MEMS傳感器的發(fā)展概況

作者 /  韓允  賽迪顧問物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究中心總經(jīng)理 （北京 100048）

摘要：物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和智能終端的廣泛應(yīng)用，使得傳感器產(chǎn)品需求大幅增加，重心逐漸轉(zhuǎn)向技術(shù)含量較高的MEMS傳感器領(lǐng)域。MEMS傳感器應(yīng)用廣泛，其涉獵方向已經(jīng)滲入到社會生活的方方面面。

1  MEMS傳感器的發(fā)展概況

MEMS全稱Micro Electromechanical System，即微機電系統(tǒng)，是集微傳感器、微執(zhí)行器、微機械結(jié)構(gòu)、微電源微能源、信號處理和控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信等于一體的微型器件或系統(tǒng)，是一個獨立的智能系統(tǒng)，可大批量生產(chǎn)，其系統(tǒng)尺寸在幾毫米乃至更小，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級。

MEMS傳感器應(yīng)用廣泛，其涉獵方向已經(jīng)滲入到社會生活的方方面面，如：手機MEMS傳感器應(yīng)用、汽車MEMS傳感器應(yīng)用、可穿戴設(shè)備MEMS傳感器應(yīng)用方面都頗有建樹。

2015年開始MEMS傳感器市場規(guī)模穩(wěn)步提升，產(chǎn)品需求大幅增加，在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和智能終端領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用，傳感器產(chǎn)品需求大幅增加，重心逐漸轉(zhuǎn)向技術(shù)含量較高的MEMS傳感器領(lǐng)域（如圖1）。

Yole Developement 數(shù)據(jù)顯示，全球MEMS傳感器產(chǎn)品需求近年增勢迅猛，2017年MEMS傳感器市場規(guī)模為437.6億元，平均以超過15%的增長率增長，2020年預計將達到721億元。賽迪顧問2018年12月對中國MEMS市場的統(tǒng)計如圖2所示。

目前，中國開展MEMS研究的科研機構(gòu)主要分布在北京、上海、石家莊等城市，以中科院、電子、航天、兵器科研系統(tǒng)和國內(nèi)著名學府、重點理工院校為主。

MEMS本土重點企業(yè)相對分散，產(chǎn)品技術(shù)不夠成熟，市場認可度不高，總部分布在北京、上海、無錫、西安、武漢、深圳等城市；而跨國企業(yè)總部則集中在北京、上海兩地，尤其是上海聚集了ST、TI、Bosch、ADI、InvenSense等全球MEMS領(lǐng)軍企業(yè)。有關(guān)中國MEMS生產(chǎn)線情況如圖3所示。

關(guān)于產(chǎn)業(yè)規(guī)模方面，汽車、通信、工業(yè)是三大應(yīng)用場景，2014年-2017年中國傳感器市場規(guī)模及增長如圖4所示。

MEMS傳感器的投資方向主要以汽車、安防、工業(yè)為重點領(lǐng)域（如圖5）。汽車、安防、工業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用慣性傳感器。由于慣性傳感器相關(guān)產(chǎn)品的市場基礎(chǔ)雄厚，應(yīng)用的潛力還沒有得到完全開發(fā)，如果相關(guān)企業(yè)及機構(gòu)能夠在慣性MEMS傳感器的技術(shù)、制造、應(yīng)用解決方案及成本等方面實現(xiàn)突破，那么必將存在在短期時間內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)值規(guī)模快速提升的可能。

CMOS圖像傳感器和環(huán)境光傳感器成為傳感器增長點，CMOS圖像傳感器是一種典型的固體成像傳感器，CMOS圖像傳感器在消費電子、生物醫(yī)學、汽車電子以及智能安防等領(lǐng)域?qū)V泛應(yīng)用；環(huán)境光傳感器可以感知光線情況，并告知處理芯片自動調(diào)節(jié)顯示器背光亮度，降低產(chǎn)品功耗，將廣泛應(yīng)用于智能手機、汽車電子等領(lǐng)域。