物聯網風潮推助　五大MEMS元件後勢看俏

物聯網帶動MEMS市場商機

根據市調機構TrendForce市場研究顯示，2014年時的智慧手機總出貨量雖然仍持續成長至十一億五千萬支，但複合年成長率(CAGR)已由2013年的33.5%下降至22.4%，市場成長已經出現明顯的趨緩走勢。智慧手機市場已快速邁入產品成熟期了。隨著智慧手機時代已接近尾聲，許多人或許會問，下一個推動MEMS市場成長的驅力將會是什麼產業？又有哪些MEMS元件將會成為引領市場應用的主角？

事實上，MEMS的發展前景仍舊是非常樂觀。未來的數年內該市場仍將呈現強勁成長，並且其在各領域的新興應用也將不斷地快速增加。雖然全球智慧手機的出貨量成長已趨近飽和，但手機內所採用的MEMS感測器數量每一代都會比前一代更多，例如蘋果(Apple)iPhone產品的演進，由2007年時第一代iPhone僅使用一顆加速度計，來實現螢幕旋轉翻頁功能，至目前最新的iPhone 6S Plus，內部已整合包括慣性感測器、電子羅盤、壓力計、矽麥克風等至少七顆以上的MEMS元件。

根據市調單位IHS研究預測，在今後5到10年內，智慧手機以及平板電腦應用需求仍將會是支撐MEMS產業成長的主要動能。

此外，受惠於物聯網(IoT)產業崛起，其無論在穿戴電子裝置或是智慧建築等方面，皆將有巨量的MEMS感測器使用需求。而目前全球也正積極朝向智慧車輛科技發展，許多款高階車種動輒須採用百顆以上的MEMS感測元件，以高度電子化的控制來達到最佳操控性能，並增進駕駛者之安全、便利以及舒適性。

隨著各種不同的新興應用持續快速增加，迫使IHS於近期不得不對之前整體MEMS市場預測結果作調整，將原本所預測2018年的市場規模105億美元，大幅調高至130億美元。可預期在上述消費性電子、物聯網及智慧車輛三大產業發展的應用需求推動下，MEMS市場營收規模將會快速邁向另一波高峰。

MEMS業者競相展開未來布局

MEMS產業競爭激烈，2014年名列前二十家的廠商中，有十七家排名持續下滑。為了能搶得未來市場商機、持續成為MEMS新興應用領域的贏家，各大廠皆開始朝不同的策略作法展開產品布局。

博世(Bosch)看準未來物聯網及智慧穿戴市場的廣大應用，率先於2014年推出組合式的環境感測模組BME680。該產品可偵測環境中包括揮發性氣體(VOC)、濕度、壓力與溫度，而其下一步顯然會是在產品中添加室內空氣品質感測功能。低功耗及微小尺寸的氣體感測器，在行動與穿戴裝置上應用潛力無窮。

根據IHS表示，氣體感測器正由工業應用快速步入日常生活中，而2015年將會是環境感測器起飛的一年，其將實際進入行動裝置內廣泛使用。該機構預期中國智慧型手機製造商將會率先在產品中採用空氣品質感測器，而三星(Samsung)預定2016年上市的Note 6產品當中，據傳也將會採用氣體感測器。

就產品的未來布局方面，意法半導體(ST)選擇了很不一樣的技術領域來開拓新興應用市場。看好MEMS市場在未來10年將會朝致動器、能量採集及微光學相關的應用方向發展，ST早在2013年即藉由歐洲產學聯盟組織ENIAC JU所提供，為期30個月、約2,800萬歐元的專案計畫Lab4MEMS補助，在其義大利Agrate Brianza的200 mm晶圓廠中展開與矽製程相容、包括薄膜式壓電材料、磁性材料及3D封裝等的先進試量產技術開發。

ST創新的薄膜壓電式MEMS技術據稱已進入商用階段，可對外提供高度客製化的壓電薄膜矽製程代工服務。

目前該計畫執行已進入第二期，研發內容將以第一期的技術成果為基礎，持續發展微光機電系統(Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems, MOEMS)所需之各類關鍵應用元件及其標準微加工技術。而這些光學元件未來可應用於實現高價值的潛力產品，例如微型投影機、雷射微型掃描機、以及微型光譜儀等。

