MEMS傳感器在微機行業的研究-江蘇諾森特靜志電子科技

發(fā)布時(shí)間:2022-10-31 09高醫:25浏覽次數:

MEMS系統即微機電系統,Microelec說明tronMechanicalSystems,是指可批量你視制作的,集微型傳感器、執行器、機械結構、鐘河電源能(néng)源、信号處理、控制電路、高性能(né學熱ng)電子集成(chéng)器件、接口、通信等于一體的微米或納紙綠米級器件或系統。

MEMS傳感器是在微電子技術基礎上發(fā)展起(qǐ拿姐)來的多學(xué)科交叉的前沿研究領域,其采用微電子和微著行機械加工技術制造出來的新型傳感器。

與傳統的傳感器相比,它具有體積小、重量我劇輕、成(chéng)本低、功耗低、可靠也窗性高、适于批量化生産、易于集成(chéng)制紅和實現智能(néng)化的特點。同時(shí),在微米量級的特征尺寸吃業使得它可以完成(chéng)某些傳統機械傳感器所不能(néng)實現的功近日能(néng)。

 

MEMS技術是21世紀具有革命讀也性的高新技術之一。1947年美國(guó)貝爾實驗室晶體管的發友習(fā)明是整個行業發(fā)展的起(qǐ)源。如場

1987年美國(guó)伯克利加州大學(xué)發(fā)明了微馬達,就山被(bèi)認為是MEMS技術的開(kāi)端;1993年ADI公司的微加匠的速度計産品大批量應用于汽車防撞氣囊,秒書MEMS正式走入産業化階段。

2016年以來,國(guó)内傳感器技術及産業快速發(fā)展,同時(訊月shí)受國(guó)内物聯網、5女女G、人工智能(néng)等技術的推動,傳感器向(xi姐和àng)著(zhe)MEMS化、智能(néng)化、網絡化、系統化的方向(計水xiàng)持續發(fā)展。

 

MEMS産業鍊:涉及四大環節

MEMS産業鍊主要涉及設計研發(fā)、生産制造、封裝測試鄉資、系統應用四大環節。

MEMS産業鍊的上遊包括MEMS資微器件設計、材料和生産設備的研發(fā)和供應,中遊包括MEMS器件的校又制造加工和封裝測試、下遊使用MEMS産品集成(chéng)終端靜風電子産品。

據統計,MEMS&傳感器代工産能(né是討ng)將(jiāng)從2019年的3拿西90萬片/月增加至2023年的470萬片/月。

 

MEMS傳感器行業競争格局:國(guó)内市場廣闊,國(guó)下件産化率低

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

中國(guó)是很大的電子産品生産基地也街又是很大的電子産品消費國(guó),2019年中國(guó)占據了全球少體MEMS器件市場規模的半數以上。

但在國(guó)内市場依然為國(guó)外廠商主導,國(g生得uó)内市場前10廠商占據的份額中僅6%屬于國(guó)内廠商。其中博通、博世、意飛靜法半導體分别以11%,8%,4%的市場份額位居前三。

 

MEMS傳感器行業結構占比

2019年全球MEMS行業結構村件占比來看,消費電子為主要應用領看你域,占比接近60%,汽車電子為第二大應用領域,答少占比約19%。

2019年中國(guó)MEMS市場結構來看船快,網絡與通信、計算機、消費電子合計熱要占比50%,汽車領域占比29%少大。

受益于中國(guó)智能(né筆窗ng)手機、平闆電腦等消費電子類産品産量的穩定增長(cháng),加速度著和計、陀螺儀和微型麥克風等MEMS産品的需求也不斷增長(cháng),使得中資子國(guó)已經(jīng)成(chéng)為全球MEMS市場中發(fā)展來窗較快的地區。

 

消費電子

目前消費電子是全球MEMS行業很大的應用市場,且在整個MEMS行業的市相關場規模的占比越來越高,包括射頻MEMS、微型麥克風、答海壓力傳感器、加速度計、陀螺儀等MEMS産品都(dōu)廣泛運用在以智能(né在草ng)手機、平闆電腦為代表的消費電子産品中。

在智能(néng)手機上,MEMS傳感器提供在聲音性能(néng)、場景切換男路、手勢識别、方向(xiàng)定位、以及溫度吧什/壓力/濕度傳感器等廣泛的應用場和。

2019年全球MEMS在消費電子領域市場規模約為71.63紅票億美元,2019-2024的年複合增長(cháng)率市器為8.4%。

 

汽車電子

汽車電子産業被(bèi)認為是MEMS傳感器的應用高潮的推動者,MEMS傳感器借助氣都妹囊碰撞傳感器、胎壓監測系統和車輛穩定性控制增強車輛的性能信業(néng)。

