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“只要是需要感知的領(lǐng)域，都需要傳感器，MEMS傳感器是中國的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇”，國內(nèi)某領(lǐng)先企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)曾指出。
現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的發(fā)展，帶動了MEMS傳感器應(yīng)用場景的多元化。基于物聯(lián)網(wǎng)，傳感器正加速向千行百業(yè)滲透、融合，消費電子、智能家居、汽車等新市場的到來都將為MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)帶來廣闊的市場空間。
MEMS傳感器：物聯(lián)網(wǎng)東風(fēng)已至，產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)，傳感器的下一個發(fā)展窗口。
萬物互聯(lián)，物聯(lián)網(wǎng)是關(guān)鍵。作為物聯(lián)網(wǎng)感知層的基礎(chǔ)和核心，傳感器尤其是MEMS傳感器，有望迎來在各領(lǐng)域的海量應(yīng)用和高速發(fā)展。
從技術(shù)制造方面來看，MEMS傳感器是指通過微電子和微機(jī)械加工技術(shù)制造出來的新型傳感器。相較于傳統(tǒng)傳感器，MEMS傳感器微型化、集成化、智能化等優(yōu)勢異常凸顯。
作為獲取信息的關(guān)鍵器件，MEMS傳感器極大地推動了傳感裝置的微型化。一般來說，單個MEMS 傳感器的計量單位為毫米或微米，重量輕、耗能低；另外，硅基半導(dǎo)體加工制作的方式，可兼容傳統(tǒng) IC 生產(chǎn)工藝和批量生產(chǎn)；而集成化的優(yōu)勢則實現(xiàn)集成多種機(jī)械結(jié)構(gòu)芯片與ASIC芯片于同一封裝體。
近年來，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，MEMS傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域已從單一的軍用航空、工業(yè)應(yīng)用，延伸至消費電子、汽車、醫(yī)療等民用場景。
據(jù)賽迪顧問預(yù)測，近幾年國內(nèi)MEMS產(chǎn)業(yè)一直保持20%以上的增速，預(yù)計2022年突破1000億，且未來還將保持每年20%左右的增長速度。整體來看，未來10年，國內(nèi)的MEMS產(chǎn)業(yè)或邁入黃金發(fā)展期。
另外，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將帶動智能終端設(shè)備普及，從而進(jìn)一步開拓MEMS傳感器市場。公開資料顯示，傳感器是物聯(lián)網(wǎng)感知層不可或缺的部件，傳感器芯片占AIoT總價值的10%。與此同時，政策支持、疫情和貿(mào)易摩擦的倒逼等利好條件，也推動MEMS產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。
國內(nèi)MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)：海量應(yīng)用市場，潛力無限
“不要擔(dān)心下游規(guī)模，市場對MEMS傳感器的需求遠(yuǎn)超想象”，敏芯股份創(chuàng)始人李剛曾表示。物聯(lián)網(wǎng)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的普及，市場對智能消費電子和可穿戴設(shè)備的需求激增及多行業(yè)逐漸往智能化、自動化方向發(fā)展等，是推動MEMS市場增長的重要因素。
整體來看，MEMS傳感器擁有海量應(yīng)用市場，潛力無限。一個直觀的案例是，華為養(yǎng)豬場的相關(guān)設(shè)備已搭載傳感器。養(yǎng)豬場的氨氣、二氧化碳、硫化氫等氣體的濃度監(jiān)測，溫濕度的檢測等功能實現(xiàn)均離不開傳感器的加持。
而據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2010年以來， 消費電子、汽車和醫(yī)療成為MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)三大增長引擎，并在去年全球MEMS傳感器市場中，占比分別達(dá)到44%、24%和17%。另一不可忽視，同樣具有海量應(yīng)用市場的是工業(yè)領(lǐng)域。
疫情爆發(fā)以來，各類醫(yī)療設(shè)備一直是市場的“爆品”，在檢測癥狀、治療等對抗病毒方面，MEMS傳感器起著至關(guān)重要的作用?；?a href="http://ttokpm.com/tags/壓力傳感器/" target="_blank">壓力傳感器，呼吸機(jī)可監(jiān)測患者的呼吸是否正常；小型化的特點，實現(xiàn)壓力MEMS用于血壓監(jiān)測等侵入性應(yīng)用；導(dǎo)管、心血管用充氣設(shè)備等均需高精度、低成本的傳感器加持......近些年，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域正充分利用MEMS技術(shù)的優(yōu)勢，促進(jìn)其在醫(yī)療市場的更廣泛應(yīng)用。
在消費電子領(lǐng)域，隨著MEMS聲學(xué)傳感器制造工藝日趨成熟、出貨量持續(xù)增加，以及價格降低，MEMS聲學(xué)傳感器在手機(jī)端的應(yīng)用逐漸從高端智能手機(jī)普及至中低端智能手機(jī)，外掛耳機(jī)、平板電腦等細(xì)分領(lǐng)域的使用量也不斷增加。可以說，MEMS聲學(xué)傳感器是MEMS傳感器中最先被大規(guī)模應(yīng)用的細(xì)分產(chǎn)品之一。
