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行业动态

全球MEMS产业链
信息来源:ittbank 上传日期:2020-08-20 点击率:896次


国内涉足MEMS的龙头企业:


歌尔股份和敏芯股份——MEMS麦克风领域的龙头;


赛微电子——MEMS代工的龙头;


苏奥传感——国内汽车油量传感器龙头;


苏州固锝——起子公司的MEMS加速度传感器销量国内名列前茅;


华工科技——国内家电温度传感器龙头;


汉威电子——国内气体传感器龙头;


中航电测——军工MEMS的龙头;


2020年MEMS传感器市场将增长10%


根据市场研究公司Fact。MR的数据,全球MEMS传感器市场价值280亿美元,到2020年将增长10%,届时年市场规模将超过300亿美元。到2027年,全球MEMS传感器市场将以9%的复合年增长率增长,达到500亿美元。



Fact。MR指出,全球MEMS传感器市场在本质上是稳固的,一些电子和半导体跨国公司(如意法半导体,博世、恩智浦和德州仪器)获得了最大的份额。其中,意法半导体居MEMS传感器领域的营收首位,其产品范围广,市场份额约为19%。



Fact.MR的排名与Yole Developpement在2018年的排名有显着差异, Yole认为,Broadcom和Bosch为市场领导者,意法半导体排名第三。紧随其后的是德州仪器(TI),Qorvo和惠普(Hewlett Packard),还有恩智浦半导体和索尼等。Broadcom和Bosch的销售额都是14亿-15亿美元(约人民币95.2亿-102亿元),形成了“寡头现象”,远远超过TOP3及后续企业。



按2018年收入排名的前30名MEMS制造商排名。资料来源:Yole Developpement.


但无论排名如何,可以明确的一点,在发展历程中,MEMS传感器主要由老牌厂商主导。


老牌厂商与MEMS的发展共命运


回顾MEMS的早期时代,即1980年代至90年代之间,MEMS完全是用于检测诸如机械运动,压力或冲击之类的基本传感器的传感器。但当时,MEMS传感器并不是很准确。


之后,进入千禧年以来,MEMS中使用改进的电子技术和材料使得传感器足够精确,足以测量事物,包括MEMS使用旋转感应和数字光处理技术(DLP)等。到2000年代中期,声音和IR波长也被应用到MEMS技术中。


简而言之,MEMS从物理传感器转向光处理(例如微镜),然后转向红外传感(测微辐射热计)。当中,麦克风的声音也推动了MEMS的发展。


MEMS革命带来了首个超越人类感官的传感器。如今,MEMS和传感器的发展有望超越人类的能力,其在超声波,高光谱,射频等方面已具有传感能力。目前,移动和汽车是MEMS传感器两个最大的细分市场,复合年增长率可达13%。Yole也预测,2023年的移动细分市场将为传感器和执行器创造530亿美元的价值,而汽车将达到205亿美元。


MEMS产品种类繁多,应用场景众多,比如智能手机中就使用到很多MEMS器件,如加速度计、陀螺仪、电子罗盘、压力传感器、硅麦克风、图像传感器、MEMS微镜、BAW滤波器和双工器、射频开关、TCXO振荡器/谐振器等。


因此,种类多、范围广、市场大的MEMS传感器在市场力量的驱使下,MEMS供应商中的赢家和输家往往会发生变化。



2017年,与4G相关的复杂性(要求手机支持多个频段)引发了RF滤波器的空前需求飙升,随之而来的是对RF MEMS的需求。由于RF MEMS的销售热潮,博通(Broadcom)首次超过了MEMS行业中所有的竞争者,位居第一名。


近几年,RF MEMS(BAW滤波器)是推动整个MEMS市场的最强大的引擎之一。Yole预测,不包括RF,MEMS市场将比2011-2023年增长9%,而使用RF MEMS的CAGR为17.5%,后续随着4G转向5G,这种趋势将会增强。


而排名靠前的博世(Bosh)是最稳定的MEMS厂商之一。博世通过覆盖两个相对大的MEMS市场领域(消费者和汽车市场)来对冲赌注,因此Bosh在确保稳定增长方面“非常成功”。据悉, 几乎所有的新车都要搭载Bosch的5个MEMS,全球约50%的智能手机都要至少搭载Bosch的1个MEMS。据预测,今后Bosch与Broadcom的“斗争”将会愈演愈烈。


