MEMS行業(yè)逐漸成長起來

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李彎彎）近些年，隨著集成電路行業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)集成電路無法持續(xù)滿足終端應(yīng)用日漸變化的需求，MEMS行業(yè)在這種背景下逐漸成長起來。 MEMS，即Micro-Electro-Mechanical System，中文名微機電系統(tǒng)，是指尺寸在幾毫米乃至更小的高科技裝置，該類產(chǎn)品是以集成電路工藝為基礎(chǔ)，結(jié)合微加工等技術(shù)打造的新型芯片。 隨著終端應(yīng)用市場的持續(xù)擴張，MEMS的應(yīng)用也越來越廣泛，產(chǎn)業(yè)規(guī)?；諠u擴大，逐漸成為集成電路行業(yè)的一個新分支。 目前常見的MEMS產(chǎn)品包括MEMS加速度計、MEMS麥克風(fēng)、微馬達(dá)、微泵、微振子、MEMS光學(xué)傳感器、MEMS壓力傳感器、MEMS陀螺儀、MEMS濕度傳感器、MEMS氣體傳感器等等以及它們的集成產(chǎn)品。

MEMS壓力傳感器：汽車、消費電子、醫(yī)療、智能家居等領(lǐng)域市場空間較大

根據(jù)Yole Development數(shù)據(jù)顯示，MEMS行業(yè)市場規(guī)模逐年增加，各細(xì)分領(lǐng)域市場規(guī)模也在增長，2018年全球MEMS行業(yè)市場規(guī)模為116億美元，預(yù)計到2024年將增長到180億美元。 預(yù)計到2024年，MEMS細(xì)分領(lǐng)域的市場規(guī)模大致為：射頻MEMS為44億美元，MEMS慣性器件為42億美元、壓力傳感器為20億美元，麥克風(fēng)為15億美元、光學(xué)類MEMS為8.72億美元、噴墨頭為11億美元，輻射熱測量計為9.79億美元。

MEMS壓力傳感器是使用MEMS技術(shù)將壓強信號轉(zhuǎn)化為電學(xué)信號，是MEMS行業(yè)的一個重要細(xì)分領(lǐng)域，納芯微市場副總裁/傳感器產(chǎn)品線總監(jiān)高洪連在接受電子發(fā)燒友采訪的時候表示，MEMS壓力傳感器可以從兩個維度來看，即MEMS行業(yè)和壓力傳感器行業(yè)，MEMS和壓力傳感器未來都有很好的發(fā)展空間，結(jié)合來看，MEMS壓力傳感器未來也將有很好的發(fā)展空間?！? 從應(yīng)用領(lǐng)域來看，MEMS壓力傳感器在汽車、消費電子、醫(yī)療和智能家居等領(lǐng)域都將有較大的市場空間。

首先看汽車領(lǐng)域，汽車是壓力傳感器應(yīng)用最多的領(lǐng)域，目前進氣歧管壓力傳感器、剎車壓力傳感器、碳罐脫附壓力傳感器、燃油蒸汽壓力傳感器、空調(diào)冷媒壓力傳感器等已在汽車行業(yè)中廣泛使用。隨著國家環(huán)保政策的不斷加強、以及消費者對環(huán)保和安全意識的不斷提升，未來汽油機顆粒過濾器、柴油機共軌壓力傳感器、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)、側(cè)安全氣囊、SCR（選擇性催化還原技術(shù)）尿素噴射系統(tǒng)等仍有較大的增長空間。

再看消費電子，壓力傳感器在消費電子中的應(yīng)用，主要是安裝在手機和可穿戴設(shè)備中的高度計，用于測量高度并配合導(dǎo)航定位系統(tǒng)，可以實現(xiàn)在大型建筑中準(zhǔn)確定位到所在樓層。壓感觸控也越來越多地應(yīng)用于手機和電腦等消費電子產(chǎn)品中，通過感知觸控的力度來實現(xiàn)不同的功能。另外在電子煙中，MEMS壓力傳感器能夠檢測使用者的抽吸氣壓，在感知到吸氣后使電子煙進入工作狀態(tài)。 在醫(yī)療領(lǐng)域，MEMS壓力傳感器主要應(yīng)用在血壓和呼吸道的監(jiān)控中。 未來隨著智能家居和智能工廠的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中的流程控制以及建筑中的空調(diào)系統(tǒng)和空氣凈化系統(tǒng)都將為 MEMS 壓力傳感器帶來新的增長空間。

