MEMS產業現狀

科技 07-01

來源：內容來自「MEMS」，作者：麥姆斯諮詢王懿，謝謝。

據麥姆斯諮詢介紹，半導體市場在2018年創下歷史新高，達到近4700億規模。跟隨半導體發展的MEMS市場也有不錯的增長，但是由於智能手機和汽車銷售的疲軟，增長速度低於預期。我們預計MEMS市場將在2019年至2024年期間實現顯著增長：市場營收的複合年增長率約為8.3%，出貨量的複合年增長率約為11.9%。其中，消費類市場仍然佔據最大的份額（超過60%）。一些MEMS器件將受益於新的用途或功能，例如：用於激光雷達等3D感測的MEMS微鏡，用於汽車夜視和ADAS態勢感知的微測輻射熱計，用於高解析度列印的MEMS噴墨列印頭，用於人機交互介面的MEMS麥克風。此外，由於在中國實施的TPMS相關法規影響，將有利於壓力感測器市場增長。

對於慣性MEMS感測器，汽車和消費類應用將繼續成為市場需求的「主旋律」。MEMS產品的發展主要體現在提供更小的外形尺寸、更高的集成度和更多的功能。此外，新應用即將到來，例如：「醫療領域的可穿戴設備」和「工業領域的機器健康監測」將促進分立式慣性MEMS感測器發展，「汽車領域的自動駕駛」將促進慣性測量單元（IMU）增長。

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智能手機中集成的感測器數量變化

Yole認為，智能建築和零售業將成為紅外感測器市場繁榮的驅動力。在醫療方面，硅材料將被更多的微流控公司採用，以開發基於CMOS技術的生物晶元。儘管智能手機市場放緩，但5G將推動射頻MEMS和MEMS振蕩器的快速增長，包括新基站部署和不斷增長的邊緣計算需求。

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2018~2024年MEMS產業演進：各種MEMS產品市場趨勢（US$ vs. CAGR）

相比《MEMS產業現狀-2018版》，今年的報告版本對射頻MEMS市場預測做了調整，主要原因是8 x 8 MIMO技術應用的延期。我們預計BAW濾波器將從2019年的23億美元增長到2024年的44億美元。另外，環境MEMS感測器、MEMS揚聲器、指紋識別感測器和自動對焦執行器等新興MEMS將助推未來市場發展。最後，感測器融合和人工智慧（AI）相結合可以激發新應用誕生，提振MEMS產業信心！綜上，新產品和新應用共同保障MEMS市場可持續發展！

MEMS博弈：「王位之戰」

MEMS廠商之間的競爭越來越激烈，因為市場這塊「蛋糕」並不是那麼大！在併購方面，與MEMS相關的收購在去年有所下降。此外，沒有重要（大型）的新進入者，主要是現有廠商之間的廝殺。

IDM將繼續處於領導地位，並提升產量，但由於競爭加劇，利潤率會下降。對於MEMS廠商而言，如果想要獲得市場份額，產品的差異化顯得至關重要！

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2018年全球Top 30 MEMS廠商排名

在2018年期間，每家MEMS代工廠或多或少都在增長。然而，MEMS產品公司之間的競爭非常激烈，「漲跌互現」：

（1）MEMS麥克風：樓氏電子（Knowles）和歌爾股份（Goertek）領先其它競爭對手，但是似乎遇到了營收瓶頸。例如，樓氏電子從2009年到2013年發展迅速，但從那以後，其營收在4.5億美元左右波動。儘管樓氏電子非常依賴智能手機市場，但它還擁有多元化的產品組合，以滿足其它應用需求，如助聽器。隨著人工智慧（AI）音箱市場的興起，以及汽車中MEMS麥克風的用量增加，樓氏電子可以進一步獲利。

（2）噴墨列印頭：惠普（HP）和佳能（Canon）正在爭奪增量市場。雖然佳能的營收下滑，但是惠普的營收略微增長，這主要原因是惠普抓住了消費類印表機的需求增長，以及客戶對其墨盒的忠誠度。

（3）光學MEMS：德州儀器（TI）是MEMS微鏡領域無可爭議的領導者。然而，如果MEMS微鏡無法找到新的大批量應用領域（如汽車激光雷達、AR/VR等），那麼該市場可能會保持平穩狀態或適度增長。此外，還有一些利基市場表現良好，如光通信的光學MEMS開關。

