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。
意法半导体
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。（校对/隐德莱希）
