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營業(yè)收入盡管較小，但將來自利潤豐厚的應(yīng)用領(lǐng)域與持續(xù)擴張 作者：Richard Dixon博士 據(jù)IHS iSuppli公司的MEMS市場簡報，在高價值的軍用與航空領(lǐng)域，MEMS壓力傳感器市場今年將以兩位數(shù)的速度強勁增長，而且將來在多個利潤豐厚的應(yīng)用領(lǐng)域有充足的擴張空間。 今年軍用與民用航空領(lǐng)域的壓力傳感器營業(yè)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(lǐng)域的MEMS壓力傳感器營業(yè)收入相對較小，而且不能與汽車或消費領(lǐng)域的MEMS營業(yè)收入相提并論，但未來幾年可以保證穩(wěn)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(huán)境。 到2016年，軍用與航空相關(guān)的MEMS營業(yè)收入將達到4550萬美元，如圖1所示，五年復(fù)合年度增長率為9%。 
圖1：全球軍用與民用航空領(lǐng)域的高價值MEMS壓力傳感器營業(yè)收入預(yù)測 (以百萬美元計) 軍用與航空屬于所謂的高價值MEMS應(yīng)用領(lǐng)域，這一領(lǐng)域還包括醫(yī)療電子。在這個領(lǐng)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(lǐng)域�？傮w來看，今年高價值MEMS產(chǎn)業(yè)的營業(yè)收入將達到2.836億美元左右。 盡管全球經(jīng)濟危機與美國控制國防預(yù)算帶來不利影響，但預(yù)計軍用與航空MEMS領(lǐng)域?qū)妱旁鲩L。全球經(jīng)濟危機與美國國防預(yù)算受限，導(dǎo)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(xù)受重視，無人機、監(jiān)視與偵察或智能武器也是發(fā)展重點，這將促進武器中電子內(nèi)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(guī)模的削減，但只有部隊與人員會受到影響，而武器系統(tǒng)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(fù)蘇仍在持續(xù)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(yè)航空增長24%。 在極端環(huán)境下表現(xiàn)優(yōu)異 仔細看一下主要軍用與民用航空應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)使用MEMS壓力傳感器的地方有很多。其中包括飛行數(shù)據(jù)系統(tǒng)、環(huán)境與艙壓、機身中的液壓系統(tǒng)、引擎與輔助電源設(shè)備，以及其它各種應(yīng)用，比如艙門、氧氣罩、飛行試驗與結(jié)構(gòu)監(jiān)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(shù)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(huán)境惡劣的應(yīng)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(quán)限數(shù)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(guān)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(guī)定溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，而汽車只要求保證10年的穩(wěn)定性。 總體來看，MEMS壓力傳感器必須能承受惡劣環(huán)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(yīng)用通常是這類極端環(huán)境。另外，傳感器還必須在這種困難環(huán)境下表現(xiàn)出完美的性能，具有高精度、低漂移和長期穩(wěn)定性。必須在非常小的封裝內(nèi)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(lǐng)域。 廠商與產(chǎn)品 MEMS供應(yīng)商提供不同的集成水平。例如，美國霍尼韋爾可以生產(chǎn)傳感器，也可以生產(chǎn)完整的系統(tǒng)。美國Kulite Semiconductor Products向波音、空中客車、Canadair和Embraer供應(yīng)傳感器，并向許多直升機與軍用項目提供產(chǎn)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(chǎn)子系統(tǒng)。而美國GE Druck在英國萊斯特擁有一個4英寸硅片生產(chǎn)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 |
