MEMS-Markt Combo-MEMS schaffen den Marktdurchbruch im Consumer-Segment

Jérémie Bouchaud, iSuppli: »Mit der Konsolidierung des MEMS-Marktes einher gehen verstärkt strategische Investitionen von Systemherstellern aus den verschiedensten Anwendungsbereichen.«
Jérémie Bouchaud, IHS iSuppli: »Das neue Jahr wird nicht nur einen deutlichen Zuwachs an Marktbedeutung bei digitalen MEMS-Mikrophonen mit sich bringen, sondern wohl auch den Marktdurchbruch für Combo-MEMS im Consumer-Sektor.«

Das Tohoku-Erdbeben und seine Folgen in Japan haben das Wachstum der MEMS-Branche 2011 auf 9,7 Prozent beschränkt. Für 2012 wird ein Wachstum von 11,5 Prozent erwartet. Als Treiber im Consumer-Sektor fungieren Smartphones und Tablet-PCs. Gesetzliche Neuregelungen bescheren den Automotive-MEMS gute Wachstumschancen bis 2014. Das neue Jahr wird nicht nur eine deutliche Steigerung bei digitalen MEMS-Mikrofonen bringen, sondern wohl auch den endgültigen Marktdurchbruch für Combo-MEMS.

Es waren nicht nur die direkten Schäden in den Fabriken, sondern vor allem die Auswirkungen des Tohoku-Erdbebens in Japan auf die Lieferkette und die Produktionskapazitäten vieler japanischer MEMS-Kunden, die dazu beitrugen, dass der weltweite MEMS-Umsatz im Vorjahr nicht wie erwartet zweistellig zulegen konnte, sondern nur um 9,7 Prozent wuchs. Für 2012 geht IHS iSuppli nun wieder von der Rückkehr zu zweistelligen Wachstumsraten im MEMS-Geschäft aus und erwartet konkret ein Wachstum von 11,5 Prozent auf dann insgesamt 8,74 Mrd. Dollar.

Am deutlichsten lassen sich die Auswirkungen der Katastrophe in Japan am Beispiel der DLP-Chips aufzeigen. Die Tatsache, dass TI nach einem Wachstum von 25 Prozent im Jahr 2010 im Vorjahr bei einem Umsatz von etwa 790 Mio. Dollar stagnierte, ist neben der Tatsache, dass eine der TI-Fabs in Japan durch das Erbeben beschädigt wurde, vor allem darauf zurückzuführen, dass die Produktionen vieler japanischer Hersteller von Front-Projektoren durch das Erbeben oder die dadurch hervorgerufenen Probleme in der Lieferkette beeinträchtigt wurden. Aufgrund der steigenden Nachfrage im Business-Bereich sowie starker Nachfrage nach Front-Projektoren aus dem Schulsektor vor allem der BRIC-Staaten und dem wachsenden Markterfolg der Pico-Projektoren rechnen wir für 2012 wieder mit einem Wachstum von 16 Prozent bei DLP-Chips.

Im Bereich Consumer-MEMS, zu dem auch die Anwendungen im Handy-Segment gehören, erwarten wir nach dem Rekordwert von 38 Prozent im Vorjahr für 2012 ein Umsatzwachstum von 24 Prozent auf 2,8 Mrd. Dollar. Als die größten Umsatztreiber in diesem Marktsegment werden sich auch im neuen Jahr Smartphone- und Tablet-PC-Applikationen erweisen.

Im Bereich der Automotive-MEMS gehen wir nach einem geringen Umsatzwachstum von 2 Prozent im Vorjahr für 2012 von einer Steigerung von 7 Prozent aus. Auch in diesem Fall sind die Auswirkungen des Tohoku-Erdbebens sowie die Eintrübung der weltweiten konjunkturellen Entwicklung in der zweiten Jahreshälfte 2011 für die geringe Umsatzsteigerung verantwortlich. Da im Zeitraum von 2012 bis 2014 jedoch in verschiedenen Weltregionen gesetzliche Regelungen in Kraft treten, die einen verstärkten Einsatz von Automotive-MEMS verlangen, sehen deren Hersteller in den nächsten Jahren einer stabilen Wachstumsentwicklung entgegen. So wird Beispielsweise der Einsatz elektronischen Stabilitätskrontrollen (ESC) in den USA, Europa, sowie einigen kleineren Ländern Vorschrift. Zum Ende der genannten Zeitperiode werden zudem Reifendruck-Kontrollsysteme in China und Europa Pflicht.

