2017-10-09摘自：國際電子商情

 報告要點

 ?MEMS較之傳統(tǒng)機械工藝比較優(yōu)勢明顯

       MEMS工藝不僅具有集成電路系統(tǒng)的許多優(yōu)點，同時集約了多種學科發(fā)展的尖端成果，與傳統(tǒng)的機械工藝相比，它具有微型化、集成化、多樣化、批量化等特點，成本上也有明顯優(yōu)勢，且生產出的產品功能多樣，可高度集成。

?機遇與挑戰(zhàn)并存，MEMS鑄就下一個千億市場

       MEMS是集成電路相對景氣的子領域，預計到2021年全球MEMS產業(yè)規(guī)模將達到200億美元，2015-2021復合增長率為8.9%，增速遠高于集成電路行業(yè)平均水平，同時受移動設備市場逐步飽和的沖擊，增速有所放緩。國內增速快于國外，消費電子、醫(yī)療和工業(yè)控制等細分領域引領市場。

?感知時代，MEMS借力物聯(lián)網(wǎng)蓄勢騰飛

      傳感器作為感知層的重要組成部分，在物聯(lián)網(wǎng)時代不可替代，MEMS作為支撐技術，也將發(fā)揮重要作用。預計2020年全球物聯(lián)網(wǎng)市場市值將增至1.7萬億美元，約有500億臺設備接入物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)是繼汽車電子、智能手機、可穿戴設備后MEMS的下一個核心驅動力。

?市場存在調整需求，MEMS領域并購風潮漸起

      MEMS供給擴張快于需求，銷售均價存在調整壓力。近期行業(yè)出現(xiàn)諸多并購案例，TDK并購Tronics，華燦光電并購美新，北京君正并購OV，耐威科技并購賽萊克斯等，行業(yè)整合有利于市場出清，龍頭企業(yè)將最終受益。

?專業(yè)分工大勢所趨，產業(yè)鏈中下游Foundry和封測廠商受益明顯

      MEMS將“重演”集成電路領域產業(yè)鏈裂變過程，專業(yè)分工是大勢所趨。MEMS行業(yè)是個相對較小且分散的行業(yè)，適合Fabless的輕資產模式，MEMS代工廠商地位將日益突出，且較之于集成電路一線的Foundry，專注MEMS行業(yè)的Foundry諸如賽萊克斯、ITM、Tronics并無明顯劣勢，更有助于貼近客戶。除此之外，MEMS封測環(huán)節(jié)技術較之集成電路復雜，更是占據(jù)了成本70%，擁有批量自動化封裝及測試能力的廠商將獲取產業(yè)鏈最大份額“蛋糕”。

MEMS是IC與機械的完美融合

     微機電系統(tǒng)Micro-Electro-MechanicalSystems （MEMS）是利用集成電路制造技術和微加工技術把微結構、微傳感器、控制處理電路甚至接口、通信和電源等制造在一塊或多塊芯片上的微型集成系統(tǒng)。由于MEMS是微電子同微機械的結合，如果把微電子電路比作人的大腦，微機械比作人的五官（傳感器）和手腳（執(zhí)行器），兩者的緊密結合，就是一個功能齊全而強大的微系統(tǒng)。

MEMS工藝兼具批量生產和成本優(yōu)勢

      典型的MEMS系統(tǒng)如圖所示，由傳感器、信息處理單元、執(zhí)行器和通訊/接口單元等組成。其輸入是物理信號，通過傳感器轉換為電信號，經(jīng)過信號處理（模擬的和/或數(shù)字的）后，由執(zhí)行器與外界作用。每一個微系統(tǒng)可以采用數(shù)字或模擬信號（電、光、磁等物理量）與其它微系統(tǒng)進行通信。

      MEMS工藝與傳統(tǒng)的IC工藝有許多相似之處，如光刻、薄膜沉積、摻雜、刻蝕、化學機械拋光工藝等，但是有些復雜的微結構難以用IC工藝實現(xiàn)，除了體微加工技術、表面微加工技術之外，MEMS制造還廣泛地使用多種特殊加工方法，包括鍵合、LIGA、電鍍、軟光刻、微模鑄、微立體光刻與微電火花加工等。

      MEMS是受到集成電路工藝的啟發(fā)而發(fā)展起來的，它不僅具有集成電路系統(tǒng)的許多優(yōu)點，同時集約了多種學科發(fā)展的尖端成果，與傳統(tǒng)的機械工藝相比，它具有微型化、集成化、多樣化、批量化等特點。

      ?  原材料價格低廉：大部分MEMS的原材料是硅(Si)，價格低廉，產量充足

      ?  批量生產，良率高： MEMS工藝全自動化控制，隔離了人為因素，最大限度地控制同一批MEMS芯片之間的工藝誤差，從而提升良品率。但由于MEMS的工藝難度高，其良率仍然與傳統(tǒng)IC制造相比有一定的差距。

      ?  體積小、重量輕：傳統(tǒng)機械加工無法使用納米-微米級別的工藝，MEMS采用類似集成電路的工藝保證了產品的微型化。

MEMS產品功能多樣、高度集成

       MEMS傳感器：硅麥克風、陀螺儀、加速度器、磁力計、組合傳感器、壓力傳感器、輪胎壓力傳感系統(tǒng)等。

      MEMS執(zhí)行器：微鏡、振動器、射頻、體聲波濾波器、噴墨頭、自動聚焦、紅外探測器等

     集成可能性是MEMS技術的另一個優(yōu)點，MEMS和ASIC(專用集成電路)采用相似的工藝，因此具有極大地潛力將二者集成，上圖的加速度計中MEMS與IC在不同的硅片上制造好了再粘合在同一個封裝內。

