傳感技術(shù)是獲取信息的技術(shù)，是信息技術(shù)的基石。通過傳感技術(shù)如信息識別、信息提取、信息監(jiān)測等來取得信息，然后通過通信技術(shù)來實現(xiàn)信息的快速、可靠、安全的轉(zhuǎn)移即傳遞信息，進而通過計算機技術(shù)來對信息進行編碼、壓縮、加密、存儲等處理，最后通過控制技術(shù)來利用所獲得的信息。
信息技術(shù)的發(fā)展對MEMS傳感技術(shù)提出更高的要求，也指引未來發(fā)展的方向：1.向高精度發(fā)展例如精確制導;2.向高可靠性、寬溫度范圍發(fā)展;3.向微型化發(fā)展，如各種便攜設(shè)備應用;4.向微功耗及無源化發(fā)展;5.向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，與無線技術(shù)結(jié)合;6.向智能化數(shù)字化發(fā)展，與CPU等結(jié)合。日前在第八十屆中國電子展上，中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院葛霽博士分享了他對中國MEMS傳感器市場的分析和預測展望。
全球MEMS傳感器市場概況
葛霽指出，受全球經(jīng)濟疲軟影響，全球MEMS傳感器市場增長速度放緩，預計未來幾年將保持年均8%的復合增長率，而主要增長動力來自消費電子領(lǐng)域特別是手機領(lǐng)域，汽車電子領(lǐng)域增幅則有所放緩。未來幾年平板電腦和智能手機領(lǐng)域的MEMS傳感器應用仍將保持強勁增長，但產(chǎn)品零售價呈逐步下降趨勢。
從市場區(qū)域來看，美國歐洲市場份額趨于下降。美國地區(qū)市場份額保持穩(wěn)定，仍是全球高端技術(shù)及產(chǎn)品的重要發(fā)源地，歐洲收到債務危機以及汽車工業(yè)下滑的影響，市場份額略有下降，但是以德國、芬蘭、法國為代表的歐洲國家MEMS傳感器加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。
亞太(含日本)地區(qū)則在平板電腦以及智能手機市場的帶動下，市場份額不斷上升，市場地位不斷提升，其中尤以中國市場的作用不容忽視。
具體看中國MEMS傳感器市場，葛霽指出，受全球經(jīng)濟疲軟以及國家謹慎的宏觀政策影響，2011年中國MEMS傳感器市場增速出現(xiàn)放緩的跡象，但仍然明顯高于全球增速。“一方面中國的智能手機、平板電腦、筆記本電腦等整機產(chǎn)品增長率強勁，另一方面MEMS傳感器在整機產(chǎn)品中的滲透率將進一步提高。”他說。
中國MEMS傳感器市場分析
從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，壓力傳感器、加速度計占據(jù)較大份額。他說，“壓力傳感器在中國汽車電子和醫(yī)療電子產(chǎn)量進一步增長的帶動下，市場份額仍居首位，但在加速度計的強勢擴張下，其市場份額較2010年下降了1.2個百分點，為26.5%。2011年，加速度計在手機、平板電腦、筆記本等產(chǎn)品產(chǎn)量增長的保障下，加上其在整機中滲透率的進一步提高，市場規(guī)模高速增長，2011年實現(xiàn)銷售額45.1億元，市場份額從2010年24.1%提高至25.7%，位列第二。在中國投影機、打印機等產(chǎn)品巨大產(chǎn)量的支撐下，以及在手機中應用范圍的擴大，2011年，DMC微鏡陣列、硅麥克風以及噴墨打印頭也占有較大市場份額。”
除了壓力傳感器和加速度計，陀螺儀增長也非常迅猛。由于在手機以及平板中實現(xiàn)規(guī)模化應用，陀螺儀近年達到52%的年平均復合增長率。射頻開關(guān)與生物MEMS器件由于基數(shù)較小，且單價堅挺，預計未來仍將保持高速增長。唯一出現(xiàn)負增長的是噴墨打印頭，由于產(chǎn)業(yè)化較早且技術(shù)相對簡單，噴墨打印頭市場已趨于飽和。