至於知名陀螺儀設計公司應美盛(InvenSense)，主力產品也是主打消費性電子市場應用。2013年時該公司藉由收購亞德諾(ADI)的MEMS麥克風產品線，試圖拓展其在消費性電子應用市場的版圖，並以該產品在iPhone 6所建立之零件供應商資格，快速切入Apple公司的產業鏈。然而，日前應美盛也對外宣布，其已與知名的車用零件製造廠商策略合作，將以旗下的6軸慣性感測器正式進軍車用電子產業，全力布局智慧車輛之感測應用，包括導航、安全及ADAS系統影像穩定等，以擴大其未來市場的發展空間。

LTE 4G帶動RF MEMS市場需求升溫

特別值得關注的MEMS元件，除了慣性感測器與MEMS麥克風之外，市場近期成長最快者當屬RF MEMS中的體聲波濾波器(Bulk Acoustic Wave, BAW)了。根據IHS市場分析結果，生產薄膜體聲波共振器(Film Bulk Acoustic Resonator, FBAR)濾波元件的公司安華高(Avago)，2015年其營收排名將晉升到市場第三位，擠下原本ST和惠普(HP)在2014年的排名位置。

事實上， FBAR濾波元件是最早成功切入手機市場獲得大量應用的MEMS產品。由於它能夠直接整合在以矽晶為基礎的手機射頻收發IC模組中，並可獲得較傳統石英壓電或表面聲波(Surface Acoustic Wave, SAW)元件更好的窄頻帶通濾波特性，因此早在30幾年前即已在市場上被熱烈討論及研究，但卻一直到1994年才由HP公司率先投入該技術開發，並於2001年時由其子公司安捷倫(Agilent)正式對外供應FBAR產品。

安捷倫在2005年時，另外又獨立出一家子公司安華高(Avago)，以專注發展包括FBAR及其他微波應用關鍵元件。近年來由於LTE 4G通訊技術應用的快速普及，多頻多模手機逐漸成為主流，因此帶動了BAW濾波元件市場需求快速升溫。目前主導BAW市場前兩大公司分別為安華高與Qorvo。Qorvo是由TriQuint與RFMD兩大知名公司於2014年合併而成。而之前TriQuint是以生產手機用RF元件及功率放大器為主，是蘋果iPhone 6 Plus的零件供應商之一。

未來最具市場潛力五大MEMS元件

穿戴式電子裝置的技術已發展將近20年。近年來隨著手持式行動裝置的應用風潮崛起，快速推動了使系統輕薄微小化的各項重要技術演進，特別是MEMS成功地在消費性電子市場中獲得普及應用後，才使得穿戴行動裝置商品化的技術門檻大幅降低。因此，自2009年起，穿戴電子產品便開始進軍消費性電子市場、並且快速成長。市場研究機構ABI Research預估，全球穿戴行動裝置產品2018年時總產值將超過80億美元，而出貨量將達到四億八千五百萬億個。

行動及穿戴裝置所需的智慧感測功能，最主要是感知使用者的動作、生理變化，以及四周環境變化。而MEMS在穿戴行動裝置上的應用訴求，則是使系統實現微小化、低功耗、高性能及多功能整合為目的。多家知名研究機構皆預估，穿戴行動裝置應用將會是MEMS在物聯網產業的首波商機(圖1)。根據市場觀察結果，在穿戴裝置與其他物聯網感測應用方面，未來最具有市場潛力的五大MEMS元件，將分別為組合式慣性感測器(Combo IMU)、MEMS麥克風、壓力感測器、氣體感測器與紅外線影像感測器。

圖1 物聯網熱潮推動穿戴裝置感測器市場快速成長

感測器中樞模組化已成慣性元件發展趨勢

欲切入物聯網或是穿戴裝置市場應用，元件的尺寸及功耗最為關鍵。使用組合式慣性感測器有許多優點，不僅可降低尺寸、減少終端感測器數量，並且也能實現軟硬體整合最佳化，提升感測融合(Sensor Fusion)與感測器中樞(Sensor Hub)設計布局之便利性。全球組合式慣性感測器在消費性電子及行動裝置市場之營收規模，預估將由2013年約4.43億美元、成長至2017年超越10億美元。

