MEMS-Bausteine erobern neue Anwendungen

Der Inselstaat Taiwan setzt seit vielen Jahren auf eine planmäßige Entwicklung der MEMS-Technologie. Die taiwanesischen Unternehmen legen ihren Fokus dabei auf das Handy als viel versprechendes Produkt im Endmarkt.

MEMS ist die Halbleitertechnologie der Zukunft. Während der Aufstieg der CMOS-Bausteine eng verknüpft war mit der Erfolgsstory des PC, wird es in Zukunft darauf ankommen, die »mobilen Endgeräte« mit immer neuen Funktionen auszustatten.

Im Mittelpunkt dieser Entwicklung aber steht das Handy, das jedes Jahr in einer Gesamtauflage von mehr als 1 Milliarde Stück auf den Markt geworfen wird. Desktop- und Notebook-PCs hingegen werden mit Stückzahlen von knapp 300 Mio. hergestellt, aber es handelt sich um ein reifes Produkt, das kaum noch mit Innovationen aufwarten wird.

Bei den Handys liegt die Sache völlig anders. Dieses entwickelt sich im High-End-Bereich zu einer Art Universal-Kommunikator, in dem jedes auch nur erdenkliche »Feature« integriert wird. Die meisten dieser Funktionen können jedoch nur mit MEMS-Bausteinen realisiert werden.

Andere wieder, wie etwa das Display, können durch MEMS-Varianten substituiert werden. Zu den Ausstattungsmerkmalen, die sich ausschließlich mit MEMS-Bausteinen realisieren lassen, gehören integrierte Mini-Projektoren, Inertial-Sensoren für die Bildstabilisierung und Ultraschall-Geber für den Autofokus für die eingebaute Kamera sowie Beschleunigungs- und Inertial-Sensoren zur Ergänzung des GPS-Systems.

Substituieren lassen sich etwa das Elektret-Mikrofon durch eine MEMS-Variante, passive Bauelemente und Schalter in der HF-Vorstufe und zur Antennenumschaltung, MEMS-Speicher statt der SD-Speicherkarten sowie Li-Ionen-Akkus durch MEMS-Brennstoffzellen. Die Grundanforderung dieser mobilen Gerätschaften aber lautet: minimale Stromaufnahme. Hier sind etwa MEMS-Displays gegenüber den LC-Displays deutlich im Vorteil, weil letztere wegen ihrer niedrigen Transmissivität grundsätzlich eine leistungsfähige Hinterleuchtung benötigen.

Ohne im Besitz prophetischer Gaben zu sein, kann hier aus vorhandenen Marktzahlen eine mittelfristige Prognose abgeleitet werden. Es muss festgehalten werden, dass etwa für die Herstellung eines MEMS-Druck-Sensors durchaus andere Basistechnologien beherrscht werden müssen als für Tintenstrahl-Druckköpfe.

Die Foundrys machen das Rennen

Taiwan hat mit seinem Schwerpunkt in der Halbleiter-Technologie eine herausragende Ausgangsposition für die Herstellung von MEMS-Bausteinen. Unternehmen wie apm Asia Pacific Microsystems und tMt - Touch Micro-system Technology haben sich auf MEMS spezialisiert, aber die großen Foundries TMSC und UMC halten die erforderlichen Fertigungstechnologien vor.