環境信息的感知是實現駕駛輔助系統的現吧基礎,L1/2級别的自動駕駛僅需要1個攝書線像頭模組、1-3個超聲波雷達和慢能激光雷達,以及0-1個融合傳感器,而至L4/5級别自動駕駛車可路輛將(jiāng)會(huì)引入7-13個超聲波雷件兒達和激光雷達、6-8個攝像頭模組并會(huì)引入V答呢2X模塊以及多傳感器融合方案,新增半導體價值在筆路1000美元以上。

 

醫療健康

MEMS傳感器被(bèi)廣泛應用于生物和醫療電子産品中,如心髒起(qǐ)搏為新器、精密手術儀器、醫療機器、智能(néng)假肢、血糖儀兵資、數字血壓計、血氣分析儀、數字脈搏、都得心率監視器、數字溫度計、懷孕測試儀、透皮給藥系統、透析系統和氧濃縮器等。

壓力傳感器、微流控、流量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在醫療領域市場規商能模為8.44億美元,2019-2024的年複合增物木長(cháng)率為7.5%。

 

物聯網

物聯網普及極大拓展MEMS應用場景。物聯網帶來了很多增量市場,比如智能火短(néng)音箱、智能(nén站空g)電視、可穿戴設備等,同時(shí)智能(néng)化程度也在費們不斷提升,推動單機MEMS用量提升。

MEMS傳感器行業器件類型占比

全球MEMS産品結構中,射頻MEMS份額19.2%居業月首,其他産品中壓力傳感器、麥克拍理風、加速度計份額超過(guò)10%。

中國(guó)市場結構與全球類似,數據顯示2019年國(guó)内射頻MEMS産品收入占比為25.9%;壓力傳件們感器占19.2%排第二位,麥克風、慣性組合、加速度計分别占比7.1%、8.9站照%、6.5%。

 

MEMS麥克風

MEMS麥克風是MEMS市場中增速最快的細分市場之一紅事。MEMS麥克風市場的繁榮主要受益于智他木能(néng)手機、智能(néng)音箱和TWS耳機領域的書美發(fā)展。

MEMS麥克風是智能(néng)手機的标準配置,一請中些高端智能(néng)手機甚至使用3~4顆MEM身對S麥克風,而一台智能(néng暗數)音箱的MEMS麥克風搭載量可達2~8顆,一小知副TWS耳機的MEMS麥克風數量則達4~6門媽顆,為MEMS麥克風市場帶來強勁增長(chá歌行ng)動力。

 

中國(guó)MEMS傳感器行業發(fā)展趨勢

微型化

設備小型化、低能(néng)耗化未來,不斷縮小産品尺寸、降低産品知放成(chéng)本是MEMS傳感器行業的重要發(fā)展趨勢之一。

MEMS傳感器産品的下遊應用,對(靜們duì)産品輕薄化有著(zhe)較高的要求。MEMS生産廠商一方村家面(miàn)改進(jìn)封月黑裝結構計,在保證産品性能(néng)的基礎上一員縮小器件尺寸,另一方面(miàn章友)也同步縮小芯片的尺寸,在單片晶圓尺寸固定的情況下,芯片尺寸的減小增加刀去了芯片的産量,也有效降低了平均成(chéng)本。未對金來,随著(zhe)MEMS尺寸的縮小,MEMS(微機電系統)將(jiāng)逐化山步向(xiàng)NEMS(納機電系統)轉變,并獲了低得尺寸和成(chéng)本的持續降低。

集成(chéng)化

多傳感器融合與協同單個設備中搭載的傳感器數量司亮逐漸增加,同時(shí)為了提升了信号識别與女大收集的效果和器件的集成(chéng)化程度,傳感器之間開(kāi工民)始實現融合與協同(比如加速度計、陀離那螺儀、磁力計、IMU組合形成(chéng)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(duì)終端産品的結構和内部空間要求較低,能(néng)夠有效唱照降低組裝成(chéng)本,在智能(néng)

應用場景多元化

随著(zhe)人工智能(néng)和物聯網技術的發(fā)展視畫,MEMS傳感器的應用場景將(jiā窗音ng)更加多元。MEMS傳感器是人工智能(樹風néng)重要的底層硬件之一,傳感器收集的數據越豐富和精準,人工智能為熱(néng)的功能(néng)才會(huì)越完善。未來,智能(néng)家居離服、工業互聯網、車聯網、智能(néng)城市等新産業領域都(d訊去ōu)將(jiāng)為MEM上跳S傳感器行業帶來廣闊的市場空間。

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