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1958 年 9 月 18 日,是個偉大的日子。TI 的杰克·基爾比(Jack·Kilby)用臨時借來的設(shè)備,構(gòu)想并制造出了第一塊電子電路板,這是現(xiàn)代集成電路的雛形。隨后集成電路迅猛發(fā)展,從紙板大小的雛形縮小成指甲蓋大小的芯片?;蛟S杰克·基爾比也沒有想到在現(xiàn)代,人們已經(jīng)可以將微傳感器、微執(zhí)行器、微機械機構(gòu)、信號處理和控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信和電源等集成在一片小小的芯片中,并且被廣泛的應(yīng)用于汽車、手機和智能家居等各個領(lǐng)域中。
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而集成電路種一個重要的成員便是 MEMS 傳感器,近年來,除了在智能手機上,MEMS 傳感器在 VR/AR,可穿戴設(shè)備、無人駕駛、智能家居等領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用,因此,MEMS 傳感器市場前景也是相當(dāng)?shù)暮茫鶕?jù)麥姆斯咨詢的預(yù)測,2023 年的 MEMS、傳感器和執(zhí)行器全球市場將達(dá)到 820 億美元。
在我國,MEMS 傳感器商業(yè)化約有 10 年的歷史,發(fā)展比較晚,而面對如此廣闊的市場,國內(nèi)廠商一定不會“坐視不管”,與非網(wǎng)小編就和大家侃侃國內(nèi)的 MEMS 傳感器廠商們。
MEMS 傳感器主流的有三大類,分別是 MEMS 壓力傳感器、MEMS 麥克風(fēng)和慣性 MEMS 傳感器。當(dāng)然還有一些市場規(guī)模較小的比如 MEMS 環(huán)境傳感器、MEMS 氣體傳感器等等,這邊就不多做贅述。
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MEMS 壓力傳感器
得益于汽車和消費類市場應(yīng)用的增長,MEMS 壓力傳感器的市場也在不斷擴(kuò)張,有趣的是,盡管壓力傳感器是最“古老”的 MEMS 技術(shù)之一,但仍能保持市場增長。在汽車領(lǐng)域,壓力傳感器應(yīng)用最多,MEMS 壓力傳感器具有許多優(yōu)勢,例如無懼有害廢氣和惡劣的行車環(huán)境,更高的精度等等。對于消費類市場,移動設(shè)備和智能手機仍然占據(jù)著 90%的市場營收,并且,相對于尺寸縮小,降低成本更為重要,因為其尺寸已經(jīng)很小了。盡管在可預(yù)計的未來,還不會出現(xiàn)有力的殺手級應(yīng)用,但是,新應(yīng)用正在興起:智能家居、、無人機以及可穿戴設(shè)備等。
國內(nèi) MEMS 壓力傳感器廠商有:昆山雙橋、蘇州敏芯微、北京青鳥元芯、無錫納微電子等等。
雙橋公司是國內(nèi)最早開發(fā) MEMS 技術(shù)壓力傳感器研究的幾個單位之一,是國內(nèi)較少的幾個堅持從 MEMS 力敏芯片的設(shè)計、制造做起,具有自主知識產(chǎn)權(quán)。主要產(chǎn)品有:高精度通用壓阻壓力傳感器、液位傳感器和高難度特殊壓力傳感器。
蘇州敏芯微在壓力傳感器和麥克風(fēng)產(chǎn)業(yè)均有布局,敏芯微依托自身 MEMS 麥克風(fēng)成熟的 MEMS 產(chǎn)業(yè)鏈,完成了從 10 kPA 到 5 MPA 的壓力芯片布局,主要產(chǎn)品有:高度計(氣壓計)芯片、數(shù)字胎壓計芯片、血壓計傳感器。
北京青鳥元芯是我國唯一實現(xiàn)批量化大規(guī)模生產(chǎn)壓力傳感器的公司,青鳥元芯在推出產(chǎn)品的同時,也推出了技術(shù)解決方案,技術(shù)支持反應(yīng)快速,產(chǎn)品具有一定優(yōu)勢。主要產(chǎn)品有:微型濕度傳感器及模塊、MEMS 壓力傳感器芯片、MEMS 壓力傳感器、加速度傳感器及相關(guān)傳感器模塊和解決方案。
無錫納微電子是一家集開發(fā),設(shè)計,生產(chǎn),銷售為一體的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè),主要產(chǎn)品有:壓力傳感器,壓力變送器,壓力傳感器芯片等。
