全新應用市場浮現 MEMS需求持續擴展
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MEMS微機電零組件的使用場合，除了目前最大宗的智慧型行動電話、平板電腦等行動裝置外，在新款變形平板？筆記型雙用電腦、電子書閱讀器、汽車、醫療電子等應用產品，也開始大量搭載MEMS微機電元件，吸引微機電解決方案業者紛紛搶食應用市場需求...
雖然微機電元件，早期多以工業用、生產線感測/控制機電應用為主，但隨著智慧型手機與平板電腦持續風行，大量裝載多重功能的MEMS元件後，目前在消費性電子產品與智慧型手機應用終端，使用MEMS的元件用量已越來越多，甚至已經成為微機電系統的最大宗使用領域，相關元件的市場成長仍以兩位數的比例快速增加！
智慧手機、平板電腦等行動裝置 仍為MEMS元件使用大宗
除了現今最熱門的平板電腦、智慧型手機產品外，MEMS也大量應用在電子書閱讀器、汽車、醫療電子、工業？國防感測控制應用需求，不只激勵了常見的MEMS電子降噪微機電麥克風、加速度計、多軸陀螺儀、電子羅盤等元件應用需求外，像是壓力計等多元MEMS元件，也吸引MEMS大廠加碼布局，企圖搶食MEMS應用大餅。
由行動裝置、消費性電子、汽車電子複合應用產生的新興服務，如LBS(Location Based Service)基於地理資訊的對應服務？AR(Augmented Reality)擴增實境等應用情境，等於是要求行動裝置、消費性電子產品除了搭載GPS與電子羅盤外，還必須追加如高精確加速度計、多軸陀螺儀、氣壓計等關鍵元件，始能讓終端設備透過更精確的環境感測，提供LBS/AR應用程式更精確的環境辨識資訊。
LBS/AR推動壓力計MEMS需求 市場用量有機會突破
尤其是壓力計的部分，因為LBS與AR應用技術，當使用者進入無GPS接收訊號的室內、或是接收GPS訊息不易的環境中，即無法透過有限的感測資訊推導使用者的位置資訊，必須搭配非GPS的定位資料，搭配參照提升室內定位精度，其中氣壓計可以用於判斷不同樓層的高度資料，搭配加速度計、地磁計、陀螺儀後，即可在沒有GPS訊號的室內做到室內定位感測，甚至是可區隔不同樓層的感測功能。
有了精準的環境資料參數，在LBS服務中就可以更精準地提供推薦訊息，而在AR服務應用場合中，透過陀螺儀與地磁計判斷用戶行動裝置的移動速度、方位，順勢利用鏡頭捕捉與即時重繪參照訊息，若能搭配氣壓計還可讓AR服務往垂直向擴展，提供更豐沛的AR應用資源。
LBS/AR應用需求 終端產品感測精度需再強化
現階段若應用終端產品，僅具備基本感測項目的加速度計，肯定無法滿足新的遊戲或LBS/AR應用軟體App的平台基礎需求，也因為LBS與AR有趣應用的推波助瀾，更為激勵MEMS的市場需求，同時也刺激了導入MEMS的終端產品越來越多樣，其中智慧型手機的小巧體積限制，也吸引了MEMS業者競相開發更小、功耗更低、精準度還能相對提升的整合型MEMS元件。
再透過新穎的封裝技術支持，MEMS解決方案可在低耗電量、小型封裝的限制條件下，擴充更多附加應用價值，例如進一步整合應用需求的傳輸介面、訊號預處理或是無限通訊支援功能，讓MEMS元件的附加價值進一步提升。尤其是目前MEMS的應用風潮，已透過行動裝置的整合與嵌入式系統？App的大量導入應用，使用者已逐漸習慣搭配MEMS的直覺操作體驗，而在APP與行動裝置的部分操作動態手勢與應用情境，基本上不需額外學習就能讓用戶快速掌握操控要訣，MEMS儼然已經成為目前中/高單價的智慧型手機必備整合項目，甚至現在已有低階手機也開始跟上這波整合風潮。