在汽車領(lǐng)域，伴隨著新一輪技術(shù)革命的到來，汽車產(chǎn)業(yè)正朝著電動化、智能化和共享化方向發(fā)展，而要實現(xiàn)以上轉(zhuǎn)變，MEMS傳感器功不可沒。值得一提的是，基于MEMS工藝的半導(dǎo)體敏感材料(MOS)氣體傳感器，也被廣泛應(yīng)用于智能家電、智能家居、樓宇控制等領(lǐng)域的氣體檢測。
從應(yīng)用數(shù)量來看，單臺智能手機(jī)需配備3-5顆MEMS麥克風(fēng)；體積較小的TWS耳機(jī)也需1-2顆；歸屬于智能家居的智能音箱的需求量則達(dá)到2-8顆；而可穿戴設(shè)備對低功耗、小體積的MEMS麥克風(fēng)需求較大。
當(dāng)下，越智能的產(chǎn)品或技術(shù)對MEMS傳感器及其數(shù)量的要求越高。中國作為全球最大的電子產(chǎn)品生產(chǎn)基地，對MEMS傳感器的市場需求巨大。據(jù)統(tǒng)計，2018年，國內(nèi)的MEMS傳感器市場規(guī)模達(dá)到375億元，是全球最大的MEMS傳感器市場之一。
展望未來，技術(shù)水平的不斷提高，使市場對“小而智能”的傳感器需求越來越大，特別是在物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用的推動下，MEMS傳感器的應(yīng)用空間也愈發(fā)廣闊。
國內(nèi)產(chǎn)商突圍：全產(chǎn)業(yè)鏈突破創(chuàng)新，政策利好
毋庸置疑，萬物皆可被感知的時代，傳感器是最重要的技術(shù)突破之一。MEMS傳感器驅(qū)動力旺盛，國家積極扶持，政策正向驅(qū)動效應(yīng)明顯。自2006年以來，國家多部門陸續(xù)印發(fā)支持、規(guī)范MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展政策，內(nèi)容涵蓋MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展技術(shù)路線、發(fā)展目標(biāo)和應(yīng)用推廣等方面。
其中，2021年1月份，工信部頒發(fā)的《基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2021—2023年)》在完善MEMS傳感器行業(yè)配套、優(yōu)化發(fā)展環(huán)境方面起到了極大地推動作用。具體表現(xiàn)為支持產(chǎn)、學(xué)、研合作，推動新型MEMS傳感器向小型化、低功耗、集成化發(fā)展。
另外，“十四五”期間，國內(nèi)不少省份也提出了MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，山東省更是明確指出到2023年，智能傳感器主營業(yè)務(wù)收入達(dá)到300億元。
政策利好，終端需求激增，市場逐漸擴(kuò)大，資本也隨之注入MEMS產(chǎn)業(yè)，相關(guān)廠商持續(xù)突破創(chuàng)新。當(dāng)前，MEMS產(chǎn)業(yè)大部分市場份額仍由國外廠商掌握，經(jīng)統(tǒng)計，國內(nèi)前10的MEMS廠商總占市場份額僅6%，但在多重利好和國產(chǎn)替代浪潮下，國內(nèi)廠商正不斷突圍。
敏芯股份
作為國內(nèi)最早布局MEMS傳感器業(yè)務(wù)的企業(yè)之一，敏芯股份在MEMS傳感器全產(chǎn)業(yè)鏈已有深厚的經(jīng)驗累積。據(jù)悉，敏芯股份的硅麥克風(fēng)出貨量已經(jīng)居全球第四位，且從橫向和縱向進(jìn)行了多維度的業(yè)務(wù)布局，包括擴(kuò)大多品類MEMS傳感器的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化，拓展下游應(yīng)用領(lǐng)域。此外，敏芯股份還自建了封裝測試線，致力于搭建一個完整的MEMS研發(fā)制造平臺。
矽睿科技
矽睿科技，是國內(nèi)MEMS傳感器領(lǐng)域的龍頭企業(yè)之一，其2018年的數(shù)千萬元融資，刷新了國內(nèi)MEMS傳感器企業(yè)最大的單筆融資紀(jì)錄。在產(chǎn)品線上，矽睿科技收購了安森美半導(dǎo)體MEMS事業(yè)部，目前已發(fā)展為MEMS芯片平臺型企業(yè)。
歌爾微電子
歌爾微電子聚焦MEMS麥克風(fēng)及模組、智能傳感器等相關(guān)業(yè)務(wù)，專注MEMS相關(guān)產(chǎn)品的自主研發(fā)設(shè)計與制造，產(chǎn)品在智能手機(jī)、無線耳機(jī)、智能穿戴、智能家居、和汽車電子等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。公開資料顯示，歌爾在全球MEMS廠商營收排名中排名前十，也是前十名中唯一的中國企業(yè)，且在MEMS麥克風(fēng)方面，歌爾超過樓氏電子成為行業(yè)第一。
國家政策持續(xù)加碼、國內(nèi)廠商奮起直追，近年來，國產(chǎn)MEMS產(chǎn)業(yè)取得的成績有目共睹。與此同時，業(yè)內(nèi)人士指出，國內(nèi)MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)要實現(xiàn)突圍，離不開全產(chǎn)業(yè)鏈的配合，各廠商應(yīng)不斷提高創(chuàng)新能力，針對不同應(yīng)用需求，建立相關(guān)裝備核心系統(tǒng)傳感器型譜體系。
結(jié)語
長期來看，MEMS傳感器的未來有無限的想象力。得益于兼具集成化、智能化的優(yōu)勢，MEMS傳感器不僅可將多傳感器組合至同一個芯片封裝內(nèi)，還能實現(xiàn)對不同傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行組合運算，有效提高了信息的準(zhǔn)確性。
“萬物感知皆需傳感器”，智能感知、萬物互聯(lián)時代，在政策支持、應(yīng)用激增的雙輪驅(qū)動下，MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)正加速前行，落地案例持續(xù)豐富。
編輯：黃飛
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工商網(wǎng)監(jiān)
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