MEMS 麥克風(fēng)
MEMS 麥克風(fēng)長期以來一直備受關(guān)注,是近五年來所有 MEMS 產(chǎn)品中復(fù)合年增長率最高的器件之一。2008 年,MEMS 麥克風(fēng)的市場規(guī)模約為 1.05 億美元,2012 年增長至 4.02 億美元,2016 年更是達(dá)到了 10 億美元里程碑?,F(xiàn)在,MEMS 麥克風(fēng)的年出貨量已經(jīng)達(dá)到了 45 億顆。
國內(nèi)主要 MEMS 麥克風(fēng)廠商有:瑞聲科技、歌爾聲學(xué)、無錫芯奧微、山東共達(dá)電聲。
瑞聲科技從 1993 年開始至今,掌握了電聲元器件的設(shè)計和制造的領(lǐng)先技術(shù),積累了豐富經(jīng)驗。瑞聲的 MEMS 制造集設(shè)計、封裝測試于一身,是國內(nèi)最大的 MEMS 麥克風(fēng)廠商。主要產(chǎn)品有:MEMS 麥克風(fēng)、觸控反饋解決方案、光學(xué)解決方案等。
歌爾聲學(xué)依靠打入蘋果供應(yīng)鏈取得了成功,在 2015 年,歌爾聲學(xué)的 70%營收來自蘋果,但是“成也蘋果,敗也蘋果”,隨著蘋果供應(yīng)鏈的轉(zhuǎn)移和蘋果訂單的下滑,歌爾聲學(xué)必須要拓展更多的客戶才行。主要產(chǎn)品:目前歌爾聲學(xué)的產(chǎn)品已經(jīng)不局限于 MEMS 麥克風(fēng),而是圍繞智能硬件展開了新一輪的布局。
無錫芯奧微擁有從傳感芯片的研發(fā)、配套 IC 的設(shè)計、以及自有封裝產(chǎn)線等的自主知識產(chǎn)權(quán)。公司在美國的硅谷設(shè)有技術(shù)研發(fā)中心。主要產(chǎn)品 MEMS 麥克風(fēng)。
山東共達(dá)電聲是專業(yè)的電聲元器件及電聲組件制造商和服務(wù)商,作為小米和華為的供應(yīng)商,在去年 12 月份進(jìn)行了重組,萬魔電聲對共達(dá)電聲進(jìn)行了吸收合并,并重新上市。主要產(chǎn)品有:微型麥克風(fēng)、微型揚聲器 / 受話器及其陣列模組。
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MEMS 慣性傳感器
消費類市場仍是慣性 MEMS 器件最大的細(xì)分市場,但是價格壓力巨大,且競爭非常激烈。在智能手機和平板電腦市場,與小尺寸、低功耗且多功能的組合傳感器競爭,對于分立加速度計來說仍很困難。分立加速度計主要在低端智能手機中應(yīng)用,也可以和組合傳感器聯(lián)合應(yīng)用,用于管理某些功能(例如,UI 旋轉(zhuǎn) / 流暢運行)。自動駕駛汽車是陀螺儀航位推算功能的新應(yīng)用。盡管該領(lǐng)域需要高性能慣性器件,但 MEMS 技術(shù)仍能分得一杯羹。而自動駕駛應(yīng)用的 LiDAR(激光雷達(dá))傳感器,也將是 MEMS 微鏡令人興奮的新興應(yīng)用。
國內(nèi)主要 MEMS 慣性傳感器廠商:上海深迪、蘇州明皜、士蘭微。
上海深迪擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)的 MEMS 工藝和集成技術(shù),專注于為消費電子及汽車電子市場設(shè)計和生產(chǎn)低成本、高性價比、低功耗、小尺寸的商用 MEMS 陀螺儀芯片。主要產(chǎn)品:MEMS 陀螺儀。
明皜傳感主要從事 MEMS 傳感器的研發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn),并提供相關(guān)技術(shù)服務(wù)。主要產(chǎn)品有:加速度傳感器、陀螺儀、壓力傳感器和磁傳感器
士蘭微是國內(nèi)少有的 IDM 廠商之一,是國內(nèi)領(lǐng)先的自主綜合性半導(dǎo)體廠商。主要產(chǎn)品:MEMS 傳感器和分立元件。
總結(jié)
國內(nèi) MEMS 廠商有自己核心技術(shù)的不多,很多都是代工廠商,要想在未來 MEMS 傳感器市場上站穩(wěn)腳跟,除了擁有核心的技術(shù),多元的客戶也是占領(lǐng)市場的重要因素之一,縱觀國際 MEMS 傳感器市場,中國的廠商基本不能擠進(jìn)前十,未來還有很大的發(fā)展空間。
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