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Manuel Tagliavini, Omdia zu MEMS

»Das erste Halbjahr 2020 war wirklich herausfordernd«

30. April 2021, 11:23 Uhr | Engelbert Hopf

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Wachstumstrend bei medizinischen Geräteanwendungen

MEMS in medizinischen Geräteanwendungen scheinen von den Auswirkungen der Pandemie profitiert zu haben. Wird dieser Wachstumstrend stabil bleiben?

Einige Produkte für den Endverbraucher, wie etwa preiswerte tragbare Blutsauerstoffsättigungsgeräte, verzeichneten in den letzten Monaten ein großes Umsatzwachstum, sind sie doch als Frühwarnsystem für Covid-19-Infektionen einsetzbar. Lichtsensoren für Puls- oder Vitalzeichenmonitore profitierten von diesem temporären Wachstum. Andere professionelle und industrielle Produkte wie Wärmebildkameras und Wärmetore, die den Zugang zu Gebäuden und Geschäften ermöglichen, konnten ihre Marktdurchdringung in den Großstädten erhöhen. Geräte wie IR-Kameras und Bolometer profitierten von diesem wachsenden Markt, von dem Omdia erwartet, dass er auch nach dem Pandemie-Notfall bestehen bleiben wird. Und der Verkauf von Fitness Trackern und Smartwatches stieg während des Lockdowns an, wobei Trägheitssensoren und Pulssensoren davon profitierten.

Wichtigstes Absatzsegment für MEMS sind nach wie vor Smartphones und Tablets mit 31 Prozent. Halten Sie eine weitere Steigerung für möglich? Wie viele MEMS finden sich heute in einem hochwertigen Smartphone oder Tablet?

Omdia rechnet in den nächsten Jahren nicht mit einem Anstieg der insgesamt ausgelieferten Smartphones und Tablets, sondern vielmehr mit einem Anstieg des Gesamtwerts der eingesetzten Sensoren. Leistungsfähigere Bildsensoren, MEMS-Mikrofone, Lidar, um AR-Anwendungen zu ermöglichen, MEMS-Timing, um den Übergang zu 5G zu unterstützen. Wir sehen perspektivisch auch eine Chance für Luftqualitätssensoren und Pico-Projektoren, aber das wird noch dauern.

In einem Premium-Smartphone haben wir heute im Allgemeinen zwei bis vier Kameras mit Blick auf die Welt, eine Kamera mit Blick auf den Benutzer, einen Näherungssensor auf der Displayseite zusammen mit einem RGB- und Umgebungslichtsensor. Dann haben wir eine 6-achsige Trägheitseinheit aus Beschleunigungsmesser und Gyroskop und einen magnetischen Kompass, einen Drucksensor, der als Barometer arbeitet, und zwei bis drei MEMS-Mikrofone. Bei einigen Modellen haben wir zusätzliche Sensoren auf der Vorderseite für die Gesichtserkennung, wie IR-Kamera, ToF-Näherungssensor oder einen Fingerabdrucksensor. Dazu können dann noch zwei bis drei MEMS-Timing-Geräte kommen, wie Oszillatoren, vor allem in aktuellen 5G-Modellen.

Im Jahr 2018 war Wireless Communications erstmals das wichtigste Umsatzfeld für MEMS, das blieb auch im Krisenjahr 2020 so. Wird 5G die starke Position von Wireless Communications noch weiter ausbauen?

Anwendungen der Unterhaltungselektronik wie Laptops, Tablets, Headsets, Fernseher und Spielkonsolen, die während der Ausgangssperren an Bedeutung gewannen, verzeichneten im Jahr 2020 einen guten Absatz, was sich positiv auf alle MEMS auswirkte: Diese Geräte erhielten eine zentrale Bedeutung für intelligentes Arbeiten und Lernen aus der Ferne, um während der zu Hause verbrachten Zeit unterhalten zu werden und um mit Familien und Freunden, die an verschiedenen Orten leben, in Kontakt zu bleiben. Der Übergang zur 5G-Technologie wird mit Sicherheit wichtig sein, um den Umsatz im Wireless-Sektor zu sichern, vor allem wegen des Bedarfs an genauen MEMS-Timing-Komponenten, die die alten Quarzoszillatoren ersetzen. Ein sekundärer Effekt könnte mit bestehenden Anwendungen verknüpft sein, aber durch die Leistungen von 5G verstärkt werden: AR/VR-Anwendungen und andere VR-Kollaborationslösungen, die in der Wirtschaft und im Gesundheitssektor eingesetzt werden.

