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行業動態

全球MEMS產業鏈
信息來源:ittbank 上傳日期:2020-08-20 點擊率:1094次


國內涉足MEMS的龍頭企業:


歌爾股份和敏芯股份——MEMS麥克風領域的龍頭;


賽微電子——MEMS代工的龍頭;


蘇奧傳感——國內汽車油量傳感器龍頭;


蘇州固锝——起子公司的MEMS加速度傳感器銷量國內名列前茅;


華工科技——國內家電溫度傳感器龍頭;


漢威電子——國內氣體傳感器龍頭;


中航電測——軍工MEMS的龍頭;


2020年MEMS傳感器市場將增長10%


根據市場研究公司Fact。MR的數據,全球MEMS傳感器市場價值280億美元,到2020年將增長10%,屆時年市場規模將超過300億美元。到2027年,全球MEMS傳感器市場將以9%的復合年增長率增長,達到500億美元。



Fact。MR指出,全球MEMS傳感器市場在本質上是穩固的,一些電子和半導體跨國公司(如意法半導體,博世、恩智浦和德州儀器)獲得了最大的份額。其中,意法半導體居MEMS傳感器領域的營收首位,其產品范圍廣,市場份額約為19%。



Fact.MR的排名與Yole Developpement在2018年的排名有顯著差異, Yole認為,Broadcom和Bosch為市場領導者,意法半導體排名第三。緊隨其后的是德州儀器(TI),Qorvo和惠普(Hewlett Packard),還有恩智浦半導體和索尼等。Broadcom和Bosch的銷售額都是14億-15億美元(約人民幣95.2億-102億元),形成了“寡頭現象”,遠遠超過TOP3及后續企業。



按2018年收入排名的前30名MEMS制造商排名。資料來源:Yole Developpement.


但無論排名如何,可以明確的一點,在發展歷程中,MEMS傳感器主要由老牌廠商主導。


老牌廠商與MEMS的發展共命運


回顧MEMS的早期時代,即1980年代至90年代之間,MEMS完全是用于檢測諸如機械運動,壓力或沖擊之類的基本傳感器的傳感器。但當時,MEMS傳感器并不是很準確。


之后,進入千禧年以來,MEMS中使用改進的電子技術和材料使得傳感器足夠精確,足以測量事物,包括MEMS使用旋轉感應和數字光處理技術(DLP)等。到2000年代中期,聲音和IR波長也被應用到MEMS技術中。


簡而言之,MEMS從物理傳感器轉向光處理(例如微鏡),然后轉向紅外傳感(測微輻射熱計)。當中,麥克風的聲音也推動了MEMS的發展。


MEMS革命帶來了首個超越人類感官的傳感器。如今,MEMS和傳感器的發展有望超越人類的能力,其在超聲波,高光譜,射頻等方面已具有傳感能力。目前,移動和汽車是MEMS傳感器兩個最大的細分市場,復合年增長率可達13%。Yole也預測,2023年的移動細分市場將為傳感器和執行器創造530億美元的價值,而汽車將達到205億美元。


MEMS產品種類繁多,應用場景眾多,比如智能手機中就使用到很多MEMS器件,如加速度計、陀螺儀、電子羅盤、壓力傳感器、硅麥克風、圖像傳感器、MEMS微鏡、BAW濾波器和雙工器、射頻開關、TCXO振蕩器/諧振器等。


因此,種類多、范圍廣、市場大的MEMS傳感器在市場力量的驅使下,MEMS供應商中的贏家和輸家往往會發生變化。



2017年,與4G相關的復雜性(要求手機支持多個頻段)引發了RF濾波器的空前需求飆升,隨之而來的是對RF MEMS的需求。由于RF MEMS的銷售熱潮,博通(Broadcom)首次超過了MEMS行業中所有的競爭者,位居第一名。


近幾年,RF MEMS(BAW濾波器)是推動整個MEMS市場的最強大的引擎之一。Yole預測,不包括RF,MEMS市場將比2011-2023年增長9%,而使用RF MEMS的CAGR為17。5%,后續隨著4G轉向5G,這種趨勢將會增強。


而排名靠前的博世(Bosh)是最穩定的MEMS廠商之一。博世通過覆蓋兩個相對大的MEMS市場領域(消費者和汽車市場)來對沖賭注,因此Bosh在確保穩定增長方面“非常成功”。據悉, 幾乎所有的新車都要搭載Bosch的5個MEMS,全球約50%的智能手機都要至少搭載Bosch的1個MEMS。據預測,今后Bosch與Broadcom的“斗爭”將會愈演愈烈。