許多知名MEMS大廠為了搶佔行動與穿戴裝置市場龐大商機，近期皆紛紛推出自家的組合式感測器產品或是解決方案。例如羅姆(ROHM) 2014年即針對穿戴裝置之幾種常見應用，推出一款整合型的通用感測模組。

該模組內整合了包括加速度計、陀螺儀、磁力計及壓力計等MEMS元件，另外還包括數種光感測器、BT無線晶片與感測器中樞微控制器(Sensor-hub MCU)；以通用模組概念，提供客戶涵蓋動作偵測、手勢控制、環境光感測、距離估算及食物金屬含量偵測等功能的全方位解決方案。

另外，Bosch也在2014年發表一款針對可穿戴裝置及智慧型手機應用的組合式慣性感測器BMI160，其將先進的16位元3軸加速度計和超低功耗3軸陀螺儀整合在單一封裝內，耗電值可低至950uA，僅為市場上同類產品耗電量的50%或者更低。

以模組化產品策略佈局穿戴裝置感測應用已成為市場趨勢。為了大幅減少穿戴行動裝置的中央處理器運算負擔、有效降低系統整體耗電量，發展具有局部處理功能的感測器中樞，將相同類別的複合感測器訊號資料全部集中在某特定的應用處理器(AP)或微控制器(MCU)內進行融合運算之策略架構，目前已成為明確的市場發展趨勢之一。包括Bosch、ST、InvenSense等知名MEMS供應商，皆已紛紛推出自家感測器中樞產品。

感測器中樞的架構概念除了可以有效減少系統中央處理器的負擔之外，更具意義的是未來它將有機會提供全面性以模組化方式來部屬系統裝置內各式感測應用之作法，並且系統商將可以很方便地直接在市場上購買到現成的最佳感測融合解決方案。

MEMS麥克風市場急速成長

MEMS麥克風是目前市場中需求數量成長最快、營收表現最亮眼的元件。一般智慧手機產品中通常只會使用一組的慣性感測器或是環境感測器，但卻需要多顆MEMS麥克風，才能實現精準的語音控制識別以及高品質影音應用。此外，在新興的智慧穿戴產品、例如Google眼鏡或是智慧手錶的應用上，欲實現人機之間最自然的互動及操控，採用「語音」方式絕對是最佳選項，而MEMS麥克風亦是其不可或缺的關鍵元件。

先進的語音控制與感測應用，在於整合多顆麥克風實現主動式噪音消除(Active Noise Cancellation, ANC)技術；應用上除了原先的語音麥克風外，須多使用另外兩顆麥克風，一顆接收環境背景雜音、可以過濾雜音之後得到更純化的聲音品質，而另一顆則利用適應性波束成形演算技術(Adaptive Beam-forming Algorithm)，來提高聲音清晰度及語音辨識能力。

自從Apple推出支援HD視訊錄影功能的iPhone 5以來，三顆MEMS麥克風已然成為智慧型手機標準配備。而最新的iPhone 6系列產品，其甚至使用高達四顆麥克風。根據市調機構Yole Développement研究報告，2013年全球MEMS麥克風市場產值達到7.85億美元，預估在未來幾年仍將持續以13%的CAGR快速成長，並在2019年達到約16.5億美元的市場規模。而全球的出貨量也將在2019年時達到六十六億顆。

樓氏(Knowles)為全球MEMS麥克風市場的領導廠商，目前市佔率約為60%。而其它40%則由超過十家以上的知名大廠，包括瑞聲(AAC)、歌爾(Gortek)、BSE、ST、ADI及Wolfson等個別競逐市占；這些廠商多半具有深厚的聲學技術背景、但並無MEMS麥克風晶片設計能力，因此須藉由外購取得MEMS裸晶，再與自家音訊晶片整合後封裝成產品出貨。全球主要的MEMS麥克風裸晶供應商為英飛凌(Infineon)、歐姆龍(Omron)及新日本無線(NJRC)三大家，其中以英飛凌為龍頭廠商，產品市佔率超過70%。