增速快于集成電路，國內快于國外

全球MEMS產業(yè)概況梳理

      MEMS作為集成電路的子行業(yè)，主要廠商還是以集成電路背景為主，新進入的代工廠商包括賽萊克斯和Tronics，設計廠商包括InvenSense。由于產業(yè)鏈分工程度較低，占據(jù)核心地位的還是原有集成電路的IDM廠商，諸如ST、TI、Avago、Rohm等。

      依據(jù)2015年營收數(shù)據(jù)，全球Top30 MEMS廠商的門檻為7400萬美元，排在前三位的依次是BOSCH、ST、TI營收分別為12.14億美元、7.55億美元、7.35億美元，BOSCH憑借在汽車零部件領域的深厚積淀一騎絕塵，ST、TI、AVAGO處于第二梯隊，中國大陸僅瑞聲科技（ACC）、歌爾聲學（GoerTek）入圍，MEMS營收分別為1.4億美元和8400萬美元。

      ? BOSCH的MEMS傳感器累計出貨量超過40億顆，為汽車和消費類電子行業(yè)提供了用途廣泛的傳感器，例如，可測量壓力、加速度、轉動、質量流量和地球磁場的微機電傳感器，它們是汽車或智能手機等設備的“感覺器官”

      ? ST的傳感器產品包括MEMS（微機電傳感器，包括加速度計、陀螺儀、數(shù)字羅盤、慣性模塊、壓力傳感器、濕度傳感器和麥克風）、智能傳感器、Sensor Hub、溫度傳感器和觸摸傳感器

      ? InvenSense是為智能型運動處理方案的先驅、全球業(yè)界的領導廠商，發(fā)展出多軸角速度陀螺儀，事純粹的MEMS設計廠商中排名最高的。

     根據(jù)Yole Development的數(shù)據(jù)，2012年排在前三位的MEMS代工領域廠商分別為ST、SONY、TSMC，營收分別為2.03億美元，6500萬美元、4200萬美元，MEMS領域代工廠商賽萊克斯和IMT、Tronics分別實現(xiàn)營收3400萬美元、1900萬美元和1900萬美元。

     全球MEMS增速有所放緩

     過去幾年，以智能手機為代表的消費電子產品大幅拉升MEMS器件的出貨量，隨著智能手機/便攜式應用市場已經(jīng)接近飽和，MEMS市場增速比前幾年有所放緩。Yole Development預計2015~2021年全球MEMS市場的復合年增長率（CAGR）為8.9%，將從119億美元增長到200億美元，同期全球MEMS出貨量的復合年增長率為13%。

      預計2016年，MEMS按產品線劃分占主導低位的依然是慣性傳感器和微流量傳感器，占比都為24%左右，其次是壓力傳感器，占比為13%，光學傳感器和噴墨頭，占比都為10%左右。

      國內MEMS聚焦長三角，處于發(fā)展初期

     從區(qū)域而言，MEMS產業(yè)擁有很強的區(qū)域分布特點，無論是設計企業(yè)、制造企業(yè)還是封裝測試企業(yè)，基本都圍繞長三角來展開；北方主要集中在航天、兵器、電子這些研究所里面，面向國防軍工、航天應用領域，因此形成了相對封閉的體系；珠三角地區(qū)則更多做應用和銷售，中西部MEMS產業(yè)較為落后。

      中國的MEMS產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也正逐步完善，從研發(fā)、開發(fā)、設計、代工、封測到應用，產業(yè)鏈已基本形成，今后MEMS將在消費電子、汽車工業(yè)、工業(yè)控制乃至生物醫(yī)學、航空航天等領域扮演越來越重要的角色。

       國內MEMS持續(xù)火熱，消費和醫(yī)療引領市場

      從應用結構來看，由于國內智能手機較廣的普及率及市場存量，網(wǎng)絡通信應用領域領跑中國MEMS市場的發(fā)展；同時，中國中國是全球最大的汽車生產國，國家極力推動新能源汽車及車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，汽車電子領域所占份額僅次于網(wǎng)絡通信；此外，在計算機領域，除了平板電腦對MEMS器件需求量大，噴墨打印頭也占了相當大的比重。

      根據(jù)賽迪顧問的研究數(shù)據(jù)，2014年醫(yī)療領域占據(jù)全球19%的MEMS市場，中國則不到10%。隨著居民收入水平的提高，對健康的需求日益提升，在未來整個市場當中，醫(yī)療領域增長最快。其次是在消費領域，第一，消費電子領域基數(shù)較小，第二，智能家居、可穿戴設備以及AR/VR等新興領域將推動整個消費領域的增長。

      據(jù)賽迪顧問的研究數(shù)據(jù)，2014年中國MEMS器件市場規(guī)模為265億元人民幣，占據(jù)全球市場的三分之一。從發(fā)展速度而言，中國MEMS市場增速一直快于全球市場增速。2014年中國MEMS器件市場增速高達17%，中國集成電路市場增速為9%，橫向對比而言，MEMS器件市場的增速兩倍于集成電路市場。預計到2017年，國內MEMS市場規(guī)模將達到400-450億元，2014-2017復合增長率為19%。在較為樂觀情況下，按照賽迪的遠景預測，整個中國MEMS市場有望形成接近1000億人民幣的龐大市場。

來源：長江證券

作者：莫文宇

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