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營業收入盡管較小，但將來自利潤豐厚的應用領域與持續擴張 作者：Richard Dixon博士 據IHS iSuppli公司的MEMS市場簡報，在高價值的軍用與航空領域，MEMS壓力傳感器市場今年將以兩位數的速度強勁增長，而且將來在多個利潤豐厚的應用領域有充足的擴張空間。 今年軍用與民用航空領域的壓力傳感器營業收入將達到3570萬美元，比去年的2970萬美元增長20%。雖然來自這兩個領域的MEMS壓力傳感器營業收入相對較小，而且不能與汽車或消費領域的MEMS營業收入相提并論，但未來幾年可以保證穩步增長，尤其是因為鮮有其它器件可以承受其極端的工作環境。 到2016年，軍用與航空相關的MEMS營業收入將達到4550萬美元，如圖1所示，五年復合年度增長率為9%。 
圖1：全球軍用與民用航空領域的高價值MEMS壓力傳感器營業收入預測 (以百萬美元計) 軍用與航空屬于所謂的高價值MEMS應用領域，這一領域還包括醫療電子。在這個領域，傳感器與激勵器的平均銷售價格遠高于其它可比的MEMS領域。總體來看，今年高價值MEMS產業的營業收入將達到2.836億美元左右。 盡管全球經濟危機與美國控制國防預算帶來不利影響，但預計軍用與航空MEMS領域將強勁增長。全球經濟危機與美國國防預算受限，導致許多軍用與民用航空項目縮減、放緩甚至取消。 有兩方面的理由支持樂觀看法。在軍用方面，遠程空中與海上力量繼續受重視，無人機、監視與偵察或智能武器也是發展重點，這將促進武器中電子內容的提升。美國政府的軍隊小型化與智能化計劃，將來會涉及到規模的削減，但只有部隊與人員會受到影響，而武器系統則不會受到影響。 而在民用航空方面，由于歐洲EADS的空客A320及美國波音787夢想寬體客機的強勁需求，去年開始的復蘇仍在持續進行。EADS與波音都收到了超過2000架的大飛機訂單，幫助今年商業航空增長24%。 在極端環境下表現優異 仔細看一下主要軍用與民用航空應用，可以發現使用MEMS壓力傳感器的地方有很多。其中包括飛行數據系統、環境與艙壓、機身中的液壓系統、引擎與輔助電源設備，以及其它各種應用，比如艙門、氧氣罩、飛行試驗與結構監控。 總體來看，航空器、噴氣飛機、螺旋槳飛機和直升機中使用的壓力傳感器數量可能非常龐大。例如，大型噴氣飛機需要多達130個傳感器。 對于引擎和其它環境惡劣的應用場合，豪華客機中有13個引擎壓力傳感器和開并，較小的噴氣式飛機通常有六到七個傳感器。所謂的全權限數字電子控制(FADEC)另外需要五到六個變換器(transducer)。FADEC是一種電子引擎控制器及相關附件，用于接收與分析多個變量，包括空氣密度與引擎溫度。 采用一級封裝的軍用或航空MEMS壓力傳感器價格很容易達到或超過1000美元。與汽車中使用的MEMS器件相比，價格差距非常巨大，主要是因為前者對于芯片性能有更高的要求，而且需要在長達25年的時間里在規定溫度范圍內保持穩定，而汽車只要求保證10年的穩定性。 總體來看，MEMS壓力傳感器必須能承受惡劣環境下的劇烈震動、高G過載影響與加速度、極端溫度與高壓。軍用與航空應用通常是這類極端環境。另外，傳感器還必須在這種困難環境下表現出完美的性能，具有高精度、低漂移和長期穩定性。必須在非常小的封裝內滿足這些苛刻要求，而且重量要輕。從這些方面來看，MEMS壓力傳感器能夠主宰軍用與航空領域。 廠商與產品 MEMS供應商提供不同的集成水平。例如，美國霍尼韋爾可以生產傳感器，也可以生產完整的系統。美國Kulite Semiconductor Products向波音、空中客車、Canadair和Embraer供應傳感器，并向許多直升機與軍用項目提供產品。 美國Eaton Corp.可能購買MEMS傳感器，并將其整合到壓力變換器之中，但它也像霍尼韋爾一樣同時生產子系統。而美國GE Druck在英國萊斯特擁有一個4英寸硅片生產線。 Richard Dixon博士是IHS公司MEMS與傳感器首席分析師。如欲進一步了解該主題，請參閱IHS iSuppli公司的報告: “Applications for MEMS Pressure Sensing in Military and Aerospace.”更多信息，請訪問: http://goo.gl/WPL9p |