近期MEMS麥克風市場競爭激烈，許多廠商為能快速加入該戰局、及早布局獲利，紛紛採取購併或是投資等策略。例如應美盛於2013年以1億美元收購ADI的MEMS麥克風產品線，正式進軍MEMS麥克風市場。

2014年Cirrus Logic以4.67億美元併購競爭對手Wolfson，其除了強化本身軟體方面的專業技術外，也藉此補強現有的產品組合、包括MEMS麥克風等。而2014時AAC也以超過190萬美元，投資一家以生產壓電式MEMS麥克風的新興公司Vesper，藉以大量取得新一代MEMS裸晶來封裝成新產品，建立另一款有別於使用Infineon裸晶封裝的高性能產品。

Vesper公司採用氮化鋁(AlN)壓電薄膜結構製造MEMS麥克風，其核心技術來自密西根大學5至6年時間的研發成果。有別於傳統的電容式設計者，該產品由於採用壓電原理感測，不需要高壓偏置或是增益調整，此可使ASIC尺寸縮小、電源抑制比(PSRR)提高，並獲得更高之訊噪比(SNR)。據稱該產品典型的SNR值為68dB，幾乎是目前電容式高階產品SNR 65dB的2倍。上述各大廠的相關投資布局，相信將會為2016年MEMS麥克風市場版圖的發展帶來全新改變。

另外，MEMS麥克風的產品性能、特別是在SNR方面，是決定其市場價格的關鍵。據業界人士表示，目前在規模供貨的情況下，SNR小於60dB者，每顆晶片售價已低於0.2美元；而SNR為63dB以上者，才會有超過0.3美元之價格。

因此，後進者若將產品對象鎖定在低價市場，其獲利空間已極為有限；但若朝向高階應用市場發展，則產品必須要有極大的優勢差異、可與各領導大廠相互抗衡才有機會。建議國內廠商有意加入此市場競爭者，可考慮轉而發展價值較高的MEMS麥克風整合模組，例如指向、消噪、語音識別、定位或是音頻資料傳輸等應用技術。

預期MEMS麥克風技術將快速朝向「高訊噪比」、「超寬頻率響應」、與「高靈敏度」三大方向發展，以充分滿足未來穿戴行動裝置高品質的語音控制及辨識應用需求。然而，未來如何在產品的專利布局與成本良率上取得優勢，仍是競爭廠商是否能在市場上獲取龐大商機的決勝關鍵。

胎壓偵測/室內定位導航帶動新商機

根據近期市場觀察，MEMS壓力感測器充滿商機的兩大新興應用領域，分別為行動裝置的室內定位導航、以及車輛安全之胎壓監測。

胎壓偵測系統(TPMS)因各國車用安全法規實施引發快速成長。美國及歐盟已分別在2008年與2012年明訂所有新款車輛都必須加裝TPMS，而2014年11月開始，所有在歐盟售出的新車也都必須安裝。在亞洲地區，台灣與韓國分別在2014及2013年時已經立法跟進，而日本、中國及印度也將分別在2019前全面實施。

以歐盟每年銷售一千萬台新車估計，市場需求量約四千萬顆。而亞洲將成全球最大TPMS新市場，其年需求量估計約有一億六千萬至兩億兩千萬顆。另外，美國自2007年將TPMS列為標配之後，累積使用數量已超過四億顆。若以產品壽命7年計算，預估替換市場將在2016∼2018年間達到高峰。未來的每部車皆須裝載TPMS以維護行車安全。預估2016時TPMS模組全球市場將達到約120億美金，並逐年以CAGR 50%快速成長。

在成本結構方面，整合了加速度計的MEMS壓力計感測晶片模組，其佔TPMS總體成本約60%，是系統中最有價值的部件。目前全球生產TPMS模組的知名大廠包括GE、TI、Melexis、Freescale及Infineon等。