在基本型加速度計MEMS元件使用越來越普遍，使用者目前已對行動裝置的感測能力要求越來越高，僅有單純的方向、傾倒感測將不敷所需，裝置必須能提供更精密的旋轉、微動作感應甚至是高度差感應能力，透過更精細的MEMS感測能力整合，行動裝置可以進一步發展進階的體感應用操控人機介面，除了中/低階MEMS元件用量與滲透率極高，業者也更樂於發展更高整合度、更高精度針對高階應用的高階MEMS元件產品，以迎合行動應用市場目前最熱門的LBS/AR應用需求。
壓力計感測誤差僅1M 已可滿足消費性電子LBS加值應用服務需求
再來觀察MEMS壓力感測器的元件效能，目前這類整合型或獨立型針對消費型電子需求開發的MEMS元件，已可達到1m內的感測誤差範圍，這代表著已可在當用戶的行動裝置已失去GPS信號時，就可以介入透過MEMS壓力感測元件，進行建築樓層的判斷識別資訊，即便是在GPS訊號收訊不良場合，壓力感測產生的數據也可搭配微弱的GPS定位資訊進行交叉比對導出更精確的建物內定位點，這對於室內/建物內導航或定位型態的LBS/AR應用有相當大的幫助。
而再來關注越來越熱門的AR應用，AR擴增實境應用不只是在娛樂、商用與教育用途，已經有大量對應的App與使用型態釋出，但AR服務要有足夠的精確度、提升使用者體驗，系統平台必須搭配較高階的多軸感測器來進行整合，多軸感測可以進一步將行動裝置的位置旋轉動作感應數據更精細化，對應於應用程式才會有更精緻的使用體驗，目前周邊技術已具商品化與應用價值，反而是使用者的行動裝置平台，仍須透過具更高階整合元件改善AR應用品質。
利用軟體模擬多軸MEMS 可獲得成本、架構優化等附加價值
但即便是多軸設計的MEMS元件可相對提高使用AR的服務體驗，但實際上多軸MEMS感測的精度提升，若自矽晶片內置的MEMS微機電部件整合，不僅會造成設計上的難度，整合也是一大問題，元件的電性、穩定性與耐用度考驗也較一般2~3軸MEMS元件複雜許多。目前也有業者嘗試利用軟體模擬多軸MEMS元件的設計方案，一方面為精度有限的MEMS元件提升感測能力，另一方面透過最小限度地擴增硬體設計，改善成本與元件設計難度。
目前產製9軸MEMS元件在技術上已不成問題，但9軸MEMS元件的成本相對較高，對於目前主流的3.5~7吋行動裝置的應用需求，明顯會影響其料件成本，而針對低價定位的平板電腦、中？低階智慧型行動電話應用需求，MEMS業者也提出利用多感測器的軟體整合，搭配加速度計、地磁感應器、6軸MEMS元件的硬體條件，透過即時軟體的輔助換算模擬提供產生接近9軸MEMS的元件表現。
利用6軸MEMS基礎搭配結構相對簡單的速度計、磁力計MEMS結構，不僅壓低MEMS製作難度，解決方案的整合複雜度也可以較9軸方案更為簡便，不僅微機電系統結構更為精簡，透過即時軟體的輔助換算，還可讓輸出資訊進一步校準達到滿足9軸MEMS的高精度要求，甚至於利用6軸模擬換算的9軸元件，還可以進一步因為硬體簡化架構而節省近兩成的製作成本，而在整合元件的運行功耗方面，因為硬體元件的大量減少與架構簡化，也使得整體供耗相較9軸MEMS方案表現更低，甚至僅需要9軸MEMS方案的10~20%功耗表現。
模擬9軸的應用方案，在硬體整合上由於可以有效控制終端設計的BOM物料清單成本，不致於因為導入高精度MEMS元件，而導致生產料件成本大幅上揚，同時，終端產品也能因為導入精度較常規加速度計、3軸MEMS設計方案的行動產品，提供更富應用價值的行動運算平台，這對於平板電腦、智慧型行動電話、個人醫療電子產品等價格敏感度較高的市場，也是目前較佳的折衷應用方案。