Im Consumer-MEMS-Markt, der auch 2012 mit rund 2,8 Mrd. Dollar fast ein Drittel des weltweiten MEMS-Umsatzes auf sich vereint, erwarten wir, dass sich der Anteil digitaler MEMS-Mikrofone erhöhen wird. Bislang hatten nur Nokia und RIM digitale Mikrofone in ihren Handys eingesetzt, die überwiegende Mehrheit stellten jedoch digitale ECM-Lösungen. Bislang waren digitale MEMS-Mikrofone noch etwa 5 bis 7 US-Cent teurer als oberflächenmontierbare digitale ECMs. Doch nicht nur Nokia hat in der zweiten Jahreshälfte 2011 damit begonnen, den Anteil digitaler MEMS-Mikrofone in seinen Handys zu steigern, auch Apple setzt nun digitale MEMS-Mikrofone im iPad 2 ein. Wir sind davon überzeugt, dass Apple im nächsten iPhone mehrere digitale MEMS-Mikrofone verwenden wird. Auch für Laptops und Media Tablets rechnen wir mit einer deutlichen Steigerung. Als Resultat dieser Entwicklung erwarten wir, dass sich der Marktanteil digitaler MEMS-Mikrofone von 28 Prozent im Jahr 2011 bis 2015 auf 48 Prozent erhöht.

Von entscheidender Bedeutung dürfte das Jahr 2012 für den Marktdurchbruch von Combo-MEMS im Consumer-MEMS-Markt sein. Durch die Kombination mehrerer MEMS-Sensoren in einem Gehäuse bieten sich diese Lösungen vor allem für platzkritische Applikationen im Consumer-Bereich an. Combo-Sensoren stellen im Allgemeinen eine Kombination von Beschleunigungs-, Gyroskop- und Kompass-Sensoren dar. So würde ein »A 6DOF« einen dreiachsigen Beschleunigungsaufnehmer und ein dreiachsiges Manetometer (oder Kompass) beinhalten. Kommen Trägheitssensoren zum Einsatz, wird von einer IMU gesprochen. Ein »9 DOF« ist eine Combo aus einem dreiachsigen Kompass, einem dreiachsigen Gyroskop und einem dreiachsigen Beschleunigungsaufnehmer.

STMircoelectronics hat sechsachsige IMUs in der zweiten Hälfte 2011 vorgestellt. Auch InvenSense, das bereits dreiachsige Gyroskope an Android-Smart-Phone-Hersteller liefert, hatte angekündigt, im September 2011 die Volumenproduktion von sechsachsigen IMUs für verschiedene Handy- und Tablet-OEMs zu starten. Endgeräte mit diesen Combo-Sensoren sollten im ersten und zweiten Quartal 2012 auf dem Markt kommen. Wir gehen davon aus, dass MEMS-Combos ab 2014 Applikationen wie Handys und Tablets dominieren werden. 6-DOF-Kompasse sind zwar schon seit vier Jahren erhältlich, aber sie waren bisher noch zu groß. Bosch hat im November 2011 nun einen 6-DFO-Kompass mit einer Seitenlänge von 3 x 3 mm vorgestellt. Wir erwarten, dass dieses Format 2012 schnell an Bedeutung gewinnen wird, speziell im Low-End Smart-Phone-Bereich und für Handys ohne Kompass.

Zu den MEMS, die 2012 in Serienproduktion für den Consumer-Markt gehen werden, zählen neben RF-MEMs auch Kapazitätsdioden. Diese Produkte wurden seit fünf Jahren immer wieder angekündigt und genauso regelmäßig verschoben. Jüngste Produktuntersuchungen unsererseits haben nun ergeben, dass WiSprys Regelkondensator-MEMS-Lösung in Nordamerika in Samsung-Handys zur Antennenanpassung genutzt wird. Speziell mit 4G wird Antennenanpassung bei niedrigeren Bandbreiten bis 700 MHz immer kritischer. Durch Antennenanpassungen lässt sich die Datenrate um 30 bis 40 Prozent steigern. Im Vorjahr wurden nur einige Hunderttausend dieser Regelkondensator-MEMS-Lösungen produziert, für 2012 erwarten wir den Start der Massenproduktion.

Zu den weiteren MEMS-Produkten, die 2012 in den Consumer-Markt eingeführt werden, zählen MEMS-Joysticks von Knowles für Spielanwendungen, Handys und Tablets. Ebenfalls neu eingeführt werden oberflächenmontierbare Thermosäulen von Texas Instruments. Diese MEMS-Lösungen messen die Temperatur in Handys und Tablets in unmittelbarer Umgebung des Prozessors.

Ein neues Produktsegment, das 2012 für Furore sorgen wird und künftig eine wichtige Rolle für den Absatz von MEMS-Lösungen spielen dürfte, sind Ultrabooks. Diese mit 20 mm deutlich dünneren und leichteren Lösungen als bisherige Notebooks werden in vielen Designpunkten Ähnlichkeiten zu Tablets aufweisen, das gilt speziell für convertible Ultrabooks. So werden in klassischen Notebooks bislang nur sehr wenige MEMS eingesetzt, anders als in Tablets. Media-Tablets enthielten 2011 bereits im Durchschnitt MEMS im Wert von 3,45 Dollar. In einem konventionellen Notebook liegt dieser Wert bei 51 US-Cents. Da erwartet wird, dass Ultrabooks bis 2015 bereits 42 Prozent des Notebook-Marktes repräsentieren, dürfte dieser Produkttrend nachhaltige Wachstumschancen für MEMS-Hersteller bieten.