到，或許可以用傳感器這個(gè)不需要前沿工藝的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)更多盈利?！　★w機(jī)部件嵌入消費(fèi)電子　　1995年的一天，剛加入ST一個(gè)月的Benedetto Vigna先生被老板問及是否對(duì)MEMS傳感器感興趣 “是的?！?Vigna說，“不過，什么是MEMS ”對(duì)此，他的老板也只能拼出“Micro Electro Mechanical Systems(微電子機(jī)械系統(tǒng))”幾個(gè)字，并告訴他這個(gè)產(chǎn)品能夠利用微米級(jí)的舊工藝，而不是納米級(jí)的先進(jìn)工藝。于是高能物理學(xué)出身的Vigna自學(xué)起相關(guān)技術(shù)。一年后，鑒于歐洲業(yè)界對(duì)MEMS研究的不足，Vigna去了美國加州大學(xué)伯克利分校學(xué)習(xí)MEMS，并在當(dāng)?shù)仄髽I(yè)做研究。之后他回到ST，領(lǐng)導(dǎo)MEMS項(xiàng)目?！　≡赟T介入之前，MEMS傳感器已存在了20多年，主要用于飛機(jī)、汽車這類用量較小的市場(chǎng)?；蛟S受ST在消費(fèi)電子市場(chǎng)成功基因的影響(ST是諾基亞主要的元器件供應(yīng)商)，2001年，Vigna突然有了一個(gè)想法：能否把MEMS帶入大宗消費(fèi)電子市場(chǎng) 不過，要想打開這個(gè)市場(chǎng)，他們面臨的挑戰(zhàn)可不小。當(dāng)時(shí)用于檢測(cè)飛機(jī)飛行姿態(tài)的傳感器有磚頭大小，要賣到3萬美元，功耗很高;用于汽車安全氣囊檢測(cè)撞擊的傳感器，比一部智能手機(jī)要厚，而且功能簡(jiǎn)單，只能檢測(cè)兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)。這樣的狀況與消費(fèi)電子市場(chǎng)對(duì)成本、體積、功耗和性價(jià)比的苛刻要求相比，還有巨大差距?！　igna先從相對(duì)簡(jiǎn)單的三軸加速度傳感器入手。消費(fèi)電子市場(chǎng)的敲門磚是價(jià)格。2005年3月，當(dāng)Vigna第一次與正準(zhǔn)備給Wii游戲機(jī)游戲桿引入全新交互方式的任天堂負(fù)責(zé)人會(huì)面時(shí)，對(duì)方開門見山地問他：“這是我們需要的價(jià)格，你能提供還是不能 ”零部件供應(yīng)商一般不愿聽到這個(gè)問題，但這就是消費(fèi)電子市場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)。Vigna后來總結(jié)說：“在消費(fèi)電子市場(chǎng)，每當(dāng)一個(gè)重要機(jī)會(huì)到來之前或每次面對(duì)一個(gè)重量級(jí)客戶，價(jià)格問題都會(huì)被問及。如果拒絕它，你就等于放棄了一個(gè)推動(dòng)大市場(chǎng)的機(jī)會(huì)?！薄　∮捎诋?dāng)時(shí)的加速度傳感器技術(shù)還做不到任天堂要求的價(jià)格，只能在技術(shù)上另辟蹊徑。彼時(shí)，3家日本企業(yè)占據(jù)著全球加速度傳感器市場(chǎng)的絕大部分份額，但他們采用的都是傳統(tǒng)壓電技術(shù)，這種技術(shù)有3個(gè)缺陷，例如，溫度變化對(duì)傳感器的參數(shù)影響很大，這意味著，當(dāng)傳感器被放入一部智能手機(jī)中，手機(jī)開啟后，隨著溫度升高，傳感器的測(cè)量會(huì)不準(zhǔn)確;同時(shí)，壓電技術(shù)生產(chǎn)起來很難，這讓產(chǎn)品成本居高不下;而且它的制造過程復(fù)雜，不適合大宗消費(fèi)電子市場(chǎng)瞬間起量的快速供應(yīng)節(jié)奏。　　于是，ST著手開發(fā)一種完全不同的技術(shù)。