“基于体硅和薄膜技术的传感器,执行器和换能器的压电市场预计将在2024年达到485亿美元,2018年算起的话,年复合增长率为12.6%。”Yole Développement的Jér?me Mouly说。“尽管市场中大部分技术都是基于体硅的器件,但基于薄膜的压电器件正在推动市场增长。”
在薄膜器件市场中,主要是SAW和BAW的RF滤波器,Broadcom和Qorvo是RF滤波器领域的主要薄膜厂商,而未来5G随着频率越来越高,将极大地推动市场发展。
像亚马逊这样的消费电子公司,最近则是对压电微型扬声器和MEMS压电麦克风的发展感兴趣。
从压电打印头到精确运动的线性电动机,更多大驱动的压电设备可满足各行各业的应用。
专门针对薄膜技术,一些MEMS代工厂已在内部开发了诸多薄膜压电工艺。AlN需要压电层沉积方面的广泛知识,而PZT是一种用于集成在半导体晶圆厂中的奇异材料。在沉积方面,两种技术在竞争:Sol-Gel和PVD(溅射或脉冲激光沉积-PLD)。 Sol-Gel具有更好的固有薄膜性能,良好的均匀性和更高的击穿电压。但是,在考虑批量生产时,吞吐量成为主要考虑因素,这就是Sol-Gel表现出局限性的地方。
大多数MEMS IDM和代工厂已经选择好了相关工艺,Fujifilm Dimatix和Robert Bosch选择了PVD溅射,而Epson和Rohm Semiconductor将采用Sol-Gel技术。
“当我们开始压电MEMS的预开发阶段时,我们对应用需求进行了全面分析,并将其与已知的沉积技术进行了比较,例如Sol-Gel,PLD,溅射和其他技术。”博世公司Udo-MartinGómez博士表示:“最终,我们选择了溅射方案,溅射工具在半导体工厂中是众所周知的,溅射靶材和其他介质的供应链已经建立。即使在大批量生产的情况下,也可以方便控制工艺和材料的性能。”