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MEMS傳感器市場狀況及主要廠商
發布日期:2018-04-02 15:24:17
在智能化電子產品不斷涌現,物聯網智能終端與整機產品制造市場穩定發展的帶動下,對傳感器要求更小型化、智能化、低功耗、高集成度、可大批量產及低成本,MEMS傳感器便能解決這一市場需求,在近幾年技術和產量都得到了高速的發展。
    MEMS傳感器已經在我們每天使用的各類設備上數以百萬計地使用著。在智能手機上,MEMS傳感器提供在聲音性能、場景切換、手勢識別、方向定位、以及溫度/壓力/濕度傳感器等廣泛的應用;在汽車上,MEMS傳感器借助氣囊碰撞傳感器、胎壓監測系統(TPMS)和車輛穩定性控制增強車輛的性能;醫療領域,通過MEMS傳感器成功研制出微型胰島素注射泵,并使心臟搭橋移植和人工細胞組織成為現實中可實際使用的治療方式;在可穿戴應用中,MEMS傳感器可實現運動追蹤、心跳速率測量等;在城市建設領域,MEMS傳感器可以協助監測基礎設施建設的穩定性,營造充滿活力的反饋系統……。MEMS傳感器已經被廣泛地集成到汽車電子、智能家居、智能電網等物聯網應用領域。
       IHS MEMS及傳感器業務總監Jérémie Bouchaud指出,在今后5到10年內,智能手機以及平板電腦仍然是MEMS主要應用領域。今后MEMS的應用領域將逐漸擴大,包括正在興起的可穿戴設備、可擁有百余個MEMS傳感器的汽車電子,和人們生活息息相關的智能家居和智能城市都是需要大力挖掘的市場。“我們認為會有可穿戴設備的應用,但是它的比例還比較小,目前還不到10%,在這段時間內還是不會超過智能手機應用。在汽車應用方面會繼續看到MEMS傳感器的應用,因為高端的汽車中發現會有一百多個MEMS傳感器,所以汽車是今后可以發展應用的領域。還有關于物聯網,我認為物聯網在MEMS傳感器應用方面會有很好的發展 。” 他表示。
      在手持終端應用領域,Jérémie指出將會出現一些新興傳感器,包括指紋傳感器,環境(濕度、氣體、 紫外線)傳感器,健康(脈搏、血氧)傳感器,熱成像傳感器等。此外MEMS麥克風、運動傳感器包括加速計、磁力計、陀螺儀、壓力傳感器以及不同類別的運動傳感器組合等市場均有較好的成長表現。
      近幾年MEMS市場發展迅猛,逐漸出現了多元化發展的局面。例如單位出貨量增長,但平均售價也迅速下跌;傳統制造廠商與新興無晶圓MEMS廠商的競爭;新興MEMS制造工藝和技術;多起行業并購等等。 “通過不斷的技術創新以及多元化發展,輔以穩健可靠的批量生產供應鏈和強大的合作關系,MEMS器件及傳感器廠商將推動物聯網市場的增長。在亞太等地區市場上,地區經濟特點必須加以考慮,這樣才能研發適合的產品,提供適合的支持模式。” Jérémie Bouchaud指出。
       近年來,MEMS的材料應用上有被非硅材料逐漸替代的現象,學術研究人員現在開始專注于開發聚合物和紙基微型器件。利用這些材料開發的器件,不僅工藝環保,而且制作設備簡單、成本較低。相對硅材料,它們大幅縮減了研發經費預算。許多聚合物和紙基微型器件的創新都指向了醫療應用,對該領域來說,生物相容性和材料的柔性是基本要求。
       紙基和聚合物微型器件的功能和性能開發,目前還處于相對早期的階段,這類器件的生產設施現今也還沒有開發出來。這些新技術的成熟和商業化,可能還需要超過10年的時間。所以,基于硅材料的微型器件研究,還有很多創新工作要做,不然就會面臨發展停滯的風險。
       MEMS傳感器中國市場狀況
       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,在2015年全球top 50 MEMS供應商中國廠商僅有三家,瑞聲科技(AAC)、歌爾聲學(Goertek)、共達電聲(Gettop)和美新半導體(MEMSIC)。
       然而,排名稍微靠前AAC和Goertek主要靠購買英飛凌的裸片來生產MEMS麥克風。不過近年來,國內對MEMS慣性傳感器的研發熱度很高,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。MEMS麥克風供應商AAC, Goertek等通過購買英飛凌的MEMS和ASIC芯片然后自己封裝。美新(MEMSIC)的加速度計和磁力計,深迪(Senodia)的磁力計和陀螺儀,明皜(MiraMEMS)加速度計、磁力計、6軸電子羅盤,矽睿(QST)加速度計和磁力計。
        由于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公司由于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。
        MEMS前端研發需要大量的資金與時間,品種又過多,MEMS 器件很難贏利。這些廠家的最終命運一定是要么在低端消費品市場的竟爭中脫穎而出,要么就是積累技術最終被歌爾聲學這類廠家收購。