導讀:隨著物聯(lián)網(wǎng)進入實質(zhì)性落地階段,MEMS市場需求增長明顯,全球MEMS市場突破100億美元,復合增速接近20%。本文將從MEMS的發(fā)展歷史、行業(yè)特征、未來前景等方面進行研究。
隨著物聯(lián)網(wǎng)進入實質(zhì)性落地階段,MEMS市場需求增長明顯,全球MEMS市場突破100億美元,復合增速接近20%。本文將從MEMS的發(fā)展歷史、行業(yè)特征、未來前景等方面進行研究。
本文的核心觀點有:
1.MEMS傳感器發(fā)展經(jīng)歷了汽車電子驅(qū)動、消費電子驅(qū)動和物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動三個發(fā)展階段;
2.據(jù)Yole Development預測,全球MEMS市場將在2018年至2023年間達17.5%的年復合平均成長(中國將達到20%以上),2023年市場規(guī)模達310億美元,增速超過半導體市場;
3.IDM企業(yè)是MEMS生產(chǎn)的主要統(tǒng)治者,其主要原因是IDM企業(yè)可以提供MEMS設計、生產(chǎn)、封裝、測試和最后應用支持的一條龍服務。
本文分享的內(nèi)容作者為潘暕、陳俊杰,文章摘自“天風半導體”,以下帶來億歐智庫精選閱讀。
1.物聯(lián)網(wǎng)開拓MEMS應用領域
MEMS是微電路和微機械按功能要求在芯片上的一種集成,是 Micro Electro Mechanical System 的縮寫,中文名叫微電子機械系統(tǒng),也可簡稱為微機電系統(tǒng)。MEMS基于光刻、腐蝕等傳統(tǒng)半導體技術,融入超精密機械加工,并結合力學、化學、光學等學科知識和技術基礎,使得一個毫米或微米級的MEMS具備精確而完整的機械、化學、光學等特性結構。
MEMS行業(yè)系在集成電路行業(yè)不斷發(fā)展的背景下,傳統(tǒng)集成電路無法持續(xù)地滿足終端應用領域日漸變化的需求而成長起來的。
隨著微電子學、微機械學以及其他基礎自然科學學科的相互融合,誕生了以集成電路工藝為基礎,結合體微加工等技術打造的新型芯片。
隨著終端應用市場的擴張,使得MEMS應用越來越廣泛,產(chǎn)業(yè)規(guī)模日漸擴大,日趨成為集成電路行業(yè)的一個新分支。
MEMS傳感器發(fā)展經(jīng)歷了三個階段:
第一階段(20世紀80年代末至90年代):汽車電子應用如安全氣囊、制動壓力、輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)等需求增長,巨大利潤空間驅(qū)動歐洲、日本和美國的企業(yè)大量研發(fā)生產(chǎn)MEMS傳感器產(chǎn)品;
第二階段(2007年以后):消費電子產(chǎn)品如手機、移動互聯(lián)網(wǎng)設備等要求體積更小且功耗更低的MEMS傳感器產(chǎn)品;
第三階段(物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)):受益于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,MEMS行業(yè)帶來巨大的發(fā)展紅利。除了智能手機,MEMS傳感器將會在AR/VR、可穿戴等消費電子,智能駕駛、智能工廠、智慧物流、智能家居、環(huán)境監(jiān)測、智慧醫(yī)療等物聯(lián)網(wǎng)領域廣泛應用。MEMS是當前移動終端創(chuàng)新的方向,通過對MEMS傳感器產(chǎn)品持續(xù)改進,最終滿足更小、更低能耗、更高性能的需求,才能更加的適用于各種物聯(lián)網(wǎng)場合。
MEMS行業(yè)特點:
集成電路行業(yè)處于電子產(chǎn)業(yè)鏈的上游,其發(fā)展受到下游終端應用的深刻影響,其行業(yè)發(fā)展速度與全球經(jīng)濟增速正相關,呈現(xiàn)出周期性的波動趨勢。
