MEMS的全稱是微型電子機械系統(Micro-ElectroMechanicalSystem),微機電系統是指可批量製作的,將微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路、直至接口、通信和電源等於一體的微型器件或系統。
你可以把它理解為利用傳統的半導體工藝和材料,用微米技術在晶片上製造微型機械,並將其與對應電路集成為一個整體的技術。所以它是以半導體製造技術為基礎發展起來的一種先進的製造技術平臺。
MEMS傳感器是採用微電子和微機械加工技術製造出來的新型傳感器。與傳統的傳感器相比,它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適於批量化生產、易於集成和實現智能化的特點。同時,在微米量級的特徵尺寸使得它可以完成某些傳統機械傳感器所不能實現的功能。
無論在全球還是我國,MEMS傳感器的主要應用市場都是在汽車以及消費電子市場,其次在於醫療和工業。
根據中研普華產業研究院發布的《2020-2025年中國MEMS傳感器市場深度調研及發展前景預測報告》顯示:
中國MEMS產業尚處於起步階段,90%的晶片依賴國外
受全球經濟疲軟以及國家謹慎的宏觀政策影響,2011年中國MEMS傳感器市場增速出現放緩的跡象,但仍然明顯高於全球增速,而到2014年,中國的MEMS傳感器市場收益了智慧型手機的熱銷出現了快速增長的趨勢,如今我國已經成為全球智慧型手機的第一市場,同時汽車工業也保持著快於全球增速的良好的態勢,2018年我國MEMS傳感器的市場規模達到375億元,已經成長為全球最大的幾個MEMS傳感器市場之一。
目前,中國MEMS產業尚處於起步階段。目前,具有一定知名度和出貨量的本土MEMS企業仍然屈指可數,逐鹿中國市場的主要競爭者仍以跨國企業為主。
如今,我國MEMS傳感器產品在精度和敏感度等性能指標上與國外存在巨大差距,應用範圍也多局限於傳統領域。中高檔傳感器產品絕大部分從國外進口,90%的晶片依賴國外。
圖表:2016-2018年中國MEMS傳感器市場規模
資料來源:中研普華研究院
本土企業加快研發進程和智能傳感器產業鏈布局
目前我國傳感器企業正努力追趕國外企業,並出現區域的傳感器企業集群,企業主要集中在長三角地區,並逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、瀋陽和西安等中心城市為主的區域空間布局。
其中,主要傳感器企業有接近一半的比例分布在長三角地區,其他依次為珠三角、京津地區、中部地區及東北地區等。
從傳感器種類來看,流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器佔據最大的市場份額,分別佔21%、19%、14%。從應用領域來看,工業、汽車電子、通信電子、消費電子四部分是傳感器最大的市場。
國內工業和汽車電子產品領域的傳感器佔比約42%左右,而發展最快的是汽車電子和通信電子應用市場。
圖表:2018年中國傳感器產品結構
資料來源:中研普華產業研究院
傳感器作為物聯網的心臟,發展空間巨大。物聯網的系統架構一般由感知層、傳輸層和應用層組成,其中,感知層主要由傳感器、微處理器和無線通信收發器等組成。
預計到2025年物聯網帶來的經濟效益將在2.7萬億到6.2萬億美元之間。其中,傳感器作為數據採集的入口、物聯網的「心臟」,將迎來巨大的發展空間。
同時由於目前國內智能傳感器國外品牌佔據絕大部分市場份額,國內進口產品的替代空間非常大,隨著本土企業加快研發進程和智能傳感器產業鏈布局,中國智能傳感器市場未來將保持較快的發展速度,本土化率將不斷提高。
國產MEMS集中「進攻」低端消費MEMS領域
中國作為全球最大的電子產品生產基地,消耗了全球四分之一的MEMS器件,吸引了全球的目光。但是就目前來看,中國大部分MEMS及傳感器仍依賴進口,但是最近六、七年以來,國內對MEMS慣性傳感器的研發熱度很高,尤其是2005年~2008年,而且大多集中在國內的頂尖研究機構。
清華大學、北京大學、中科院、電子26所等,還有一些海外歸國人員創下了一些MEMS傳感器企業如美新半導體、蘇州敏芯微電子、深迪半導體(上海)有限公司等。中國的MEMS產業生態系統也正逐步完善,從研發、開發、設計、代工、封測到應用,產業鏈已基本形成,上海、蘇州、無錫都形成了研發中心。這些MEMS企業雖然出貨量低,但是在一些低端消費消域還是有些竟爭力了。
由於MEMS傳感器在消費端的應用已經由高端市場逐步擴散到一些低端手機、可穿戴式設備。這一塊的應用市場未來也很大。中國MEMS公司由於與國際大公司的技術差距,未來會集中「進攻」低端消費MEMS領域。在這些要求不高的領域還是有很強的竟爭力。
來源:中研普華產業研究院
聲明:本文內容系作者個人觀點,不代表傳感器專家網觀點或立場。更多觀點,歡迎大家留言評論。
—— END ——