【儀表網 數讀市場】近期一份MEMS傳感器研究報告表明，新興MEMS傳感器正在不斷涌現，基于MEMS技術的化學/氣體傳感器將成為未來的“明星”產品。到2020年，MEMS產業將超過200億美元。
 

　　MEMS產業越來越成熟，新興器件不斷涌現
 

　　2014年，硅基MEMS器件的市場規模達到111億美元。由于智能手機和平板電腦的巨大市場需求，MEMS產業發展進入快車道，后續還有增長潛力無限的可穿戴和物聯網(IoT)市場驅動。同時，MEMS產業也是高度動態化的，即便是較為成熟的汽車市場，也需要新技術來挑戰現有格局。一些MEMS器件的制造成本僅為幾十美分，如運動傳感器正成為一種廉價商品，就像幾年前的溫度傳感器一樣。成熟的工藝滿足了更大的市場容量和多種傳感器系統集成的需求，這也促使MEMS制造將快速向下一代晶圓尺寸轉移。
 

　　2014-2020年MEMS市場預測
 

　　此外，我們認為新興MEMS器件不斷涌現。雖然氣體和化學傳感器是基于半導體技術的，但是MEMS技術可以進一步減小尺寸和降低成本，從而開辟新的機遇。我們相信基于MEMS技術的氣體傳感器將會獲得越來越多的應用，尤其是可穿戴和消費電子設備，如智能手機和智能眼鏡等。另一個例子是，MEMS微鏡正吸引來自光通信市場的目光，如凱聯特(Calient)實現快速增長；或者MEMS微鏡應用于人機交互界面，如英特爾(Intel)收購Lemoptix。
 

　　過去，我們已經看到了不同市場中的，并且競爭也是很開放的。但是2014年令人記憶猶新的是：一個未來的MEMS巨人——羅伯特•博世(RobertBosch)的成長。去年由于消費市場的帶動，該公司的MEMS營收增長20%，達到12億美元，穩居位。意法半導體的MEMS營收現在落后博世4億美元。相比2013年，前五大MEMS公司沒有改變，合計營收為38億美元，約占MEMS市場的三分之一。
 

　　MEMS一直依賴于使用基于半導體的微加工技術來制造器件，以取代更加復雜、笨重或不敏感的傳感器。分析表明，未來將有四種趨勢改變MEMS市場格局：
 

　　*新興器件，如氣體傳感器、微鏡和環境組合傳感器
 

　　*新應用，如壓力傳感器應用于位置(高度)感測
 

　　*技術，包括封裝、新材料(如壓電薄膜和300mm/12寸晶圓)
 

　　*新的設計，包括NEMS(納機電系統)和光學集成技術
 

　　前十名MEMS廠商占據了大部分市場份額，我們將它們分為兩大類：“氣勢洶洶的悍將”和“苦苦掙扎的巨頭”。“氣勢洶洶的悍將”包括博世、InvenSense、Avago和Qorvo。博世是值得特別注意的，因為它是目前十名中一家雙市場(汽車和消費電子)MEMS公司，并且還具有研發和量產雙重設施。“苦苦掙扎的巨頭”包括意法半導體、惠普、德州儀器、佳能、樓氏電子、電裝和松下。這些公司目前正在努力尋找一種有效的增長引擎。此外，還值得一提的是一些“小巨人”，如Qorvo和英飛凌(Infineon)，將來很有潛力發展為“悍將”或“巨頭”。
 

　　2014年前三十名MEMS廠商排名
 

　　分析認為，MEMS公司發展方向：(1)單個MEMS產品線發展為多元化產品線；(2)MEMS產品線發展為系統集成產品線。到目前為止，博世是為成功的案例。
 

　　2014年前三十名MEMS廠商的產品線定位
 

　　未來的機會：軟件、12寸晶圓、新型檢測方法和新興傳感器
 

　　分析認為12英寸MEMS晶圓制造將在未來幾年成為熱門主題。12英寸晶圓制造將影響整個MEMS供應鏈，包括設計、材料、設備和封裝等。目前看來，主要有兩個原因驅動12英寸晶圓制造，(1)技術需求，如具有CMOS層的器件希望有較小的特征尺寸，而晶圓尺寸的擴大與芯片特征尺寸的縮小是相應促進和互相推動的，晶圓尺寸每提升一個等級就會伴隨著芯片特征尺寸縮小一個等級；(2)經濟需求：企業追求不斷地降低成本、增加產量。
 

　　封裝已經成為眾多MEMS公司的焦點，但是現在軟件也正成為MEMS傳感器的重要組成部分。隨著傳感器進一步集成，越來越多的數據需要處理，軟件使得多種數據融合成為可能。由于軟件的重要性日益凸顯，所以收購行為不斷發生，如InvenSense收購Movea。
 

　　隨著NEMS、新的封裝技術和其它因素的發展，新一輪的MEMS投資周期開始。
 

　　傳感器、封裝和軟件–將成為一個整體的傳感解決方案
 

　　雖然組合傳感器市場不斷增長，但是分立慣性傳感器市場仍有亮點
 

　　2015-2020年，消費類應用將繼續顯著增長，預計出貨量的年增長率為17%。然而，價格下降壓力巨大，每年下跌約5%，因此市場營收的年增長率為13%。在消費領域，還有一個有趣的現象：盡管組合傳感器獲得廣泛應用，但是分立的加速度計仍然保持增長勢頭。因為可穿戴設備和物聯網還將需要大量的分立傳感器。此外，智能手機iPhone6中也使用了一顆博世的分立加速度計。
 

　　加速度計 磁力計的組合傳感器適用于功能手機，因為他們可以采用算法來模擬陀螺儀，從而使得低端手機中的用量增加。而9軸或10軸組合傳感器將受可穿戴設備驅動增長。
 

　　研究還發現很多其它MEMS器件的發展趨勢，例如工業應用的噴墨打印頭近期爆發，MEMS技術正在工業和圖形市場取代壓電噴墨技術，同時在辦公室領域取代激光打印技術。我們也相信，2020年智能手機、平板電腦和可穿戴設備中的壓力傳感器市場將超過5.8億美元。另一個飆升的市場是消費類MEMS麥克風。醫療、汽車和其它應用仍然處于起步階段。此外，微鏡也有很多工業用途，如印刷和成形、激光微加工、光刻、全息數據存儲、光譜學、光療、三維測量、顯微鏡檢查、頭戴式顯示器和網絡數據中心等。
 

　　紅外微測輻射熱計(microbolometer)市場繼續增長，320x240像素分辨率的產品因其良好的“分辨率/成本”率，獲得為廣泛的應用。由于汽車和監控市場的需求，它仍將占據主導地位。雖然Lepton模塊的發布并未提升FLIR公司的2014年業績，但是它和SeekThermal(采用Raytheon紅外成像儀)將開啟未來全新的市場。
 

　　對于射頻應用，未來幾年，體聲波(BAW)濾波器市場將受到智能手機的驅動。2014年第三季度CavendishKinetics發布了一款令人印象深刻的MEMS天線調諧開關，滿足消費市場的“可靠性/成本”的規格需求。
 

　　后，根據研究我們認為基于MEMS技術的化學/氣體傳感器將成為未來的“明星”產品，智能手機和可穿戴設備都將廣泛采用。