（4）射頻MEMS：2018年，博通（Broadcom）在全球MEMS排名中處於第一位，其射頻MEMS繼續保持增長勢頭，然而Qorvo的營收卻略有下降。即使在2018年智能手機出貨量放緩的情況下，射頻MEMS市場規模仍在較快增長，這主要得益於越來越多的濾波器和射頻前端的價值提升。毫無疑問，5G的推出將進一步刺激射頻MEMS市場增長！

（5）慣性MEMS和壓力MEMS：快速增長的階段已過，MEMS廠商們不可避免地形成了至少兩大戰場。第一，汽車市場：恩智浦（NXP）與博世（Bosch）展開競爭；第二，消費類市場：博世（Bosch）與意法半導體（STMicroelectronics）發生衝突。

最後，MEMS產業頭部廠商——「雙博（博通+博世）」效應顯現：它們兩家的營收均超過10億美元，大幅領先後續廠商。博世從2009年到2014年實現了令人矚目的增長（從2009年的4億美元增長到2014年的12億美元），然後在沉寂兩年之後於2017年再次迎來增長，而博通則從2013年開始啟動飛速增長模式。不得不提的是，博世受益於支持汽車和消費類兩大市場的MEMS製造基礎設施，可以優化製造成本。

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領先的MEMS廠商營收增長情況（2009~2018年）

那麼，博通將在2019年繼續快速增長，還是博世重新奪回王位？讓我們拭目以待！

新興MEMS技術將開拓新疆界

MEMS是超越摩爾技術的重要組成部分。因此，MEMS技術不追隨摩爾定律——最小線寬不像集成電路（IC）那樣有明確的路線圖。而且，大多數MEMS製造工藝是成熟的（如體硅工藝、表面硅工藝、晶圓級封裝等）；當然也有小部分MEMS製造工藝實際上已消失（如XeF2刻蝕）。但是，新材料（如壓電材料）和新工藝（如壓電薄膜沉積）的開發「連綿不絕」，以期望為MEMS開拓新疆界！

壓電技術正在拓展新的應用領域。實際上，壓電和MEMS技術的融合發展正在為全球MEMS產業帶來一場革命。壓電MEMS技術越來越多地應用於陀螺儀、BAW濾波器、噴墨列印頭、MEMS揚聲器和麥克風、自動對焦執行器，以及超聲波換能器和指紋識別感測器等MEMS產品。

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壓電MEMS產品的面市時間及未來預測

在當前MEMS併購和融資的低谷時期，與壓電MEMS技術相關的公司卻獲得更多的資金。這也反映了公眾/主流對這項技術的興趣程度。具體來說，2018年，主要壓電MEMS廠商的融資情況如下：

Tikitin融資370萬美元，支持壓電MEMS諧振器的研發。
USound融資1990萬美元，用於壓電MEMS揚聲器的量產。
Vesper融資2300萬美元，用於壓電MEMS麥克風的生產規模擴張。

此外，一些MEMS代工廠已經在其晶圓廠中開發了壓電製造工藝（如PZT薄膜、AlN薄膜）。那麼，壓電MEMS技術將成為未來之星嗎？請您閱讀本報告吧。

最後，我們關注到邊緣計算成為大趨勢——MEMS和感測器催生邊緣計算新時代。在邊緣設備中將多種感測器融合，再結合人工智慧技術，可以為視、聽、嗅、運動等多種物理量的感測開闢新應用！

本報告涉及的部分公司：AAC Technologies, AKM, Alps Electric, Amphenol, ams, Analog Devices, Apple, Asia Pacific Microsystems, Boehringer Ingelheim Microparts, Bosch, Broadcom, Canon, Colibrys, Cirrus Logic, Denso, DRS Technologies, EPCOS, Epson, First Sensor Technology, FLIR Systems, FormFactor, Fujifilm Dimatix, Gettop, GlobalFoundries, Goertek, Hanking Electronics, Hewlett Packard, Honeywell, IMT, Infineon Technologies, Knowles Electronics, Maxim, Melexis, MEMSCAP, MEMSensing, MEMSIC, Micralyne, Murata, NXP, OMRON, ON Semiconductor, Panasonic, Qorvo, Qualcomm, Raytheon, ROHM Semiconductor, Samsung, Sensata, Sensirion, Si Time, Silex Microsystems, Silicon Sensing Systems, Sony, STMicroelectronics, TDK, TE Connectivity, Teledyne Dalsa, Texas Instruments, Tower Jazz, TSMC, Lynred (former ULIS), UMC, UTC Aerospace System, X-Fab…

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