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MEMS-Sensoren: Neue Möglichkeiten

Keine Lieferengpässe bei MEMS!

30. April 2021, 09:36 Uhr   |  Engelbert Hopf

Keine Lieferengpässe bei MEMS!
© Robert Bosch

Wenn deutsche und internationale Automobilhersteller 2020 und in diesem Jahr Produktionsstraßen anhalten mussten, dann lag das nie an einem Mangel an Automotive-MEMS.

»Die Lieferengpässe in der Halbleiterbranche wurden zuletzt von anderen Bauelementen verursacht, nicht speziell von MEMS«, so Manuel Tagliavini, Senior Associate und Principal Analyst für MEMS und Sensoren beim Marktforschungsinstitut Omdia.
Erhöhte Lieferzeiten ja, aufgrund der allgemeinen Logistikprobleme in den internationalen Bauelemente-Lieferketten; Lieferengpässe wegen beschränkter Fertigungskapazitäten – nein. Das ist das Ergebnis einer aktuellen Umfrage der Markt&Technik unter international führenden MEMS-Herstellern. »Dass die Lieferzeiten aktuell über denen des Jahres 2020 und 2019 liegen, ist eine Reaktion auf die allgemeinte Marktsituation«, so Luca Fontanella, Product Marketing Manager der MEMS and Sensor Division von STMicroelectronics.

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© Omdia

Manuel Tagliavini, Omdia: »Die Lieferengpässe in der Halbleiterbranche wurden zuletzt von anderen Bauelementen verursacht, nicht speziell von MEMS.«

Dass Schwierigkeiten im Automotive-MEMS-Bereich darauf zurückzuführen wären, dass die Hersteller weniger Produktionskapazitäten zur Verfügung gestellt hätten, weil die Consumer- und IT-Branche im letzten Jahr früher ihre Orders platziert haben, ist eigentlich ausgeschlossen, da die Welt zwischen Consumer- und Automotive-MEMS getrennt ist. Consumer-MEMS dominieren klar in Stückzahlen, Automotive-MEMS waren und sind aber die preislich hochwertigeren Produkte. Pickt man sich beispielsweise die MEMS-Drucksensoren heraus, die nach Angaben des französischen Marktforschungsunternehmens 2020 ein Gesamtumsatzvolumen von 1,6 Milliarden Dollar darstellten, dann entfielen davon 683 Millionen Dollar auf Automotive-MEMS und 380 Millionen Dollar auf Consumer-MEMS. Dass der Rückgang mit 7,8 Prozent bei Automotive deutlicher ausfiel als bei Consumer mit 3,1 Prozent, spiegelt den Rückgang der weltweiten PKW-Produktion im Jahr 2020 auf rund 55 Millionen Fahrzeuge wider.

Die Veränderungen durch die Corona-Pandemie, sie haben sich in der MEMS-Branche bereits im Vorjahr gezeigt. »Speziell im 2. Quartal 2020 kam der Autoverkauf fast zum Stillstand, gleichzeitig wurde die Halbleiterindustrie von lokalen Lockdowns getroffen«, so Fontanella; »zeitgleich kam es in anderen Bereichen zu Lieferengpässen, hauptsächlich in den Bereichen Computer, Peripherie und Komponenten mit Kommunikationsbezug«. Die veränderten Gewohnheiten der Menschen während der Pandemie, sowohl im Berufs- als auch im Freizeitbereich, führten nach Darstellung von Dr. Wolfgang Schmitt-Hahn, Senior Manager Strategic Marketing bei Bosch Sensortec, »zu einer starken Nachfragesteigerung unter anderem nach Notebooks und Tablets«. 

Bosch Sensortec
© Bosch Sensortec

Dr. Wolfgang Schmitt-Hahn, Bosch Sensortec: »Durch den Einsatz von Algorithmen, die maschinelles Lernen ermöglichen, erschließen sich komplett neue Anwendungsfelder auf Basis bestehender MEMS-Technologien.«

Eine Entwicklung, die Fontanella wie folgt kommentiert: »Wir haben das Jahr 2020 bei MEMS mit einem anderen Produktmix abgeschlossen, als wir das zu Jahresbeginn eigentlich erwartet hatten.«

Dass es auch MEMS-Typen gibt, die ungeachtet der Corona-Pandemie und ihrer Auswirkungen 2020 ein herausragendes Wachstum aufweisen, zeigt das Beispiel der MEMS-Oszillatoren und der Firma SiTime. »Unser Umsatz betrug 2019 rund 84,1 Millionen Dollar«, so SiTime-Gründer und CTO Markus Lutz. »Im Jahr 2020 erhöhte sich unser Umsatz dann auf 116,2 Millionen Dollar.« Ein Plus von satten 38,2 Prozent. Das liegt unter anderem daran, dass in einem Fahrzeug heute bis zu 3000 ICs zum Einsatz kommen. Diese elektronischen Systeme benötigen bis zu 50 zeitgebende Bauteile.

Während der Autoabsatz 2020 um 34 Prozent einbrach, stieg der Automotive-Umsatz bei SiTime um 55 Prozent. Wie sehr aber auch SiTime von der allgemeinen Entwicklung am Halbleitermarkt abhängig ist, zeigt das seit dem Vorjahr veränderte Orderverhalten. »Vor einem Jahr haben unsere Kunden ihre Orders mit einem Vorlauf von vier bis zehn Wochen platziert«, so Lutz, »heute dagegen geschieht das mit einem Vorlauf von sechs Monaten«.

Und was bringt die Zukunft? Für MEMS-Oszillatoren dürfte die Einführung von 6G den nächsten großen Schub bringen. Die Bedeutung der MEMS-Mikrofone, die heute schon für ein Zehntel des gesamten MEMS-Umsatzes stehen, dürfte weiter zunehmen, zu vielseitig sind ihre Einsatzmöglichkeiten. Ultraschall-MEMS könnten in Zukunft massiv an Bedeutung gewinnen. Sicher ist aber, dass die Integration von KI in MEMS den Microelectromechanical Systems in Zukunft noch viele bislang unerreichte Applikationsmöglichkeiten eröffnen wird. 
 

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Omdia/Informa Tech, Bosch Sensortec GmbH, STMicroelectronics GmbH, SITime Corporation