意法半導體(ST)同樣一直在汽車和工業MEMS市場上努力,因此其MEMS業務表現還可以。而且ST不僅提供車載、工業、民用等方面的MEMS產品,還一直是頂級的MEMS代工廠。


相較之下,排名第四的德州儀器(TI)則一直在苦苦掙扎,這2年來其銷售額在不斷減少。因為數字微鏡是其唯一的MEMS產品,且微鏡的市場趨于飽和,不過,現在TI正在推進開拓車載等新的市場。業內人士表示,TI的成功取決于激光雷達,如果TI微鏡能成功用于激光雷達,TI的MEMS業務將發生巨大變化。


而惠普雖然過去幾年在消費打印機市場的表現一直走下坡路,但2017年隨著噴墨頭品牌的收入實現增長,如今開始恢復元氣。


MEMS麥克風巨頭樓氏(Knowles)以及中國的歌爾股份也發展喜人,消費產品業務走高是原因之一,不僅限于智能手機,還包括耳機等產品等。


初創公司推進MEMS的未來


關于未來,任何領域都逃不過“后浪”推“前浪”的競爭規律,MEMS也不例外。


MEMS中最熱門的趨勢是傳感器融合。通過將多個傳感器集成到一個封裝中,MEMS可以捕獲“全球環境感知”。隨著傳感器蜂擁而至,用戶期望傳感器套件的軟件能夠結合傳感數據并產生一定程度的智能。


另外,按設備類別的傳感器收入來看,CMOS成像在2017年的銷售額高達134億美元,其次是射頻,雷達和指紋傳感器。但3D傳感器可能會是未來增長最快的傳感器,受益于激光雷達的高需求,預估2023年 3D傳感器的復合年增長率為40%。


在各類新型MEMS傳感器的需求下,專注于發明新型MEMS技術的初創公司將迎來機遇。


國內MEMS產業鏈完整,蓄勢待發


最近幾年,國內MEMS產業經過政府和企業的共同努力,已經形成從設計研發(中試)、生產制造、封裝測試到系統集成的完整MEMS產業鏈條。


中國是全球 MEMS 行業的增長引擎。中國擁有全球最大的智能手機和汽車市場,但中高端傳感器和傳感器芯片自主化率低,MEMS 傳感器需求十分強勁。以智能手機為例,目前iphone手機中所使用的MEMS器件在9~13個,隨著智能手機部件更新的加快,MEM器件在智能手機中的使用量將有望達到 20 個。隨著華為、小米、OPPO、Vivo 等國產機廠商在全球崛起,預計智能手機所需要的硅麥克風、加速度計、陀螺儀、電子羅盤、射頻儀器、高精度壓力傳感器、氣體傳感器等 EMMS 器件將實現快速增長,2017 年至2020年,年均復合增速有望達到 20%以上。


MEMS產業鏈中,科研環節包括大學、科研院所等機構;設計環節包括 MEMSIC、矽睿科技、敏芯微電子等;代工制造包括中芯國際、華虹宏力等;封裝包括長電科技、華天科技、晶方科技等;測試包括上海華嶺、歌爾聲學、美新半導體、瑞聲科技、深迪半導體、共達電聲、矽睿科技等;軟件包括諾亦騰、鼎億數碼科技、飛智、速位科技、深迪半導體、矽睿科技等;芯片包括展訊、聯發科技、聯芯科技、海思、紫光國芯、珠海炬力、小米等;下游應用包括智能手機、平板電腦、汽車、工業等領域。


國內 MEMS 代工制造以 6 英寸和 8 英寸產線為主,封裝測試環節是強項,應用領域正從手機、汽車走向 VR/AR、物聯網等領域。中國 MEMS 企業主要集中在長三角。根據 SITRI 的研究,上海、蘇州、無錫三地的MEMS 企業占全國的比例約為 19%、18%、16%。中國的 MEMS 企業主要分布在長三角、京津冀、珠三角。在 MEMS 傳感器應用前景良好和國產化進程提速背景下,未來前景廣闊。數據顯示,未來幾年我國 MEMS 傳感器市場規模年均增速保持在 15%左右,預測到 2025 年我國 MEMS 傳感器市場將達到 1488.6 億元。

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