近年來,隨著行業(yè)分工的深化,集成電路設計、制造及封測各環(huán)節(jié)專業(yè)化程度顯著提高,行業(yè)整體能夠更加準確的把握需求變動趨勢、更有計劃地控制產(chǎn)能規(guī)模及資本性支出、更加及時地對市場變化 做出反應及修正;同時,集成電路產(chǎn)業(yè)在社會其他行業(yè)的滲透日益深入,終端消費群體基數(shù)龐大,一定程度上抵消了經(jīng)濟周期的影響。
集成電路行業(yè)整體的周期性波動日趨平滑。MEMS行業(yè)作為基于集成電路技術演化而來的新興子行業(yè),其周期性與集成電路行業(yè)相似;同時由于MEMS技術具有前沿性、創(chuàng)造性,其技術和產(chǎn)品的更新迭代將為下游市場注入活力,并引導下游突破現(xiàn)有瓶頸限制、拓寬終端應用范圍,推動社會經(jīng)濟有機增長,故其行業(yè)周期性波動風險可得到有效降低。
2.MEMS市場規(guī)模及應用前景
1)全球范圍:
MEMS行業(yè)的前景依賴于終端應用市場的發(fā)展。近年來,受益于汽車電子、移動互聯(lián)網(wǎng)、消費電子、醫(yī)療電子、光通信、工業(yè)控制、儀表儀器等市場的高速成長,MEMS行業(yè)發(fā)展勢頭強勁。
據(jù)Yole Development預測,MEMS市場將在2018年至2023年間達17.5%的年復合平均成長,2023年市場規(guī)模達310億美元,增速超過半導體市場;射頻行業(yè)仍在MEMS行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮關鍵作用。
不包括RF,MEMS市場將在2018年至2023年間增長9%。使用RF MEMS器件,CAGR在同一時期達到17.5%。由于與5G相關的復雜性及其帶來的頻段數(shù)量增加,4G / 5G中對RF濾波器的需求不斷增加,使得RF MEMS成為增長最快的MEMS領域。
2)中國市場:
在消費電子、工業(yè)及汽車應用的巨大市場和快速發(fā)展的強力拉動下,中國已經(jīng)成為過去五年MEMS市場規(guī)模發(fā)展最快的國家、也是全球最大的電子產(chǎn)品生產(chǎn)基地,在智能手機、平板電腦MEMS產(chǎn)品應用的兩個主要領域擁有很強的市場實力。
中國手機出貨量位居世界第一,手機OEM產(chǎn)業(yè)極大地帶動了MEMS傳感器的需求,光傳感器、運動傳感器等各類MEMS傳感器供應商均已轉戰(zhàn)中國市場,中國MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境逐漸完善。
據(jù)Yole Development預測,我國傳感器市場將穩(wěn)步快速發(fā)展,增長率將繼續(xù)保持全球前列,2014至2020年的年復合增長率將達到20%以上。
未來的宏觀經(jīng)濟大勢正在影響全球,將為我們帶來更深入的社會互動、更健康的生活方式以及更安全、低污染的交通運輸。這些大趨勢將依賴于我們?nèi)粘I钪胁粩嘣鲩L的半導體器件需求。
在MEMS傳感器應用領域不斷擴張,市場需求快速增長的同時,越來越多的廠商開始進入MEMS傳感器領域。
然而,MEMS傳感器的研發(fā)難度及其制造工藝的復雜性形成了一定的行業(yè)壁壘,小供應商很難在較短時間內(nèi)實現(xiàn)大批量生產(chǎn)制造,排名靠前的大供應商市場份額相對穩(wěn)定,總體來看,MEMS傳感器行業(yè)格局相對穩(wěn)定,市場集中度有待提升。
3.IDM企業(yè)主導市場,代工廠未來占據(jù)更多市場份額
目前,IDM企業(yè)是MEMS生產(chǎn)的主要統(tǒng)治者,其主要原因是IDM企業(yè)可以提供MEMS設計、生產(chǎn)、封裝、測試和最后應用支持的一條龍服務。
但隨著MEMS產(chǎn)品需求量不斷增大,尤其是對量大的MEMS產(chǎn)品的生產(chǎn)將成為主流。代工企業(yè)具有規(guī)模效應,夠降低成本、提高毛利率,相比IDM企業(yè)在代工環(huán)節(jié)更具備競爭力。因此,代工企業(yè)未來的增長是可以預見的。
近年來,國內(nèi)下游企業(yè)對于MEMS產(chǎn)品的需求持續(xù)上升,國內(nèi)MEMS企業(yè)迎來重大發(fā)展機遇。