MEMS是微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems)的英文缩写。目前该市场的主导产品为压力传感器、加速度传感器、墨水喷咀、硬盘驱动头等,其中MEMS传感器占相当大的比例。在智能化感知时代,MEMS以其体积小、功耗低、灵敏度高等优点,成为智能终端的核心交互器件,广泛应用于消费电子、汽车电子、医疗电子等领域。

  MEMS传感器需求增势迅猛

  全球MEMS产业联盟MEMS Industry Group(MIG)首席战略官Stephen Whalley认为,作为智能感知时代的重要硬件基础,MEMS传感器产品需求近年增势迅猛,其中,消费类应用成为MEMS传感器市场的主要推动力。2014年,MEMS传感器市场规模达到130亿美元,最大的消费类应用规模达到59亿美元,到2019年,预计将超过100亿美元,年复合增长率约11.2%。而成长最快的是医疗市场,将从今年的24.5亿美元增长至2019年的72亿美元左右,年复合增长率近30%。从中长期来看,物联网崛起将打开MEMS应用的蓝海。

  MEMS传感器的应用及趋势

  在今后5~10年内,智能手机以及平板电脑仍然是MEMS的主要应用领域,但MEMS的应用领域将逐渐扩大,包括可穿戴设备、汽车电子、智能家居、智能城市等,都将是极具潜力的市场。目前,MEMS传感器在可穿戴设备中的应用不足MEMS总销售量的10%,且可穿戴设备行业发展尚未成熟,短期内,MEMS在可穿戴设备行业的应用难以超过在智能手机及平板电脑行业的应用。在汽车应用方面,随着智能化的普及,MEMS传感器将大展拳脚,高端的汽车中常发现会有100多个MEMS传感器,所以汽车是今后重点发展应用的领域。物联网的发展为大势所趋,5~10年以后,如果智能家居、智能城市等有了很好的发展, MEMS传感器在物联网方面的应用也将迅速打开。

  另外,在手持终端应用领域,将会出现一些新兴传感器,包括指纹传感器、环境(湿度、气体、紫外线)传感器、健康(脉搏、血氧)传感器、热成像传感器等。此外,MEMS麦克风、运动传感器包括加速计、磁力计、陀螺仪、压力传感器以及不同类别的运动传感器组合等市场均有较好的成长表现。

  中国MEMS市场发展情况

  中国作为全球最大的电子产品生产基地,消耗了全球1/5的MEMS器件。资料显示,目前,我国传感器产品约6000种左右,而国外已达20000多个,远远满足不了国内市场需求。中高端传感器进口占比达80%,传感器芯片进口更是90%,国产化缺口巨大。

  我国MEMS技术起步于1989年,从2008年开始呈加速上升之势,随着政府对信息安全重视程度的加大,政策对MEMS产业的扶持力度也在增大,MEMS企业纷纷涌现,并形成苏州、无锡两个工业园区,目前,国内企业在中低端MEMS惯性传感器市场已经开始量产。

  MEMS传感器产业特点

  MEMS传感器供应商多由大型企业内部孕育,难有独立供应商。从MEMS传感器行业的发展过程可以发现,全球大型MEMS器件供应商基本都是从产业链大企业内部孕育而出,诸如博世、意法、惠普等。MEMS是一个看起来很美的行业,而单独从事MEMS业务的企业较难生存。这是由MEMS行业特性所决定:1.MEMS前端研发需要大量的资金与时间,风险非常高;2.MEMS品种多达万个,由于每个系列品种的前期投入、工艺等基本都是一个独立事件,不同的MEMS之间没有完全标准的工艺,参量较多,导致生产不具有规模经济和范围经济,也难形成品牌,这是与传统IC的重大差别之一;3.MEMS产品盈利的关键往往不在研发设计、制造封装封测等,而在MEMS所应用集成到的下游产品,因为MEMS器件价格很低,而下游产品因品牌和资质等价格较高,具有较好的盈利能力。

  MEMS传感器在中国的突破路径

  在MEMS企业全球前20强中,完全以MEMS器件为主业的企业仅有InvenSense一家,除了其自身的技术积累和外部的资本环境外,最重要的是InvenSense站在了MEMS大量渗透于消费电子的“风口”上:第一阶段发展恰逢任天堂游戏机Wii的大范围扩张,第二阶段发展的驱动力来自三星、小米等智能手机的渗透。限于技术积累和资本环境,目前,在中国的创业土壤上培育出像InvenSense一样的纯粹型MEMS传感器企业有一定难度。另一方面,国内传统传感器企业向MEMS企业转变,也并不具有技术和渠道的优势。传感器在中国突破必然需要与低成本需求直接结合。因此,中国最可能的突破路径有两种:第一种是在一家大型电子消费品企业内部孕育出来(惠普模式);另一种则是从小型下游企业中产生出一家“小而美”的应用型企业(Jawbone模式)。