De laatste stap voor MEMS zou zijn om te evolueren van eenvoudige deterministische sensoren voor gegevensverzameling naar meer empathische gegevensinterpretatiemachines.
Apparaten kunnen de stemmingen, gevoelens en emoties van gebruikers onderscheiden en voorspellen, en reageren en reageren op behoeften en intenties – zoals empathische mensen.
De MEMS-markt was in 12.1 bijna 2020 miljard dollar waard, een stijging van meer dan 2% ten opzichte van het jaar ervoor. Na een zwak 2019 en 2020 verwachten de analisten van Yole dat de markt in 11 met 2021% zal groeien tot 13.4 miljard dollar. Daarna zal een eencijferige groei de jaarlijkse MEMS-inkomsten verhogen tot $ 18.2 miljard in 2026 - een CAGR van ~ 7% 20-26.
Traditionele MEMS-apparaten in grote markten zullen blijven groeien, maar in een langzaam tempo. De apparaten om naar te kijken zijn microfoons, traagheids- en optische MEMS.
MEMS-inkomsten worden voornamelijk gedreven door de consumentenmarkt, die ongeveer 60% van de wereldwijde MEMS-inkomsten voor haar rekening neemt.
Technologie trends: MEMS-sensoren en -actuators waren altijd bezig met maatreductie, kostenreductie en prestatieverbetering. De trend is nu om over te gaan naar een meer systeemachtige benadering, waarbij heterogene integratie cruciaal is.
Het doel is om de prestaties op systeemniveau te verbeteren, terwijl de nauwkeurigheid wordt verhoogd en de kosten worden verlaagd.
De beste MEMS-spelers zijn nu Bosch, Broadcom, Qorvo, STMicroelectronics, Texas Instruments, Goermicro (Goertek), HP, Knowles, TDK en Infineon.
Een dreigend probleem voor MEMS-spelers die druksensoren in de automobielsector hebben, is de achteruitgang van ICE-voertuigen.
MEMS sensor makers proberen uit de commoditiseringscyclus te komen en hogerop te komen in de waardeketen. Er wordt duidelijk een pad gevormd naar toepassingen die MEMS-sensoren combineren met AI//ML/DL aan de rand (of de cloud).
Consumententoepassingen zijn goed voor 62% van de totale markt en de auto-industrie is goed voor 16% van de totale markt.
MEMS-groei zou kunnen worden geleverd door nieuwe opkomende technologieën en kansen, met een paar opmerkelijke zoals microfoons en traagheids-MEMS in wearables en met name TWS-oordopjes. Dit wordt gedreven door de behoefte aan betere geluidsopname met behulp van microfoons en VAD, ruisonderdrukking met versnellingsmeters voor stemdetectie en beengeleiding.
3D-audio wordt door Apple naar voren geschoven en zal waarschijnlijk naar Android-apparaten springen, waardoor de vraag naar IMU's enorm toeneemt.
Gassensoren en omgevingscombo's, geïntegreerd in wearables of in luchtbewaking in auto's. Deze helpen de luchtkwaliteit binnen en buiten rond gebruikers te bewaken, omdat ze zich meer zorgen gaan maken over de lucht die ze inademen.
Optische MEMS voor LiDAR en AR/VR. De omzet in deze sector kan over vijf jaar nog steeds laag zijn. Er liggen echter kansen buiten deze horizon, naarmate de ADAS/AV- en AR/VR-markten zich verder ontwikkelen.
PMUT-apparaten, die worden gebruikt bij ultrasone vingerafdrukken. PMUT's worden ook gebruikt als vervanging voor fysieke knoppen en haptiek in smartphones en auto's.
CMUT-apparaten zijn ook veelbelovend voor de consumentisering van goedkope ultrasone beeldvorming, dicht bij de PoC.
MEMS-microluidsprekers, die eerst hun voordelen zouden moeten laten zien in TWS in-ear-ontwerpen, ter vervanging van oudere elektrodynamische of gebalanceerde armatuurluidsprekers.
MEMS-gebaseerde sensor-shift OIS. Dit zou de flexibele, op PCB's gebaseerde sensorverschuiving kunnen vervangen die voor het eerst in de camera van de iPhone 12 Pro werd gebruikt module. Het kan ook andere cameramodules in andere handsets of consumentenapparaten binnendringen.
Sommige spelers profiteerden van de pandemie en andere niet, wat leidde tot aanzienlijke veranderingen in onze wereldwijde MEMS-ranglijst. Bosch, Broadcom, Qorvo, STMicroelectronics, Texas Instruments, Goermicro (Goertek), HP, Knowles, TDK en Infineon vormen nu de top-10 met een gecombineerde omzet van ten minste $6.5 miljard, meer dan de helft van de totale markt.
De bedrijven die hun omzet verhoogden, waren echter niet noodzakelijkerwijs degenen met de grootste marktaandelen. • Bedrijven gerelateerd aan COVID-19-preventietechnologieën, zoals warmtebeeld- en detectie- of druksensoren, groeiden vorig jaar sterk.
Guide IR, FLIR Systems, Lynred, dat microbolometers verkoopt, en Melexis, dat thermozuilen verkoopt, profiteerden bijvoorbeeld van de toenemende vraag naar toepassingen voor het meten van verhoogde lichaamstemperatuur, terwijl Amphenol zijn druk-MEMS zag groeien als gevolg van de vraag naar respiratoire eindsystemen zoals ventilatoren en CPAP-machines.
Broadcom en Qorvo groeiden vorig jaar sterk en leverden zeer betrouwbare RF MEMS-filters voor 5G-implementatie, wat sterker was dan verwacht.
SiTime blijft sterk aandringen op vervanging van traditionele quartz-timingoplossingen door zijn op MEMS gebaseerde timingproducten.
AAC en Goermicro (Goertek) profiteerden van een vruchtbare MEMS-microfoonvraagomgeving. Voor het eerst in 15 jaar is de MEMS-microfoonleider Knowles vervangen door Goermicro.
Bedrijven die actief zijn in zowel de consumenten- als de automobielsector, zoals Bosch, STMicroelectronics en TDK, konden potentiële negatieve effecten van de automobielsector compenseren dankzij de indrukwekkende MEMS-activiteiten voor consumenten en de aantrekkende vraag in H2 2020.
Infineon is de top 10 binnengekomen.
piezoMEMS zijn apparaten die groeipotentieel hebben naarmate optische MEMS (micromirrors) voor AR/VR- en LIDAR-toepassingen toenemen. Daarnaast worden piëzoMEMS gebruikt in RF MEMS, inkjetkoppen, PMUT's en in toenemende mate gebruikt om robuustere traagheidssensoren en microfoons te bouwen. Gieterijen hebben voortdurend AlN- en PZT-mogelijkheden toegevoegd.
Er is een groeiende beweging naar een mix van competenties in de hele toeleveringsketen, van front-end productie tot verpakking, de modules en de integratie van systemen.
De overgang naar een benadering op systeemniveau en de integratie van verschillende componenten zoals MEMS, ASIC's, antennes en stroombronnen die verschillende materialen en processen in dezelfde behuizing gebruiken, creëert behoefte aan meer geavanceerde SiP-technologieën, met als doel de prestaties op systeemniveau te verbeteren en het algehele stroomverbruik verminderen.