太阳城代理 意法半导体(ST)同样一直在汽车和工业MEMS市场上努力,因此其MEMS业务表现还可以。而且ST不仅提供车载、工业、民用等方面的MEMS产品,还一直是顶级的MEMS代工厂。


相较之下,排名第四的德州仪器(TI)则一直在苦苦挣扎,这2年来其销售额在不断减少。因为数字微镜是其唯一的MEMS产品,且微镜的市场趋于饱和,不过,现在TI正在推进开拓车载等新的市场。业内人士表示,TI的成功取决于激光雷达,如果TI微镜能成功用于激光雷达,TI的MEMS业务将发生巨大变化。


而惠普虽然过去几年在消费打印机市场的表现一直走下坡路,但2017年随着喷墨头品牌的收入实现增长,如今开始恢复元气。


太阳城代理 MEMS麦克风巨头楼氏(Knowles)以及中国的歌尔股份也发展喜人,消费产品业务走高是原因之一,不仅限于智能手机,还包括耳机等产品等。


初创公司推进MEMS的未来


关于未来,任何领域都逃不过“后浪”推“前浪”的竞争规律,MEMS也不例外。


MEMS中最热门的趋势是传感器融合。通过将多个传感器集成到一个封装中,MEMS可以捕获“全球环境感知”。随着传感器蜂拥而至,用户期望传感器套件的软件能够结合传感数据并产生一定程度的智能。


另外,按设备类别的传感器收入来看,CMOS成像在2017年的销售额高达134亿美元,其次是射频,雷达和指纹传感器。但3D传感器可能会是未来增长最快的传感器,受益于激光雷达的高需求,预估2023年 3D传感器的复合年增长率为40%。


在各类新型MEMS传感器的需求下,专注于发明新型MEMS技术的初创公司将迎来机遇。


国内MEMS产业链完整,蓄势待发


最近几年,国内MEMS产业经过政府和企业的共同努力,已经形成从设计研发(中试)、生产制造、封装测试到系统集成的完整MEMS产业链条。


中国是全球 MEMS 行业的增长引擎。中国拥有全球最大的智能手机和汽车市场,但中高端传感器和传感器芯片自主化率低,MEMS 传感器需求十分强劲。以智能手机为例,目前iphone手机中所使用的MEMS器件在9~13个,随着智能手机部件更新的加快,MEM器件在智能手机中的使用量将有望达到 20 个。随着华为、小米、OPPO、Vivo 等国产机厂商在全球崛起,预计智能手机所需要的硅麦克风、加速度计、陀螺仪、电子罗盘、射频仪器、高精度压力传感器、气体传感器等 EMMS 器件将实现快速增长,2017 年至2020年,年均复合增速有望达到 20%以上。


太阳城代理 MEMS产业链中,科研环节包括大学、科研院所等机构;设计环节包括 MEMSIC、矽睿科技、敏芯微电子等;代工制造包括中芯国际、华虹宏力等;封装包括长电科技、华天科技、晶方科技等;测试包括上海华岭、歌尔声学、美新半导体、瑞声科技、深迪半导体、共达电声、矽睿科技等;软件包括诺亦腾、鼎亿数码科技、飞智、速位科技、深迪半导体、矽睿科技等;芯片包括展讯、联发科技、联芯科技、海思、紫光国芯、珠海炬力、小米等;下游应用包括智能手机、平板电脑、汽车、工业等领域。


国内 MEMS 代工制造以 6 英寸和 8 英寸产线为主,封装测试环节是强项,应用领域正从手机、汽车走向 VR/AR、物联网等领域。中国 MEMS 企业主要集中在长三角。根据 SITRI 的研究,上海、苏州、无锡三地的MEMS 企业占全国的比例约为 19%、18%、16%。中国的 MEMS 企业主要分布在长三角、京津冀、珠三角。在 MEMS 传感器应用前景良好和国产化进程提速背景下,未来前景广阔。数据显示,未来几年我国 MEMS 传感器市场规模年均增速保持在 15%左右,预测到 2025 年我国 MEMS 传感器市场将达到 1488.6 亿元。

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