’MEMS系(xi)統即微機電(dian)系(xi)統，MicroelectronMechanicalSystems，是指可批(pi)量制(zhi)(zhi)作的，集(ji)微型傳感器(qi)(qi)、執行器(qi)(qi)、機械結(jie)構、電(dian)源能(neng)源、信(xin)號處理、控制(zhi)(zhi)電(dian)路、高性能(neng)電(dian)子集(ji)成(cheng)器(qi)(qi)件、接口、通(tong)信(xin)等于(yu)一(yi)體的微米或(huo)納米級器(qi)(qi)件或(huo)系(xi)統。

MEMS傳感(gan)器是在微電(dian)子技術(shu)基礎上發(fa)展起來的多學科交叉(cha)的前沿研究領域，其采用微電(dian)子和微機械(xie)加工(gong)技術(shu)制(zhi)造出來的新型(xing)傳感(gan)器。

與傳統(tong)的傳感器相(xiang)比，它具有體積(ji)小、重(zhong)量輕、成本低、功耗低、可(ke)靠性(xing)高、適于(yu)批量化(hua)生(sheng)產、易于(yu)集成和(he)實現智能(neng)化(hua)的特(te)點。同時，在微米(mi)量級的特(te)征尺寸(cun)使得它可(ke)以完成某些(xie)傳統(tong)機(ji)械傳感器所不(bu)能(neng)實現的功能(neng)。

MEMS技術(shu)(shu)是21世(shi)紀具有(you)革命(ming)性(xing)的高新技術(shu)(shu)之一。1947年美國貝爾實驗室晶體(ti)管的發明是整個行業發展的起源。

1987年美國(guo)伯克利加州大(da)學發明(ming)了微馬(ma)達，被認為是MEMS技術的開端(duan)；1993年ADI公司的微加速度計產品大(da)批量應用于汽車防撞氣(qi)囊，MEMS正式走(zou)入產業化階段。

2016年(nian)以來，國內傳感器(qi)技術及(ji)產業快速(su)發(fa)展(zhan)，同時受國內物聯網(wang)、5G、人工智能(neng)等技術的(de)(de)推動，傳感器(qi)向著(zhu)MEMS化(hua)、智能(neng)化(hua)、網(wang)絡化(hua)、系(xi)統化(hua)的(de)(de)方向持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)。

MEMS產業鏈：涉及四大環節

MEMS產業鏈主要涉及設計研(yan)發、生(sheng)產制(zhi)造、封(feng)裝測試、系統應用(yong)四大環節。

MEMS產(chan)(chan)業鏈的(de)(de)上游包括(kuo)MEMS器(qi)件設(she)(she)計、材料和生產(chan)(chan)設(she)(she)備(bei)的(de)(de)研(yan)發和供(gong)應，中游包括(kuo)MEMS器(qi)件的(de)(de)制(zhi)造(zao)加工和封(feng)裝測試、下游使用MEMS產(chan)(chan)品(pin)集(ji)成終端(duan)電子(zi)產(chan)(chan)品(pin)。

據統計，MEMS＆傳感器代工產能將從2019年的390萬片/月增加至2023年的470萬片/月。

MEMS傳(chuan)感器行業競(jing)爭(zheng)格(ge)局(ju):國內市場廣(guang)闊，國產化率低

全球(qiu)MEMS傳感器市場的兩大主要龍頭企業是博世與博通集團，二者均占據了約12%的市場份額。

中國是很大(da)的電子產(chan)品(pin)生產(chan)基地也是很大(da)的電子產(chan)品(pin)消(xiao)費國，2019年中國占據了全球MEMS器件市場規模的半數以上。

但在(zai)國內(nei)市場依(yi)然為國外廠(chang)商主導(dao)，國內(nei)市場前(qian)10廠商占據的份額中僅6%屬于國內廠商。其中博通、博世、意法半導體分別以11%，8%，4%的市場份額位居前三。

MEMS傳感器行業結構占(zhan)比

從2019年全球MEMS行業結構占比來看，消費電子為主要應用領域，占比接近60%，汽車電子為第二大應用領域，占比約19%。

從2019年中國MEMS市場結構來看，網絡與通信、計算機、消費電子合計占比50%，汽車領域占比29%。

受益于中國智能手(shou)機、平板電腦等(deng)消費電子類產品產量的穩定增長，加(jia)速度計、陀螺儀和微型麥克(ke)風等(deng)MEMS產品的需求也不斷增長，使得中國已經成為全球MEMS市場中發展較快的地區。

消費電子

目前(qian)消費電子是(shi)全球MEMS行業很大的應用市場，且在整個MEMS行業的市場規模的占比越來越高，包括射頻MEMS、微型麥克風、壓力傳感器、加速度計、陀螺儀等MEMS產品都廣泛運用在以智能手機、平板電腦為代表的消費電子產品中。

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。

2019年全(quan)球(qiu)MEMS在消(xiao)費電子(zi)領域市場(chang)規模約為(wei)(wei)71.63億美元，2019-2024的年復合增長率為(wei)(wei)8.4%。

汽車電子(zi)

汽(qi)車電子產業被認為是MEMS傳感器的應用高潮的推動者，MEMS傳感器借助氣囊碰撞傳感器、胎壓監測系統和車輛穩定性控制增強車輛的性能。

環境信息的感知是實(shi)現駕駛輔助系統(tong)的基礎，L1/2級別的自動駕駛僅需要1個攝像頭模組、1-3個超聲波雷達和激光雷達，以及0-1個融合傳感器，而至L4/5級別自動駕駛車輛將會引入7-13個超聲波雷達和激光雷達、6-8個攝像頭模組并會引入V2X模塊以及多傳感器融合方案，新增半導體價值在1000美元以上。