在加速度傳感器中，有一個(gè)振動(dòng)結(jié)構(gòu)和一個(gè)檢測(cè)放大信號(hào)的模塊結(jié)構(gòu)，這兩個(gè)結(jié)構(gòu)被封裝在一起，就成了一顆傳感器。ST想到了基于目前全球最大用量的CMOS工藝 (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)研發(fā)改良了Thelma工藝來制造振動(dòng)部分，它可以從半導(dǎo)體規(guī)模經(jīng)濟(jì)中受惠，成本低廉，也可以像其他半導(dǎo)體產(chǎn)品那樣持續(xù)快速縮小體積、降低成本和功耗。同時(shí)，ST還開發(fā)了一種名為Smeraldo/TSV的過孔封裝技術(shù)，它讓封裝手法變得靈活，可以把產(chǎn)品做得更小更薄。　　技術(shù)革新讓ST能夠提供一種價(jià)格體系完全不同的傳感器。2007年，一家參與任天堂競(jìng)標(biāo)項(xiàng)目的日本企業(yè)回顧說，他們沒有獲得本國企業(yè)任天堂訂單的原因是ST給出了“出人意料的價(jià)格”。不過，Vigna說，最根本的原因是專利技術(shù)，“技術(shù)可以改變競(jìng)爭(zhēng)格局”。如今，ST已在傳感器上積累了600多個(gè)專利技術(shù)，其中很多是業(yè)界獨(dú)有，而固守老技術(shù)的3家日本企業(yè)市場(chǎng)份額僅剩下20%。　　借助半導(dǎo)體行業(yè)的摩爾定律——每18個(gè)月，芯片面積下降一半，價(jià)格下降一半，加速度傳感器已從Wii游戲機(jī)時(shí)代的3美元降到如今的0.3美元，面積已從35平方毫米(5X7)縮減到4平方毫米(2X2);功耗也從毫安級(jí)降到微安級(jí)。這不僅支撐起Wii游戲機(jī)在全球100億美元的銷售，也被更廣泛的電子產(chǎn)品，如iPhone、iPad等采納?！　〔贿^，拿下消費(fèi)電子市場(chǎng)的多種訂單，就要考慮與之相匹配的供應(yīng)能力。在消費(fèi)電子市場(chǎng)，一個(gè)客戶周一拿到樣片，周五可能就要求給他供貨;一個(gè)市場(chǎng)一旦起量，需求可能在瞬間井噴。如果不能保質(zhì)保量地快速供貨，客戶就飛了，而一旦失去一個(gè)機(jī)會(huì)，可能就要再等上6到12個(gè)月。　　為了適應(yīng)這個(gè)市場(chǎng)的供應(yīng)特點(diǎn)，早在 2005年，當(dāng)業(yè)界都還在用6英寸晶圓生產(chǎn)傳感器的振動(dòng)部分時(shí)，ST 就做了一個(gè)大膽的決定——把晶圓廠從6英寸升級(jí)到8英寸，這樣，生產(chǎn)芯片的原材料面積擴(kuò)大了，可以一次產(chǎn)出更多的芯片。同時(shí)，ST還決定在公司內(nèi)部運(yùn)營整個(gè)傳感器產(chǎn)業(yè)鏈——自己做研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試和應(yīng)用算法，從而能更準(zhǔn)確無誤地響應(yīng)客戶快速多變的需求?！　《M(fèi)電子市場(chǎng)還有一個(gè)特點(diǎn)是快速的更新?lián)Q代步伐。畢竟，在這個(gè)市場(chǎng)中，每種產(chǎn)品的熱銷期都很短暫，一部手機(jī)的平均生命周期也只有15個(gè)月，你需要不斷推陳出新。 2010年ST推出三軸陀螺儀，同年上市的蘋果iPhone4就植入了這顆陀螺儀，它讓蘋果手機(jī)成為導(dǎo)航儀，可以玩3D游戲，甚至可以作為建筑行業(yè)的水平儀?！　≈螅琒T推出壓力傳感器、地磁傳感器(指北功能)和數(shù)字硅麥克風(fēng)。數(shù)字硅麥克風(fēng)比起傳統(tǒng)有振動(dòng)膜的麥克風(fēng)尺寸更小，不受溫度、振動(dòng)等環(huán)境因素影響，因而蘋果等智能手機(jī)都采用了這種麥克風(fēng)。這些傳感器可以相互搭配組合，給消費(fèi)電子提供更多神奇功能。ST成為產(chǎn)品最豐富，能夠提供功能模塊最多的MEMS傳感器企業(yè)。