- MEMS麥克風市場比重越來越大
- 專利數美日中領先
- 國內廠商應積極布局加強產學研合作
- 到2013年全球MEMS麥克風的出貨量將達到12億塊
作為近年來增長最快的MEMS傳感器，MEMS麥克風是MEMS市場中應用成功的又一典型。據iSuppli公司預計，到2013年全球MEMS麥克風的出貨量將達到12億塊。
MEMS麥克風市場比重越來越大
相對于現有的ECM(駐極體麥克風)，MEMS麥克風具有很好的性能優勢。其原因在于MEMS麥克風尺寸較小、靈敏度高、信噪比高、與數字信號處理電路具有適應性。在封裝工藝上，相對于大多數駐極體麥克風仍需手工焊接，由于硅襯底耐熱性能好，MEMS麥克風可以直接采用全自動SMT封裝，這不僅簡化生產流程，降低生產成本，更能夠提高產品競爭力。
隨著MEMS麥克風成本越來越低，MEMS麥克風在全球麥克風市場所占的比重也越來越大。據研究機構iSuppli評估，MEMS麥克風從2006年到2011年的年平均增長率達到29%。YoleDevelopment的數據也表明，以實際銷售量觀察，2008年麥克風組件全球出貨量為33億顆，其中MEMS麥克風占6.4億顆，占有率為19%，預計2011年將達39%的占有率。
MEMS麥克風專利數美日中領先
MEMS麥克風核心技術在于芯片的結構設計和封裝。因此本文主要針對MEMS麥克風這兩方面技術檢索相關的全球專利。通過檢索，截至2010年6月已公開的MEMS麥克風的全球專利申請數量為646件。
圖2為MEMS麥克風全球專利國別或地區分布狀況，按照申請國所遞交的專利數可以看出，MEMS麥克風專利主要在美國、日本、中國大陸、世界專利局、歐洲專利局、韓國、中國臺灣、德國以及澳大利亞等9個國家或地區申請，其申請總量超過總申請量的95%。其中，美國、日本與中國大陸收錄的申請專利最多，三者之和也超過了專利數總量的一半。
表1所示的MEMS麥克風全球專利前20名申請人，專利權人擁有的專利族申請絕對數量并不多，并沒有占絕對優勢的專利申請人。這也看出MEMS麥克風作為新興技術，在技術發展上仍處在起步和上升階段，在專利申請數量上還沒有存在一家獨大的情況。前20名申請人中除中國科學院聲學研究所和臺灣工研院之外，其他申請人均為公司申請人。
值得注意的是，國內機構進入前20名的申請人有歌爾聲學、瑞聲聲學和中國科學院聲學研究所，分別擁有31、19和10項專利。
從MEMS麥克風主要申請專利被引用次數(如表2所示)看出，樓氏電子(KNOWLES)的申請專利被多次引用，可見其所申請專利的重要性。樓氏電子有4項專利WO2002045463-A2、WO9837388-A1、US2004046245-A1和WO2005036698-A3進入引用次數的前十名，其中有3項申請專利是關于MEMS麥克風的封裝技術，涉及如何將MEMS麥克風與電路板封裝和組合，另外一項申請專利是降低振動膜應力的MEMS麥克風結構和方法。另一方面，MEMS麥克風的封裝技術引用的次數較高也說明了封裝技術研究的選擇性較少，并且該技術主要為樓氏電子掌握。
MEMS麥克風主要IPC分類以H04R-019/00(靜電傳感器)靜電傳感器為主要的技術申請方向，其所占總申請量的50%以上，其次以H04R-019/04(傳感器)傳聲器的傳感器。部分MEMS麥克風仍以使用駐極體為特征的H04R-019/01(以使用駐極體為特征的)技術。其他IPC方向H01L-029/66(按半導體器件的類型區分的)、H01L-029/84(通過所施加的機械力，如壓力的變化可控的)、H04R-025/00(助聽器)、B81B-007/00(微觀結構系統)、B81C-001/00(在基片內或其上制造或處理的裝置或系統)、H01L-021/02(半導體器件或其部件的制造或處理)等主要為器件的結構設計。從IPC分類申請狀況可以看出，MEMS麥克風現階段的研究主要仍集中在器件設計方面。
(注：以按遞交到申請國的專利數為準，不以專利族統計，圖中的百分比為占所有申請專利數的比例)
國內廠商應積極布局加強產學研合作
第一，中國企業應積極在其他國家進行技術的專利保護。中國申請人如瑞聲聲學和歌爾聲學雖然在專利申請數量上排在世界前列，但歌爾聲學和瑞聲聲學等大部分專利仍主要在國內申請，且很大一部分為實用新型專利，以專利族形式在全世界范圍申請的專利較少。這說明目前國內企業在全球MEMS麥克風技術的競爭力仍較弱。由于MEMS麥克風的市場是全球性的，中國企業若要進一步開拓世界市場，鞏固市場，仍需要在其他國家進行技術的專利保護。
第二，實現專利布局，爭取與巨頭實現專利交叉許可。如前面所描述的，Knowles掌握了MEMS麥克風封裝的核心技術，而Akustica掌握了CMOSMEMS工藝的麥克風。對于目前的MEMS麥克風產品來說，上述兩種技術都很難回避。因此，通過對MEMS麥克風外圍專利的布局，中國企業應積極地與這兩家巨頭進行專利交叉許可談判，如瑞聲聲學成功地與Knowles實現了專利交叉許可。Akustica掌握了CMOSMEMS工藝的麥克風目前在全世界還沒有任何許可。CMOSMEMS的麥克風可以將其他芯片也同時集成在SoC系統中，因此該技術在未來將有巨大的潛力，國內企業應該注重該研究方向上的專利交叉許可。
第三，在國內推動MEMS麥克風產學研合作。通過專利檢索可以了解到，申請機構中也包括了不少高校和科研單位，如中科院聲學研究所擁有MEMS專利10件。由于高校和科研單位的產業化能力有待提升，很多技術不能進一步轉化為產品。因此，對于自己開發MEMS麥克風技術的國內企業，應該積極地與高校和研究院所進行合作，加快實現專利技術到產品的轉化。