國內(nèi)主要的MEMS壓力傳感器廠商：必創(chuàng)科技、敏芯微、納芯微

目前在MEMS壓力傳感器領(lǐng)域表現(xiàn)優(yōu)秀的企業(yè)，國外主要有博世、英飛凌，國內(nèi)有敏芯微、必創(chuàng)科技、納芯微等。 必創(chuàng)科技 必創(chuàng)科技成立于2005年，2017年6月在深交所上市，該公司是一家無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)解決方案及MEMS傳感器芯片提供商，主營業(yè)務(wù)包括MEMS壓力傳感器芯片及模組產(chǎn)品（MEMS產(chǎn)品）的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，主要應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域。 必創(chuàng)科技此前表示，公司MEMS壓力傳感器芯片可滿足前裝發(fā)動機進氣歧管壓力測量、高度計、醫(yī)療等行業(yè)應(yīng)用場景，MEMS壓力傳感芯片是其主營業(yè)務(wù)之一，公司會在MEMS壓力傳感芯片領(lǐng)域持續(xù)投入并開拓更多的應(yīng)用方向。

今年4月，必創(chuàng)科技對外表示，公司MEMS壓力傳感器芯片主要競爭對手為國外芯片廠商，目前主要應(yīng)用于發(fā)動機進氣歧管壓力測量，已經(jīng)達(dá)到客戶要求并已量產(chǎn)。 敏芯微 敏芯微成立于2007年，2020年8月在科創(chuàng)板上市，該公司是一家專業(yè)從事微電子機械系統(tǒng)傳感器研發(fā)設(shè)計的企業(yè)，公司主要有MEMS麥克風(fēng)、MEMS壓力傳感器和MEMS慣性傳感器三大產(chǎn)品線。 根據(jù)公司官網(wǎng)，敏芯微MEMS壓力傳感器基于美國專利發(fā)明SENSA工藝的芯片設(shè)計，相比于傳統(tǒng)工藝傳感器，具有體積小、重量輕、一致性好、穩(wěn)定可靠、成本低等優(yōu)點，此項技術(shù)代表了全球微硅傳感器MEMS制成工藝的技術(shù)潮流與前沿水準(zhǔn)。

迄今為止，只有德國、意大利與美國的少數(shù)知名半導(dǎo)體企業(yè)掌握了類似技術(shù)。該項技術(shù)已經(jīng)在中國大陸與美國申請了專利，并且成功獲得了授權(quán)。 敏芯微表示，公司依托自身成熟的MEMS產(chǎn)業(yè)鏈，完成了從5 kPA到5 MPA的壓力芯片布局，數(shù)字胎壓計芯片、血壓計傳感器、汽車MAP、汽車碳罐油氣壓力成品等均已經(jīng)大批穩(wěn)定供貨，產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用于消費電子、醫(yī)療、汽車、工業(yè)控制等眾多領(lǐng)域。 納芯微 納芯微成立于2013年,是一家信號鏈芯片及其解決方案提供商，致力于成為傳感器、功率驅(qū)動以及接口類芯片的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和國內(nèi)領(lǐng)先的汽車級芯片提供商。 納芯微成立之初產(chǎn)品以傳感器信號調(diào)理芯片為主，暨ASIC，并為客戶提供包括校準(zhǔn)標(biāo)定系統(tǒng)在內(nèi)的一站式解決方案。

