Sfide e opportunità per il mercato dei sensori MEMS

Negli ultimi anni il volume di produzione dei sensori MEMS è cresciuto esponenzialmente in vari segmenti di mercato. Tra le maggiori applicazioni dei sistemi micro elettromeccanici, il settore automotive, healthcare, energy, industry, telecomunicazioni, infotainment, sicurezza, aerospace e defense. I MEMS garantiscono la possibilità di progettare piccoli sistemi portatili grazie alle dimensioni notevolmente contenute.  

INTRODUZIONE

Il portafoglio dei sensori industriali comprende sensori per la misurazione di forza, temperatura, umidità, pressione, posizione, vibrazione, torsione, proprietà dei fluidi, livello e flusso. L'aumento della domanda proveniente dal mercato automobilistico ha contribuito in modo determinante alla crescita dei sensori MEMS, soprattutto al fine di garantire una maggiore sicurezza, la cui richiesta è in costante crescita. La combinazione di componenti elettrici e meccanici è alla base del miglioramento di prestazioni e affidabilità e della riduzione dei costi nelle applicazioni automotive. Oltre 100 tipi di sensori sono utilizzati nella produzione di veicoli di fascia alta, inclusi giroscopi, inclinometri, sensori di pressione, accelerometri e sensori di flusso. Inoltre sono state previste nuove possibilità come i micro-scanner per la visualizzazione, l'installazione di sensori a infrarossi (IR) per il controllo della qualità dell'aria, oscillatori per i sistemi di monitoraggio della pressione dei pneumatici (TPMS) e sensori di crash per il controllo dell'airbag. Essendo più affidabili e convenienti rispetto alle tecnologie precedenti, i sensori di pressione MEMS hanno migliorato in modo significativo le applicazioni automobilistiche come sensori di pressione assoluta collettore (MAP) / pressione barometrica (BAP), pressione di vapore combustibile, sensori di occupazione a corrente alternata ad alta tensione (HVAC), rilevamento della pressione dei pneumatici. Si prevede per il mercato dei MEMS nel settore automotive una crescita a un CAGR del 6,0% nel periodo 2015 - 2020. Ma le applicazioni dei MEMS non si limitano solo al settore automotive, basti pensare ad esempio ai sistemi 3D wireless indossabili basati su tecnologia MEMS e alle applicazioni dei sistemi micro elettromeccanici nell’industria e nella difesa. I MEMS per attuatori RF trovano applicazioni negli smartphone, nei dispositivi wearable e nell'Internet of Things (IoT). Questi componenti sono caratterizzati da riduzione della potenza e packaging compatto.

Figura 1: Applicazioni dei sensori MEMS in un’automobile

UNO SGUARDO AL MERCATO

Si stima che il mercato dei MEMS raggiungerà circa 20 miliardi di dollari nel 2021. I sensori combinati MEMS uniscono molteplici capacità di rilevamento in un singolo dispositivo e negli ultimi anni hanno ottenuto un notevole incremento. Si tratta di sensori che combinano due o più sensori, come giroscopi, accelerometri, magnetometri e sensori di pressione. Il mercato dei sensori combinati è guidato dalla sua maggiore adozione negli smartphone e tablet di fascia alta negli ultimi anni. Il mercato dei MEMS è in crescita esponenziale nell'elettronica indossabile, nei servizi di localizzazione, nei PC e laptop, fotocamere, lettori MP3 e lettori multimediali. Si prevede che la regione Asia-Pacifico sarà una zona importante che porterà la crescita dei sensori MEMS nei prossimi anni a causa del rapido aumento delle vendite di smartphone. Il Nord America e l'Europa hanno mercati significativi per i MEMS e si prevede che vedano una crescita continua. Altre regioni, tra cui l'America Latina e il Medio Oriente, sono anche mercati potenziali per i sensori combinati, in quanto queste regioni stanno sperimentando anche una rapida espansione delle vendite di smartphone e tablet. Si registra una crescita del mercato dei MEMS anche nelle applicazioni sanitarie in seguito alla crescente domanda di dispositivi medici portatili. I sistemi MEMS integrano componenti meccanici ed elettrici che hanno la capacità di rilevare, controllare e attivare. Uno dei fattori principali a supporto della crescita del mercato dei MEMS è la dimensione ridotta di questi sistemi, infatti i componenti elettrici e meccanici alla base dei Micro Electro-Mechanical Systems possono essere integrati su singoli chip. Inoltre, i micro sensori possono essere fabbricati in serie a costi di produzione inferiori e possono offrire una maggiore affidabilità. Il mercato dei sensori MEMS può essere segmentato sulla base del tipo, del settore, degli usi finali e della geografia. Geograficamente, il mercato dei MEMS può essere segmentato in Nord America, Europa, Asia Pacifico, Medio Oriente, Africa e Sud America. I paesi in regioni sviluppate come il Nord America e l'Europa si stanno concentrando sull'incremento dell'integrazione di sistemi micro elettromeccanici in applicazioni critiche come l'assistenza sanitaria, l'aerospace e defence. Si prevede che il mercato dei sensori MEMS vedrà una crescita importante in queste regioni anche grazie ai crescenti investimenti nelle attività di ricerca e sviluppo per i progressi tecnologici. Si stima inoltre che il mercato dei MEMS mostrerà una forte crescita durante il periodo di previsione 2017-2025. Alcuni dei principali attori coinvolti nel mercato dei sensori Micro-Electromechanical Systems includono Analog Devices, Infineon Technologies, Bosch, STMicroelectronics e Texas Instruments.

Figura 2. Mercato dei MEMS per segmenti di applicazioni

CONCLUSIONI

Il mercato dei sensori basati sulla tecnologia MEMS sta attraversando una fase di continua crescita. Le previsioni sono altrettanto promettenti, infatti è prevista un’impennata del mercato globale dei MEMS per i prossimi anni. La ricerca e lo sviluppo tecnologico giocheranno un ruolo decisivo ai fini delle applicazioni dei sistemi micro elettromeccanici su larga scala grazie all’integrazione di meccanica e microelettronica. Il mercato dei sensori, in particolare dei sensori MEMS, rimane un settore molto attraente, sia nell'ottica dei produttori che in quella dei consumatori. Tutto ciò è reso possibile dalla continua ricerca di nuove funzionalità che permettono di orientare i miglioramenti in termini di efficienza, sicurezza e praticità d’impiego.

3 Commenti

  1. Giordana Francesca Brescia Giordana Francesca Brescia 26 giugno 2019
  2. SeggeTauli 26 giugno 2019
  3. Alessandro Alessandro 26 giugno 2019

Scrivi un commento