MEMS與非MEMS的光學(xué)圖像穩(wěn)定技術(shù)對比
MEMS Drive是一家基于MEMS技術(shù)的執(zhí)行器Fabless廠商，專注于移動設(shè)備應(yīng)用的光學(xué)圖像穩(wěn)定技術(shù)（optical image stabilization, OIS）。據(jù)麥姆斯咨詢報道，該公司在2016年10月完成了B輪1100萬美元融資，旨在利用其基于MEMS技術(shù)的圖像穩(wěn)定芯片來取代目前主流的音圈馬達(dá)技術(shù)（voice coil motor, VCM）。MEMS Drive計劃利用該輪融資資金擴(kuò)展產(chǎn)能和團(tuán)隊，并對其MEMS執(zhí)行器進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)，以匹配更多的圖像傳感器，滿足更廣泛的客戶要求。MEMS Drive目前正在與中國手機制造商OPPO合作，OPPO利用MEMS Drive的技術(shù)，在2016全球移動大會上發(fā)布了一款具有圖像穩(wěn)定功能的拍照手機。MEMS Journal近期有幸采訪了MEMS Drive首席執(zhí)行官Colin Kwan，與其探討了該領(lǐng)域的技術(shù)趨勢、競爭動態(tài)以及應(yīng)用要求。
MEMS Journal（以下簡稱MJ）：MEMS Drive的主要產(chǎn)品是什么，其主要解決的問題是什么？
Colin Kwan（以下簡稱CK）：我們目前的產(chǎn)品是一款置于CMOS圖像傳感器底部的基于MEMS技術(shù)的執(zhí)行器，它能夠在X-Y方向上非常快速、精確地移動圖像傳感器。這使我們能夠在拍照時，補償各種造成圖像模糊的振動。現(xiàn)有技術(shù)僅能提供2軸補償，而我們的技術(shù)能夠提供3軸補償。
MJ：你們的主要競爭對手有哪些？它們的技術(shù)跟你們相比有何異同？
CK：目前，我們還沒有發(fā)現(xiàn)有其它技術(shù)能夠為手機OIS解決方案提供3軸補償。VCM應(yīng)該算是我們的競爭技術(shù)。目前手機中OIS執(zhí)行器的VCM供應(yīng)商主要在日本，如TDK、三美電機（Mitsumi）和阿爾卑斯電氣（Alps）。這些公司占據(jù)了90%以上的手機OIS市場。
MJ：請您簡單介紹一下VCM技術(shù)的歷史，尤其是其在緊湊型攝像頭模組中的應(yīng)用。
CK：VCM應(yīng)用于手機緊湊型攝像頭模組提供自動對焦功能，已經(jīng)差不多有10年歷史了，近兩年開始應(yīng)用于手機OIS系統(tǒng)。手機OEM廠商習(xí)慣了目前的供應(yīng)鏈，對OIS應(yīng)用的性能要求已經(jīng)開始提上日程。應(yīng)用VCM技術(shù)的自動對焦是通過在Z軸方向上移動鏡筒來實現(xiàn)的，該市場已經(jīng)非常飽和，充斥著大量的中國供應(yīng)商（大約有50多家），該技術(shù)在手機主攝像頭中的應(yīng)用幾乎達(dá)到了100%。對于OIS應(yīng)用的VCM供應(yīng)商，則為上述提到的幾家日本供應(yīng)商（TDK、三美電機和阿爾卑斯電氣），它們的技術(shù)都經(jīng)過了市場驗證。VCM技術(shù)對于手機OIS應(yīng)用來說，優(yōu)勢在于這些經(jīng)過市場驗證的技術(shù)能夠減少OEM廠商的投入和產(chǎn)品上市時間。
MJ：你們技術(shù)的獨特優(yōu)勢是什么？工藝？器件結(jié)構(gòu)？你們的競爭對手為什么無法模仿？
CK：我們擁有幾項突破性專利技術(shù)，能夠在輕微移動圖像傳感器時獲得較大的行程。這實現(xiàn)了3軸補償（俯仰、搖擺和旋轉(zhuǎn)），顯著增強了OIS性能。我們的競爭技術(shù)則是通過移動鏡筒來實現(xiàn)補償，這意味著它們只能進(jìn)行有限的2軸補償。VCM通常使用電流驅(qū)動，而我們的執(zhí)行器使用了靜電梳齒驅(qū)動，相比VCM具有無與倫比的功耗優(yōu)勢。
MJ：相比競爭對手，你們的主要優(yōu)勢有哪些？成本如何？
CK：相比競爭技術(shù)的2軸補償，我們的優(yōu)勢是能夠提供3軸補償、超低功耗和極高的精度。當(dāng)我們實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)以后，我們的遠(yuǎn)期成本將極具競爭力。
MJ：你們的技術(shù)方案的主要挑戰(zhàn)是什么？
CK：從系統(tǒng)層面來說，我們的性能超過了現(xiàn)有OIS系統(tǒng)。然而，我們需要其它系統(tǒng)合作伙伴來開發(fā)新的芯片，并增強它們的軟件支持，來完全實現(xiàn)基于MEMS技術(shù)的OIS系統(tǒng)的最佳性能。從制造端來說，我們的MEMS芯片要求較高精度的組裝工藝來實現(xiàn)高度集成。
MJ：領(lǐng)先OEM廠商的旗艦手機已經(jīng)開始出貨雙攝像頭，這會如何影響你們的解決方案？
CK：制造雙攝像頭面臨很多挑戰(zhàn)，尤其是具備OIS的雙攝像頭。但這也是基于MEMS技術(shù)的OIS能夠為雙攝像頭模組帶來的另一個優(yōu)勢。首先，基于MEMS技術(shù)的OIS解決方案不需要線圈和磁體，因此，當(dāng)這些組件靠近組裝時不會產(chǎn)生干擾問題。
其次，對于雙攝像頭來說，兩個攝像頭的光軸校準(zhǔn)要求非常嚴(yán)格。大規(guī)模生產(chǎn)雙攝像頭需要嚴(yán)格的組裝公差、校準(zhǔn)和測試。基于MEMS技術(shù)的OIS解決方案能夠在X-Y方向上精確地移動圖像傳感器，因此能夠通過MEMS執(zhí)行器來調(diào)整攝像頭的光學(xué)中心，無需在模組組裝過程中要求嚴(yán)苛的公差。
MJ：你們的OIS產(chǎn)品的執(zhí)行機理是什么？靜電？壓電？還是其它技術(shù)？相對目前市場的現(xiàn)有技術(shù)有何優(yōu)勢？
CK：我們的OIS執(zhí)行器利用靜電梳齒驅(qū)動作為基礎(chǔ)元件。靜電梳齒利用電壓控制，功耗極低。靜電梳齒的電容可以提供精準(zhǔn)反饋，因此無需霍爾傳感器或位置傳感器，大幅節(jié)約了成本和器件空間。
MJ：你們的OIS執(zhí)行器采用了什么材料？你們是在硅晶圓上利用標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體和MEMS工藝來進(jìn)行加工的嗎？
CK：是的，我們的MEMS OIS執(zhí)行器采用了硅材料，并利用標(biāo)準(zhǔn)的MEMS工藝進(jìn)行加工。
MJ：你們計劃再次融資嗎？是否有清晰的計劃來利用此輪融資進(jìn)行規(guī)模量產(chǎn)？
CK：我們計劃再次融資來進(jìn)一步擴(kuò)展我們的產(chǎn)能。現(xiàn)有的資金能夠滿足我們初始量產(chǎn)的需要。