MEMS 传感器已被数百万人用于我们日常使用的各种设备中。
在智能手机上,MEMS传感器在声音性能、场景切换、手势识别、方向定位以及温度、压力和湿度传感器等方面提供了广泛的应用。
在整个半导体生态系统中,MEMS正在发挥着越来越重要的作用,并将在即将到来的智能物联网时代发挥核心作用,为新技术产品提供更智能、更锐利的传感能力。
在汽车领域,MEMS传感器借助安全气囊碰撞传感器、轮胎压力监测系统(TPMS)和车辆稳定性控制来增强车辆性能;在医疗领域,MEMS传感器已被用于成功开发微型胰岛素注射泵,并使心脏搭桥移植和人工智能成为可能。
细胞组织成为现实中可以使用的治疗手段;在可穿戴应用中,MEMS传感器可以实现运动跟踪、心率测量等;在城市建设领域,MEMS传感器可以帮助监测基础设施建设的稳定性并创建充满活力的反馈系统。
MEMS传感器的需求正在快速增长。
全球MEMS产业联盟MEMS产业集团(MIG)首席战略官Stephen Whalley指出,作为智能传感时代的重要硬件基础,MEMS传感器产品的需求近年来快速增长。
“消费类应用已成为 MEMS 传感器市场的支柱。
主要推动力。
2018年MEMS传感器市场规模将达到1亿美元,其中最大的消费应用将达到59亿美元。
预计到2020年将突破1亿美元,年复合增长率约为11.2%。
增长最快的市场将是医疗市场。
从今年的24.5亿美元增长到今年的72亿美元左右,年复合增长率接近30%! “MEMS和传感器的爆发为智能物联网铺平了道路。
Stephen Whalley表示:“智能制造、智能电网、智慧城市、智慧生活都需要MEMS传感器、传感器融合、无线互联、更好的节能/能源获取和其他技术。
我们已经来到了现实世界和智能物联世界的边界,而强大的MEMS/传感器供应链是推动这一切的关键。
”IHS MEMS和传感器业务总监Jérémie Bouchaud指出,在未来5到10年,智能手机和平板电脑仍将是MEMS的主要应用领域。
未来,MEMS的应用领域将逐渐扩大,包括新兴的可穿戴设备、可拥有一百多个MEMS传感器的汽车电子、以及汽车电子等。
与人们生活密切相关的智能家居、智慧城市,这些都是需要大力开拓的市场。
“我们相信可穿戴设备会有应用,但其比例还比较小,目前还不到10%,在此期间不会超过智能手机应用。
我们将继续看到MEMS传感器在汽车应用中的使用。
应用方面,因为高端汽车上有一百多个MEMS传感器,所以汽车是未来可以开发和应用的领域,关于物联网,我认为需要5到10年的时间。
目前来看,全看数量,5到10年后,如果智能家居、智慧城市发展得好,物联网在MEMS传感器应用上就会有好的发展,但在此之前,我们不会。
看到它是物联网MEMS传感器的重大突破”,Jérémie指出,在手持终端应用领域,将会出现一些新兴的传感器,包括指纹传感器、环境(湿度、气体、紫外线)。
此外,MEMS麦克风和运动传感器包括加速度计、磁力计、陀螺仪、压力传感器以及不同类型运动传感器组合的市场也呈现出良好的增长表现。
“在过去的十年中,运动传感器技术彻底改变了人类与电子设备交互的方式。
通过开发运动传感器并将其推广到各种智能消费电子应用中,意法半导体在这场技术革命中发挥了非常重要的作用。
意法半导体执行副总裁兼模拟器件、MEMS和传感器产品部总经理Benedetto Vigna强调。
据他介绍,意法半导体已售出近50亿个MEMS传感器和35亿个MEMS执行器。
未来,将引领传感器技术向智能化、独立化方向发展,并将应用于消费电子、医疗保健、环境科学等多个领域开辟新天地。
MEMS市场近年来发展迅速,逐步多元化发展。
例如,单位出货量增长,但平均销售价格也在快速下降;传统制造厂商与新兴无晶圆厂MEMS制造商之间的竞争;新兴MEMS制造工艺和技术的多起行业并购等。
还提出了“3”多元化战略,即产品多元化、客户多元化、应用多元化和市场多元化。
“通过持续的技术创新和多元化发展,辅以稳健可靠的量产供应链和牢固的合作关系,MEMS器件和传感器制造商将推动物联网市场的增长。