目前行動裝置內的定位導航功能，都是依靠GPS及MEMS慣性感測元件，因此大多數須在戶外才能發揮作用。然而，近期國內外有許多的大型商場或是展覽館等，都已考慮發展個人化之定位推播及增強實境(AR)導覽技術，以提供給客戶貼心的適地性行動服務。

此外，當進行戶外活動、如登山或是潛水時，環境壓力資訊也是重要的個人安全參考指標。隨著室內地圖資訊日趨完整，若再加入壓力感測器的高度偵測功能，將可實現完整的行人導航規劃，幫步行使用者擬定出包括穿越地下道、百貨商場、一般馬路、或天橋等的最快路線。

另外，藉由結合雲端網路，也可以進一步實現所謂的「定位資訊服務(LBS)」，提供使用者例如現地導覽介紹、或是周邊商店搜尋等適地性即時協助。相信MEMS壓力計在行動與穿戴裝置的室內定位導航功能上，必然也有極大之市場發展潛力。

MOS氣體感測器將成應用市場主流技術

揮發性有機物質(VOC）被公認為造成室內空氣品質不良的主要原因，常見汙染場所為居家、車內及辦公室。其會導致許多種有害人體健康的影響，例如眼睛與喉嚨過敏、暈眩、頭痛及疲倦感等。長期暴露在相當濃度的VOC環境，會傷害神經系統、誘發癌症、及毒害肝腎造成功能衰竭等。隨著智慧生活時代來臨，個人環境安全偵測技術，已是刻不容緩的議題及重要科技發展潮流。

氣體感測器使用在行動裝置或穿戴電子產品上，可隨時偵測周遭環境有害氣體例如CO、CO2、或是瓦斯等濃度，或是個人呼氣時的疾病代謝氣體如NO、NH3等，即時提供使用者在安全和健康方面的生活照護提醒。

常見的氣體感測器檢測原理大致包括光學式、電化學式、觸媒式等。欲滿足可攜式產品微小化體積的應用要求，以採用觸媒原理者為較合適選項。其中，利用MEMS製作加熱器、並以塗覆觸媒薄膜材料來形成結構之金屬氧化物半導體(MOS)氣體感測器，是未來最具有發展潛力的解決方案。看準行動裝置應用的小尺寸及低功耗需求，各大廠已陸續推出許多可偵測有害氣體的環境感測器。除Bosch搶先推出可偵測TVOC的MEMS產品BME680外，包括Cambridge、Figaro及Sensirion等知名公司，也都已有系列產品上市。

一般MOS氣體感測器組成包括微加熱器、觸媒感材，以及絕熱結構三大部份。其感測原理是利用將MOS感測薄膜濺鍍覆蓋在微加熱器上，當感材加熱到一定溫度時，將會使得MOS感測材料與空氣中的特定氣體發生氧化及還原反應，進而改變感材薄膜的電阻值，達到偵測有害氣體目的。

採用MEMS技術的MOS氣體感測器，可全數以半導體相容的製程設備製作，相較於其他產品更具有成本低、尺寸小、耗電低及可直接與電路整合等優勢。唯因目前已開發出的觸媒材料種類仍不多，且其感測極限與氣體選擇比等性能仍顯不足，現階段市場MOS氣體感測器在安全應用上僅能先以發展總揮發性有機物(TVOC)、一氧化碳(CO)及酒精偵測為主，而在呼氣式疾病診斷上，以開發糖尿病檢測應用較具潛力。

隨身熱影像應用風潮正快速崛起

2010年年底，微軟(Microsoft)推出全新Xbox360遊戲機套件Kinect。該產品主要是利用紅外線影像偵測技術來判別使用者的肢體動作及生物特徵，藉以達到無需任何手持裝置、完全零負擔的遊戲控制方式。因此，被視為是繼任天堂(Nintendo)Wii之後的另一波創新體感操控技術。