Automotive-MEMS sind vergleichsweise hochpreisige Produkte. Omdia rechnet hier bis 2024 mit einem Umsatzwachstum bis 4,5 Milliarden Dollar.
Die automobilen Trends wie autonomes Fahren und Hybrid- und Elektromobilität beschleunigen ihre Durchdringung im Jahr 2020, wobei der Sprung zu emissionsfreien Antrieben schneller als bisher erwartet erfolgen könnte. Die Folge ist, dass der Wert von Magnet- und Stromsensoren steigen wird. Darüber hinaus werden wir mehr Kameras zur Unterstützung des assistierten und autonomen Fahrens, mehr Infotainment-Anwendungen mit MEMS-Mikrofonen, Gestenerkennung und Sensoren zur Präsenzerkennung haben.

MEMS-Mikrofone sind heute der wichtigste Umsatzbringer im Bereich Consumer Electronics. Omdia erwartet von 2020 bis 2024 eine weitere Steigerung um über 200 Millionen Dollar Umsatz. Worauf gründet sich diese Erwartung?

Sprachgesteuerte Anwendungen werden in einem Markt, der vom Amazon-Alexa-Ökosystem dominiert wird, immer allgegenwärtiger: Sie wurden in intelligenten Lautsprechern geboren und erreichten dann andere Endprodukte, wie Fernseher, Kaffeemaschinen, Set-Top-Boxen und sogar intelligente Stecker. Das Ergebnis ist eine zunehmende Durchdringung von MEMS-Mikrofonen in Array-Konfigurationen, mit mehreren Komponenten pro Endprodukt. In den letzten Jahren wurden Active Noise Cancelling und kürzlich True Wireless Stereo zu Lösungen, die sich immer schneller in Anwendungen wie Kopf- und Ohrhörern verbreiten und eine noch höhere Anzahl von Mikrofonen benötigen, um richtig zu funktionieren.

Sehen Sie ein MEMS-Produkt, das den Siegeszug der MEMS-Mikrofone in den letzten Jahren in Zukunft wiederholen könnte? Wer wären da Ihre Favoriten?

Die Pandemie hat deutlich gemacht, wie wichtig es ist, gesund zu leben, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, Viren oder andere Krankheiten zu bekommen. Dies könnte die Entwicklung von Luftqualitätssensoren vor allem für Innenraumanwendungen wie Wohn- und Geschäftsgebäude oder auch Schulen beschleunigen, wo eine Verschlechterung der Luftqualität schneller als erwartet eintreten und langfristig zu negativen Auswirkungen auf die Gesundheit führen kann. Luftqualitätssensoren wie VOC für flüchtige organische Verbindungen wie PMx, CO, CO2 und NOx gehören zu den Kandidaten, die zu einem möglichen nächsten erfolgreichen Fall von Komponenten werden, die sich von HVAC und intelligenten Thermostaten auf andere Haushaltsgeräte und Verbraucherprodukte ausbreiten.

US-President Joe Biden hat im Februar per Executive Order eine Überprüfung kritischer Lieferketten angeordnet. Könnte das Auswirkungen für die Zukunft haben?

Was mit verschiedenen Executive Orders der Trump-Administration begann, setzt sich mit der aktuellen Administration fort: Es scheint immer wichtiger zu werden, strategische Anlagen und Produktionen in lokalem Besitz und unter lokaler Kontrolle zu halten, um die Risiken im Falle von Handelskriegen oder anderen kritischen geopolitischen Situationen zu minimieren. Wir haben vermehrte Investitionen in die Herstellung von Silizium-Wafern und allgemein in amerikanische Halbleiterunternehmen festgestellt, mit der Chance, eine teilweise Verlagerung der Schlüsselelemente der Lieferketten zu sehen.