在亚太等区域市场,区域经济特征必须考虑这一点,以便您可以开发正确的产品并提供正确的支持模式。
Benedetto Vigna指出,“意法半导体将继续引领MEMS行业的发展,因为我们拥有先进的技术产品组合,涵盖了物联网应用所需的所有关键元件,例如MEMS传感器和执行器,以及嵌入式处理器和功率器件。
“他理解物联网发展的关键要素是,第一,技术创新和产品多元化。
这需要改进现有技术并根据新的应用需求开发新技术,并拥有广泛的产品组合。
二是正确的供应链和销售模式。
这需要通过一站式采购解决方案提供无缝服务,并通过分销网络扩大市场覆盖范围。
三是需要发展新的设计能力,提高研发能力,缩短产品上市时间。
中国MEMS市场机遇与竞争蓬勃发展。
作为全球最大的电子产品生产基地,中国消耗了全球四分之一的MEMS器件,备受全球关注。
与此同时,我国MEMS传感器产业生态环境正在逐步完善,目前正在发展之中。
迅速发展壮大。
“苹果和三星在智能手机上的创新应用引领了MEMS技术的潮流。
现在中国本土手机OEM厂商如小米、华为、OPPO、VIVO、魅族等越来越多地使用MEMS传感器芯片。
”王曦表示,“中国的MEMS产业生态系统也在逐步完善。
从研发、设计、代工、封装测试到应用,产业链已基本形成,并在上海、苏州、无锡形成研发中心。
“中国作为MEMS的新战场,在MEMS智能手机和平板电脑两大应用领域已经具备了较强的市场能力。
Jérémie分别从需求端和供给端分析了中国MEMS市场(主要是智能手机应用)的现状。
从需求方面来看,中国手机OEM厂商的激增极大地刺激了MEMS传感器市场,下面的图表可以清楚地显示出这个市场的受欢迎程度,此外,随着新兴国家的市场也逐渐转向品牌产品,中国的白牌。
(山寨)手机市场持续下滑,华为、联想、酷派等顶级OEM厂商,以及大部分本土小品牌,将低端智能手机外包给华勤、闻泰等IDH解决方案提供商。
龙旗手机这部分市场也占据了一定的份额,并且呈现出不断增长的趋势。
和陀螺仪低。
市场对一些“必备”传感器(例如分立式加速度计)以及廉价且易于设计的组合传感器(例如“ALS+Prox+IRemitter”)的需求很大。
”值得一提的是,他指出,中国所有智能手机OEM厂商都在等待能够检测PM10和PM2.5的颗粒物传感器。
但目前还没有适合集成到手机中的可行技术。
从供应端来看。
中国智能手机原始设备制造商整体上迅速成为第三大MEMS购买力,仅次于苹果和三星。
“因此,不关注中国市场的传感器供应商将会遇到麻烦。
以光传感器供应商Capella为例。
”Jérémie指出,“公司将所有资源集中在传统客户三星和HTC身上,错过了中国代工爆发的机会。
经过2019年50%的快速增长期后,2018年下降了20%。
“所以综上所述,中国已经成为MEMS的新战场。
老牌的MEMS和传感器供应商包括光传感器、运动传感器等供应商已经转移而新的参与者和新技术包括MEMS自动对焦和投影触摸、手机用气体传感器等也将以此作为进入MEMS市场的垫脚石。
Jérémie认为,中国市场的产品价格加速下降以及未来的不公平竞争是否有可能实现中国MEMS和传感器需求的自给自足?全球排名前 50 的 MEMS 供应商中,只有瑞声、歌尔和美新 3 家中国厂商,该市场并不是这些中国顶级 MEMS 供应商的主要市场,他表示:“目前还有很多芯片设计起步。
中国不断涌现,但出货量仍然较低,例如Senodia、QST、Miramems(运动传感器)、Memsensing(麦克风)。
)、汇顶科技(指纹识别)等。
代工行业也呈上升趋势,如中芯国际、华虹宏力等。
2017年,中国MEMS纯代工业务市场份额仅为2%。
”他总结道:“不过,如果从包装入手,会更容易成功。
例如MEMS麦克风供应商AAC、歌尔、Gettop等收购英飞凌的MEMS和ASIC芯片,然后自行封装。
第二阶段是开发自己的MEMS芯片。
例如,瑞声科技正在与Memstech合作开发MEMS技术,而歌尔则已经拥有自己的MEMS芯片技术。
接下来,他们可以将这些麦克风领域的经验拓展到其他MEMS和传感器领域,拓展国内市场。