此舉也讓紅外線影像感測器在消費性電子產品中重新找到新興應用方向。所謂的紅外光(Infrared)是電磁波的一種，由物體本身的熱輻射所產生，波長範圍大致介於0.75μm至1,000μm之間。由於人類可感知的視覺光譜範圍是在0.45μm至0.75μm，超過該頻譜區域的較長波長人類視覺系統無法察覺，必須先借助紅外線感測器將能量吸收後轉換成電子訊號，再輔以具體圖像化處理之後才能清楚顯現出來。

紅外線感測器構造原理可分成致冷式(Cooled)和非致冷式(Uncooled)兩大類。致冷式者技術是採用量子原理，通常需要將感測器放置在極低溫的環境中(如低溫真空管內)才能偵測；其特點是感測靈敏度高，所拍攝的影像品質也比較好，但由於需要額外的冷卻裝置，故尺寸較大、且較為耗電。非致冷式者又稱為常溫紅外線感測器，在運作時無需特別冷卻，故相對有尺寸小、啟動速度快及耗電量低等特點，較適合應用在行動及穿戴裝置上。

目前非致冷式紅外線感測器最常見的技術類別包括熱敏阻式(Bolometer)、熱電堆式(Thermopile)及焦電式(PIR)，而其中以採用熱敏阻式原理者為市場產品主流。所謂熱敏阻式紅外線影像感測器，是使用電阻值會隨著溫度變化而改變的熱敏阻材料，例如氧化釩(VOx)等來製作感測器像素。當感測器像素陣列吸收紅外線之後，會造成本身溫度些微上升。

藉由偵測每個像素單元因溫度變化所引起的電阻值改變量，即可解析出外部景物的溫度分布影像(表1)。紅外線感測器應用領域十分廣泛，包括行車夜視輔助、工業安全監測、氣體成分分析、夜間保全監視、醫療影像檢測等。

近幾年來隨著紅外線影像感測器的影像品質與解析度日益提升、製程技術愈趨成熟，以及儀器價格逐漸下降，使得紅外線熱影像的應用變得越來越普及。

Yole Développement調查機構指出，2014年全球紅外線感測器市場出貨量為兩億四千七百萬套，銷售金額達到2.09億美元。在2015年∼2020年之間，該市場總銷售額將以CAGR 17%快速成長，而出貨量也將成長達到14%。其帶動市場營收成長的最主要動能，將來自於智慧建築與行動裝置兩大應用。

如圖2所示，將紅外線影像功能整合至消費性電子產品或隨身裝置內，已逐漸成為市場發展趨勢。Pyramid Research預測2018年智慧手機數量將達到十八億支，該應用市場的規模與產值相當具有發展潛力。2012年日本Omron公司首度發表一款以MEMS技術開發完成的小型紅外線溫度影像感測器D6T。該感測器結構是採用熱電堆式(Thermopile)原理製作，可與手機影像功能結合。

圖2 紅外線影像感測器於行動裝置的應用產品實例及市場規模預估情形。

2014年時FLIR及SEEK公司也相繼推出採用熱敏阻式原理，具備紅外線影像感測功能的手機殼配件FLIR ONE及可以USB連接的微型模組產品，可供個人隨時檢知包括體溫、食物或周遭環境等溫度影像，作為生活中便利的隨身輔助工具。表2為紅外線影像感測器於行動與穿戴裝置的應用情境說明。根據Yole Développement市場研究結果，2011∼2018年紅外線感測元件應用於行動裝置產品的營收成長率將高達185%。

目前全球紅外線影像感測器的知名大廠包括ULIS、FLIR、Raytheon及INO等。紅外線感測器邁向普及應用的關鍵在於體積微小化及降低成本，各大廠已皆積極布局創新技術、並尋求最佳成本解決方案。

根據觀察，其未來產品技術的演進趨勢大致將朝向包括採用晶圓級封裝技術、開發便宜的新透鏡材料取代鍺、縮小像素尺寸及間隙、提高感測材料靈敏度，以及利用軟體演算作法來提高影像解析度(可減少像素數目)等方向發展。此外，為達到更高元件靈敏度，採用二極體式原理設計的新紅外線感測器結構，預期也將很快邁入商品化，進入市場競爭。

