MEMS传感器是基于微机电系统的典型传感器件。它是指可以批量制造的,集微结构、微传感器、微执行器以及信号处理和控制电路于一体的器件或系统。其特征尺寸一般在0.1μm~100μm范围。MEMS集成了当今科学技术的许多尖端成果,它将感知信息处理与执行机构相结合,改变了人类感知和控制外部世界的方式。
从全球产业竞争格局来看,2018年中国MEMS传感器行业销售规模排名全球第一,占全球比重达23.82%,其次为美国(15.61%)、韩国(9.03%)和日本(8.01%)。此外德国(6.57%)、英国(3.29%)等少数经济发达国家也占据了重要份额,中东、非洲等地区所占份额相对较少。
未来,随着全球电子制造产业链加速向亚太地区,转移,凭借成本等优势,MEMS产业重心也将不断东迁,亚太地区的MEMS产业规模也将持续增长。此外,亚太地区也是消费电子、汽车和工业领域的主要市场,亚太地区已成为大型投资和业务扩张机会的全球焦点。
而中国是亚太地区MEMS发展潜力最大、增速最快的市场,尤其是移动互联网与物联网的快速发展,将对MEMS产业产生深远影响,催生出大量创新产品及应用,带动MEMS产品在工业生产及日常生活的普及化。
MEMS主要应用于消费电子领域
MEMS传感器作为获取信息的关键器件,对各种传感装置的微型化起着巨大的推动作用,由最早的工业、军用航空应用走向普通的民用和消费市场。MEMS传感器广泛应用于社会、发展及人类生活都的各个领域,如工业自动化、农业现代比、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。
分行业来看,MEMS传感器制造行业主要应用领域包括工业检测、汽车、医疗、环境保护、航空航天等。具体用途如下表:
中国MEMS传感器市场的起步和发展与中国3C产品(包括计算机、通信和消费类电子产品)及汽车电子产品保持快速增长、全球电子整机产业向中国转移密切相关。近年来,随着消费电子、汽车电子产品等下游行业的快速发展,我国MEMS传感器市场需求旺盛,历年持续保持快速增长。根据CCID的统计数据,2018年,我国MEMS传感器市场规模达到504.3亿元,成为全球MEMS市场发展最快的地区。由于近年来硬件创新市场逐渐转移国内,中国市场对于MEMS器件的需求增速远高于全球MEMS市场增速。
从政策方面来看,我国在“十三五”规划里提出了一个“制造基础技术与关键部件”(约24亿元)的国家重点研发专项,对先进传感器做规划。另外,科技部2017年7月也发布了科技创新规划,包括网络协同制造、绿色制造、智能机器人和工业传感器等。
从应用方面来看,目前MEMS技术已经被广泛应用于航空航天、电子、生物、医药等高新技术领域,成为一项关系到国防安全、科技发展、经济繁荣的关键技术。随着国内设计、制造、封测等多个环节的技术和工艺正在逐步成熟,MEMS传感器受益于物联网产业的发展,将在工业控制、军工、智能家居、智慧城市等领域将得到更为广泛的应用。
从国内市场来看,我国拥有全球规模最大的集成电路市场。苹果、三星、小米、华为、中兴等手机品牌在中国设厂生产,加之汽车电子、物联网、无人机、智能家庭等概念产品的逐步兴起,以及可穿戴设备的蓬勃发展,国内市场对硅麦克风、加速度计、陀螺仪、电子罗盘、射频仪器、高精度压力传感器、气体传感器等MEMS传感器的需求快速增长。
在MEMS传感器应用前景良好和国产化进程提速背景下,未来我国MEMS传感器市场前景广阔。结合之前的发展数据预测,未来几年我国MEMS传感器市场规模年均增速保持在15%左右,预测到2025年我国MEMS传感器市场将达到1342亿元。