消费型 IMU（MEMS 消费型惯性测量单元）市场规模增加迅速，其中意法半导体、博世和应美盛（TDK InvenSense）在市场中占据主导地位。以 System Plus Consulting 在 2020 年拆解的 54 款智能手机为样本：意法半导体是智能手机中集成 IMU 的领导者，在所有拆解的智能手机中占了 43%。其次是博世和应美盛，各占 22％的比例。这三大制造商使用的工艺各自不同，也都有自己的策略。
Yole 长期以来一直对 MEMS 产业进行调研，且与 System Plus Consulting 密切合作，以分析 MEMS 市场的增长、MEMS 公司的战略以及技术的演变。在其 MEMS 专题报告《2021 年 MEMS 产业现状报告》中，Yole 预测，消费型 IMU 市场在 2020-2026 年将以 5% 的年均复合增长率增长，至 2026 年可达 8.38 亿美元。
System Plus Consulting 的 Audrey Lahrach 对此评论道：“MEMS IMU 在智能手机和可穿戴设备中的集成率将不断提高，这将推动这一市场增长。此外，独立 MEMS 加速度计和陀螺仪越来越多地被 IMU 取代，这也将助力这一增长。”
▲ 图源：Yole
在这种动态背景下，Yole 集团旗下的逆向工程和成本计算公司 System Plus Consulting 发布了一份专门针对智能手机应用的惯性传感器的全面分析：《2021 年移动惯性传感器比较》报告。在这份报告中，System Plus Consulting 研究了 114 部智能手机的样本。它从每部智能手机中取出了 MEMS 惯性传感器，并深入分析了其中的每个 IMU。样本包括 2019 年发布的 53 款智能手机、2020 年发布的 54 款智能手机和 2021 年发布的 7 款智能手机。通过这种方法，System Plus Consulting 的分析师确定了每部智能手机每个传感器的产品型号，并在此基础上确定了设备制造商。
通过这份新报告，System Plus Consulting 带来了对智能手机中最常见的 IMU 型号的比较性综述。该公司检查了这些器件封装的尺寸和内部结构、器件的 MEMS 阵列和 ASIC，以及它们的芯片尺寸和封装横截面。其目的是全面概括智能手机中的 MEMS 惯性传感器，每个 MEMS 设备制造商所做的技术选择，并找出相关联的 OEM。
该报告进一步比较了各制造商的 IMU 制造工艺水平，也对被同一制造商选中并集成到 System Plus Consulting 样本中所包含的智能手机中的不同技术进行了比较。最后，报告对样本中最常见的型号进行了全面的技术和成本分析，包括 MEMS、ASIC 和封装。
此外，这份报告还针对集成单个 MEMS（仅一个陀螺仪或一个加速度计）的组件进行了拆解分析，包括封装开口和 MEMS 芯片开口。
System Plus Consulting 的样本还显示，意法半导体凭借 3 种主要的不同型号，占所有组件的一半，成为了 MEMS 器件制造商之首。应美盛和博世分别以 27% 和 17% 的比例位居第二和第三位。
总而言之，在 System Plus Consulting 自 2019 年以来分析的智能手机样本中所集成的组件里，这 3 家公司制造的组件占到了 94%。
System Plus Consulting 的 Audrey Lahrach 表示，报告中最重要的发现是意法半导体在其 LSM6DSO 型号中的 MEMS 芯片尺寸缩小。
而对于应美盛，有很多事情都发生了变化。因此，System Plus Consulting 在其报告中强调了其在 ASIC 方面工艺的重大变化。这家 MEMS 器件制造商通过在其最新型号上切换到了 90nm 并集成了铜金属层，同时仍用铝实现共晶晶圆键合 Al-Ge，降低了技术节点。
意法半导体和博世传感器这两家公司则决定将它们的两个芯片合并在自己的 LGA 封装中，一侧为 ASIC，另一侧为 MEMS。
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