MEMS產業發展未來趨勢

物聯網熱潮即將引爆億萬MEMS感測器商機。受到物聯網的應用需求驅動，MEMS除了加速朝更小尺寸、更高性能、更低成本及多軸整合趨勢發展外，預期也將會有更多種類的創新產品，例如MEMS開關、光通訊元件、力/扭力感測器、自動對焦馬達、揚聲器或能量採集晶片等陸續出現，並加入市場競爭行列。

MEMS產業因應物聯網的應用發展需求，預期未來10年內有晶圓廠的IDM公司、如Bosch、TI、HP及ST等，仍將主導整個市場。

具備晶圓廠者在產品上相較於其他Fabless設計公司例如InvenSense或是Avago等，其不僅可較容易藉由量產推動成本降低、多元化產品線，並且也可以隨時將MEMS感測器搭配自家處理器與軟體，共同形成更高價值的系統產品。

未來IDM廠商對於物聯網應用的感測器發展方案，橫向可整合更多軸的不同種類感測器，而亦可垂直整合包括智慧處理功能、軟體及無線介面等，使產品擁有高度設計製作彈性及高適應性之競爭優勢。如此才能在應用市場中立於不敗之地。

2015年9月台積電(TSMC)在歐洲MEMS高峰會中公開表示，看好CMOS MEMS在物聯網的未來應用，將建立可同時整合CMOS電路與MEMS製程的代工服務平台，協助全球Fabless設計公司加速開發創新的MEMS元件。該代工平台的建置，將優先發展壓力感測器、MEMS麥克風、以及氣體感測器之標準製程。

將CMOS電路及MEMS在單晶片上作整合，相較於傳統使用兩顆晶片的封裝作法，不僅尺寸較小、耗電量低，其在包括RF與電源管理、感測資料加密保全，甚至架構感測中樞的整合設計上也非常便利，十分適合應用在製作物聯網之無線感測節點。

MEMS市場兩大廠商Bosch及TSMC皆看好CMOS MEMS的未來應用潛力。事實上，Bosch於幾年前早已併購當時具有相當高市佔率的CMOS MEMS麥克風設計公司Akustica。在元件與代工雙雄的全力推動下，預估未來CMOS MEMS將很快在市場中形成另一支不容忽視的產品技術陣營。

2014年中國的MEMS市場營收規模為265億人民幣，佔全球市場的1/3。由於其在智慧手機與平板電腦等產業的成功，也大力推動了MEMS在消費性電子領域的成長。此外，中國目前已是全球最大的汽車生產國，隨著未來智慧車輛技術的發展潮流，勢必也將帶動MEMS在車用電子領域的多元應用，並成為影響全球MEMS產業發展最為關鍵的角色。

預估2020年時，中國的MEMS市場規模將接近1,000億人民幣。值得注意的是，中國近期討論「十三五」規劃，將環境保護與醫療健康列為重點政策發展項目，相信此舉勢必將對MEMS產業的應用技術發展產生領航作用，帶動包括生物感測器、化學感測器及微流體晶片等新興元件應用需求，呈現爆發性的成長。

自從2003年樓氏的MEMS麥克風問世以來，MEMS產業幾乎都以漸進性的創新持續進行元件整合及封裝改善，已超過10年沒有完全創新的元件在市場中出現了。以現有產品市場想要維持數百億美元規模、並且逐年以CAGR兩位數成長，無突破性的創新產品、或是加速元件演化的技術變革出現，現有榮景將很難持續。

不過，MEMS遠景仍十分樂觀，至少全球在生醫領域的MEMS應用市場發展才剛開始，仍然具有想像空間。而近期電子產業技術發展已有許多重大突破，2015年IBM已成功發展出可在電晶體源極與汲極上放置碳奈米管的自對準方法，而TI也開發出晶圓級沉積石墨烯之技術。最近安謀國際(ARM)也對外宣布，已製作出價格便宜、可大量應用於物聯網的Cortex-M0等級塑膠電路。隨著許多新材料及新技術的創新研究成果不斷出現，勢必也將為MEMS科技的未來發展帶來無限可能。

(本文作者任職於閤康公司)