但僅提供調(diào)理芯片難以滿足市場和客戶多元化的需求，于是納芯微開始切入MEMS壓力傳感器領(lǐng)域，在原來調(diào)理芯片基礎(chǔ)上，同時提供集成式MEMS壓力傳感器方案，形成更加豐富的產(chǎn)品組合。 從產(chǎn)品形態(tài)來說，納芯微集成式MEMS傳感器主要以校準(zhǔn)標(biāo)定好的產(chǎn)品形式出貨；從量程來說，納芯微產(chǎn)品可以覆蓋2kPa~200kPa的表壓范圍，100~500kPa絕壓范圍； 從應(yīng)用來說主要面向汽車與家電市場布局產(chǎn)品。比如應(yīng)用在洗衣機、洗碗機等家電液位檢測的NSPGD1系列MEMS氣壓式水位傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)2mm的水位檢測精度，相比傳統(tǒng)機械水位傳感器的性能全面領(lǐng)先。以及應(yīng)用在汽車、摩托車進氣壓力檢測的NSPAS1系列集成式MEMS絕壓傳感器等產(chǎn)品，符合AEC-Q100車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，滿足油氣腐蝕等惡劣環(huán)境的要求。

納芯微MEMS壓力傳感器芯片在汽車和家電市場都已形成充分布局，家電領(lǐng)域已經(jīng)實現(xiàn)MEMS壓力傳感器在吸塵器等產(chǎn)品的成功量產(chǎn)，使吸塵器實現(xiàn)了地面材質(zhì)感知、塵袋感知等更多智能化的功能；洗衣機液位全量程測量精度偏差僅在2毫米，性能大幅度領(lǐng)先傳統(tǒng)機械方案及國外同類MEMS液位傳感器。汽車領(lǐng)域，納芯微的MEMS絕壓、差壓產(chǎn)品均已與客戶建立深入合作，通過了嚴(yán)苛的各項車規(guī)測試，成功應(yīng)用在進氣壓力及燃油蒸汽壓力等場景。

國內(nèi)MEMS壓力傳感器市場的挑戰(zhàn)和機會

目前國內(nèi)主要有兩種類型的MEMS壓力傳感器廠商，一種是針對手機、手表等消費電子市場的廠商，這些廠商通過采購國外的晶圓，再自己做封裝，將產(chǎn)品用于手機、手表等消費電子領(lǐng)域，目前這一塊已經(jīng)做得很好；另一種是做非消費類MEMS壓力傳感器的廠商，比較多的產(chǎn)品還是血壓計，因為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相對單一，不搭配ASIC，只需要單獨一個MEMS敏感元件，直接伏信號輸出，做簡單分檔，便出貨給客戶，因為技術(shù)單一，價格戰(zhàn)較為嚴(yán)重。 而對于一些門檻較高的領(lǐng)域，比如汽車，目前國內(nèi)市場還主要以國外廠商供應(yīng)為主，有一些做汽車MEMS壓力傳感器的模組廠商，多以購買國外廠商芯片為主。

高洪連認(rèn)為，也因此，對于國內(nèi)MEMS壓力傳感器廠商來說，這里面有很多機會。他談到，“我們可以針對這些市場進行布局，有門檻、需要長期投入的產(chǎn)品，在產(chǎn)品開發(fā)出來之后，將會更具競爭力，這也是需要國產(chǎn)芯片供應(yīng)商共同努力的方向?！? 過去十年，國內(nèi)MEMS行業(yè)發(fā)展迅速，在很多領(lǐng)域都取得了相當(dāng)可觀的進展，比如MEMS加速傳感器已經(jīng)在很多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。 MEMS壓力傳感器未來發(fā)展也非常值得期待，針對國內(nèi)MEMS壓力傳感器市場機會，高洪連重點談到了三個方向，一是替代國外廠商的產(chǎn)品； 二是智能化需求，未來，隨著智能化需求越來越多，各領(lǐng)域?qū)鞲衅鞯拇钶d需求也將越來越多； 三是環(huán)保節(jié)能需求，比如汽車行業(yè)，目前汽車還是以燃油車為主，這涉及到氣路和油路，隨著環(huán)保、排放標(biāo)準(zhǔn)升級，系統(tǒng)的控制需要更加精準(zhǔn)、高效，這將使得傳感器的需求量也越來越多，除了汽車，家電也有能效方面的要求，比如洗衣機的水位，也有一級能效、二級能效的考核，還有節(jié)水能力，也是一個關(guān)鍵的參數(shù)，因此需要更精準(zhǔn)的傳感器來提升這方面的特性。

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：這個芯片國產(chǎn)寥寥無幾！艱難破局撐起一片藍(lán)海！

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