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中国MEMS市场快速增长,调研40家国产传感器芯片厂商


  来源: 电子工程专辑 时间:2021-03-02 编辑:清风
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在电子和电气设备中,传感器用来获取外界原始的物理信号,包括声音、图像、温度、湿度、压力和光信号等,并将这些物理信号转换为电信号,典型形式为电压/电流。传统的物理和化学传感器只是获取外界信号,并不具备计算和处理能力。随着制造工艺技术、尺寸和成本需求的提高,基于微机电系统(MEMS)工艺的MEMS传感器越来越流行。


在传感器广泛的应用中,值得特别关注的就是智能手机,无论CMOS图像传感器(CIS)还是触控/指纹识别芯片厂商都从中获得了巨大的发展机会,其中的国产代表厂商包括豪威集团、格科微、汇顶科技。此外,一些基于科研和学术成果的智能传感器初创公司也值得关注,他们在激光雷达、光电和人体感测方面的技术突破也获得了风投的青睐。


MEMS传感器


MEMS是微机电系统的缩写,是按功能要求在芯片上把微电路和微机械集成于一体的系统。MEMS基于光刻、腐蚀等传统半导体技术,融入超精密机械加工,并结合力学、化学、光学等学科知识和技术基础,使得一个毫米或微米级的MEMS具备精确而完整的机械、化学、光学等特性结构。MEMS器件主要可以分为MEMS传感器和MEMS执行器,其中传感器是用于探测和检测物理、化学、生物等现象和信号的器件,而执行器则用于实现机械运动、力和扭矩等行为。


图一:MEMS传感器工作原理


MEMS传感器是采用微电子和微机械技工技术工艺制造出来的微型传感器,通过微传感元件和传输单元把输入的信号转换并导出另一种可监测信号。与传统工艺制造的传感器相比,它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。一般单个MEMS传感器的尺寸以毫米甚至微米为计量单位。同时,微型化以后的机械部件具有惯性小、谐振频率高、响应时间短等优点。


图二:按应用划分的2019年中国MEMS市场结构


据Yole统计及预测,2019年全球MEMS市场规模为115亿美元,2020年因为全球新冠疫情而导致市场增速放缓,从2021年起市场将恢复增长,预计到2025年市场将达到近177亿美元,2019-2025年的复合年增长率为7.4%。


从产品结构上看,排名前五的MEMS传感器细分领域为射频、压力、麦克风、加速计和陀螺仪,占比接近65%。根据Yole预测,2024年市场规模在10亿美元以上的MEMS传感器细分领域包括射频、惯性组合、超声指纹、压力、麦克风和喷墨打印。


从应用终端来看,在物联网和手机5G换机的驱动下,全球消费级MEMS市场规模有望从2019年的68.7亿美元增长至2025年的111.4亿美元;在智能汽车渗透率提升的带动下,汽车MEMS市场规模有望从2019年的21.8亿美元增长至2025年的26亿美元,期间的CAGR为3%。另外,工业、医疗、通信、国防、航空领域的市场需求也在提升。


中国是过去5年MEMS市场规模增长最快的市场。根据赛迪智库的统计,2019年中国市场规模约600亿元,占全球市场比例约54%;国内市场增速持续高于全球,预计2022年中国MEMS市场规模将超过1000亿元人民币。


图三:中国是过去5年MEMS市场规模增长最快的市场


2019年,中国MEMS市场厂商前十名为博通、博世、意法半导体、德州仪器、QORVO、惠普、楼氏、恩智浦、歌尔和TDK,其中美国公司占比达到54%。中国企业歌尔挤入前十,瑞声科技排名第22位。目前,国内MEMS传感器厂商整体规模不大。除歌尔与瑞声年营收在1亿美元以上,美新半导体、美泰科技、芯奥微等本土MEMS传感器厂商年营收均在6000万美元以下,整体规模较小。


我国国内供给能力不足,特别是高端产品几乎全靠进口补给,80%的芯片依赖国外;剩余的份额也只集中在几家上市公司手中,如歌尔声学、水晶光电、汉威电子、士兰微和金龙机电等5家公司占领国内MEMS市场的40%以上;国内MEMS企业中70%的是中小企业,产品主要集中在中低端。总体而言,我国MEMS传感器企业目前的现状为中低端产品竞争激烈,而在高端产品竞争中没有竞争力。


由于MEMS产业是新时代科技发展的基础,而且政策扶持力度较大,中国的MEMS行业投融资案例不管是从数量,还是从金额角度来看,都逐年增加。从金额来看,2019年投资金额是2018年的2倍左右,虽然一级市场投资整体遇冷,但MEMS产业的投资热度有增无减。


从细分领域来看,MEMS+AI、射频MEMS、光电MEMS、生物MEMS这四个领域的投资案例数量和金额都是最多的。投资数量和金额的大幅上升,表明资本市场对于MEMS产业的关注度正在上升。从地域分布来看,北京、广东、上海、浙江和江苏的投资案例数量居首。


国产传感器芯片厂商基本信息统计

关键词:MEMS 国产传感器 芯片    浏览量:8746

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