醫療(liao)健康

MEMS傳感器被(bei)廣泛應用于生(sheng)物和醫療電(dian)子產(chan)品中，如心臟起(qi)搏(bo)器、精密手術儀(yi)(yi)器、醫療機(ji)器、智能假肢、血糖(tang)儀(yi)(yi)、數字血壓計(ji)、血氣分析儀(yi)(yi)、數字脈搏(bo)、心率監視器、數字溫度計(ji)、懷孕(yun)測試儀(yi)(yi)、透皮給藥系統(tong)、透析系統(tong)和氧濃(nong)縮器等(deng)。

壓力傳感器、微流(liu)控、流(liu)量(liang)計和加速度計在醫療類MEMS市場中占據主要份額。2019年全球MEMS在醫療領域市場規模為8.44億美元，2019-2024的年復合增長率為7.5%。

物聯(lian)網(wang)

物聯網普(pu)及(ji)極大拓展MEMS應用場景。物聯網帶來了很多增量市場，比如智能音箱、智能電視、可穿戴設備等，同時智能化程度也在不斷提升，推動單機MEMS用量提升。

MEMS傳感器(qi)行業器(qi)件類型(xing)占比(bi)

全球MEMS產品結構中，射頻MEMS份額19.2%居首，其他產品中壓力傳感器、麥克風、加速度計份額超過10%。

中(zhong)國市場結構與全球(qiu)類(lei)似，數據(ju)顯示2019年國內射頻MEMS產品收入占比為25.9%；壓力傳感器占19.2%排第二位，麥克風、慣性組合、加速度計分別占比7.1%、8.9%、6.5%。

MEMS麥(mai)克風

MEMS麥克(ke)風(feng)是MEMS市(shi)場(chang)中增(zeng)速(su)最快的(de)細分(fen)市(shi)場(chang)之一。MEMS麥克(ke)風(feng)市(shi)場(chang)的(de)繁榮主要(yao)受益于智能手機(ji)(ji)、智能音箱和TWS耳機(ji)(ji)領域的(de)發展。

MEMS麥(mai)克(ke)風(feng)(feng)(feng)(feng)是智(zhi)能手(shou)機(ji)的(de)標準配置，一些高端智(zhi)能手(shou)機(ji)甚至使用3~4顆MEMS麥(mai)克(ke)風(feng)(feng)(feng)(feng)，而(er)一臺(tai)智(zhi)能音箱的(de)MEMS麥(mai)克(ke)風(feng)(feng)(feng)(feng)搭(da)載量(liang)可達2~8顆，一副TWS耳(er)機(ji)的(de)MEMS麥(mai)克(ke)風(feng)(feng)(feng)(feng)數量(liang)則(ze)達4~6顆，為(wei)MEMS麥(mai)克(ke)風(feng)(feng)(feng)(feng)市場帶來強勁(jing)增長動力。

中國MEMS傳感器行業發展趨勢

微型(xing)化

設備小(xiao)型化(hua)、低能(neng)耗化(hua)未來，不斷縮小(xiao)產(chan)品尺寸(cun)、降低產(chan)品成本是(shi)MEMS傳感器行業的重要發展趨勢之一。

MEMS傳感器產品(pin)的(de)(de)下(xia)游應用，對產品(pin)輕薄化有(you)著較高的(de)(de)要求。MEMS生產廠商一(yi)方(fang)面改(gai)進(jin)封(feng)裝結構計，在保證產品(pin)性能的(de)(de)基礎(chu)上縮(suo)小(xiao)器件尺寸(cun)(cun)，另一(yi)方(fang)面也(ye)同(tong)步縮(suo)小(xiao)芯片(pian)的(de)(de)尺寸(cun)(cun)，在單片(pian)晶圓尺寸(cun)(cun)固(gu)定(ding)的(de)(de)情(qing)況下(xia)，芯片(pian)尺寸(cun)(cun)的(de)(de)減小(xiao)增加了芯片(pian)的(de)(de)產量，也(ye)有(you)效降(jiang)低了平均(jun)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)。未來，隨(sui)著MEMS尺寸(cun)(cun)的(de)(de)縮(suo)小(xiao)，MEMS（微機(ji)(ji)電系(xi)統(tong)）將逐步向NEMS（納機(ji)(ji)電系(xi)統(tong)）轉變，并(bing)獲(huo)得尺寸(cun)(cun)和成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)持續(xu)降(jiang)低。

集成化(hua)

多(duo)傳感器融(rong)合與協同(tong)單個設備(bei)中搭(da)載(zai)的(de)傳感器數量逐(zhu)漸增加(jia)(jia)，同(tong)時(shi)為了提升了信號識別與收集(ji)的(de)效果和器件的(de)集(ji)成化程度(du)，傳感器之間開始實(shi)現融(rong)合與協同(tong)（比(bi)如加(jia)(jia)速(su)度(du)計、陀螺儀、磁力計、IMU組合形成慣性傳感器組）。

柔性壓感MEMS優勢明顯

相比傳統電容式方案，柔性MEMS對終端產品的結構和內部空間要求較低，能夠有效降低組裝成本，在智能

應用場景多元化(hua)

隨著人工(gong)智能和物聯網技術的發(fa)展，MEMS傳感器的應用場景將更加多元。MEMS傳感器是人工智能重要的底層硬件之一，傳感器收集的數據越豐富和精準，人工智能的功能才會越完善。未來，智能家居、工業互聯網、車聯網、智能城市等新產業領域都將為MEMS傳感器行業帶來廣闊的市場空間。

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