從應用劃分來看，2011年，汽車電子領(lǐng)域MEMS傳感器增速放緩，實現(xiàn)銷售額62.8億元，但整體規(guī)模以及產(chǎn)品價格都還高于3C應用領(lǐng)域，繼續(xù)領(lǐng)跑中國MEMS傳感器市場。網(wǎng)絡(luò)與通信領(lǐng)域MEMS傳感器市場規(guī)模為43.2億元，市場份額由2010年的22.9%上升至24.6%，增速為所有領(lǐng)域最快。加速度計、硅麥克風在手機中應用比例持續(xù)提高，一些新型產(chǎn)品如更小尺寸的DMD以及MEMS激光掃描儀、地磁傳感器以及微型機械陀螺儀也開始在智能手機中得到規(guī)模化應用，從而助推了該領(lǐng)域MEMS傳感器市場規(guī)模的快速擴大，但是隨著中國汽車工業(yè)和汽車電子產(chǎn)業(yè)前兩年的飛速發(fā)展，增速有所放緩。而2011年平板電腦的快速發(fā)展使得計算機領(lǐng)域加速度傳感器需求進一步攀升。計算機領(lǐng)域成為中國MEMS傳感器的第三大應用市場，市場規(guī)模為37.1億元，市場份額為21.1%。
從MEMS傳感器的品牌結(jié)構(gòu)來看，目前中國市場仍為外資廠商掌握，排名前十的MEMS傳感器廠商占據(jù)了50%以上的市場份額。
2011年，受益于中國計算機、通信領(lǐng)域整機產(chǎn)量增長，以及手機、平板電腦等3C產(chǎn)品中MEMS傳感器應用比重的不斷提高，專注于上述領(lǐng)域的ST、TI等廠商地位進一步鞏固。此外，飛思卡爾、ADI等廠商因其在消費電子、汽車電子、工業(yè)控制等多個領(lǐng)域的廣泛涉足而在中國MEMS傳感器市場取得較好成績。專業(yè)MEMS傳感器廠商Triquint在RF MEMS領(lǐng)域的優(yōu)勢表現(xiàn)，也使得其進入中國十大MEMS供應商之列。博世等整機型MEMS傳感器企業(yè)市場份額較2010年有所下降。
中國MEMS傳感器市場預測
葛霽指出，2012年至2014年，中國MEMS傳感器市場將繼續(xù)保持兩位數(shù)增長，到2014年，中國MEMS傳感器市場銷售額預計將達到246.6億元。未來三年，在中國3C產(chǎn)品、汽車電子、醫(yī)療電子等產(chǎn)品產(chǎn)量繼續(xù)保持穩(wěn)定增長，特別是以手機和平板電腦為代表的3C產(chǎn)品快速增長的帶動下，中國MEMS傳感器市場規(guī)模有望進一步擴大。
從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，他認為加速度計將居于首位。“加速度計在3C產(chǎn)品中的滲透率不斷提高，并在平板電腦中成為標配，未來三年，這一產(chǎn)品市場份額將居于首位。同時陀螺儀等產(chǎn)品隨著技術(shù)的進一步成熟，整機滲透率的進一步提高，以及相應整機產(chǎn)品產(chǎn)量的繼續(xù)擴大，由于其市場基數(shù)較小，其市場規(guī)模也將呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。噴墨打印頭則隨著打印機產(chǎn)量的穩(wěn)定，該類細分市場未來三年增長乏力現(xiàn)象將持續(xù)。”
從應用結(jié)構(gòu)來看，葛霽指出計算機將成為最活躍的領(lǐng)域。未來三年，中國汽車電子產(chǎn)業(yè)增長將會有所放緩，對應的汽車電子領(lǐng)域MEMS傳感器市場增速也將會有所放緩，但是由于汽車電子領(lǐng)域MEMS市場規(guī)模較大，所以到2014年，這一領(lǐng)域MEMS傳感器市場規(guī)模將達77.2億元，仍然為中國MEMS傳感器市場最大的應用領(lǐng)域。
未來中國網(wǎng)絡(luò)通信和計算機領(lǐng)域?qū)⑹荕EMS傳感器市場增速最快的兩個領(lǐng)域，其中計算機領(lǐng)域在平板電腦爆發(fā)式增長的帶動下，成為最為活躍的一個領(lǐng)域。
消費電子在數(shù)碼相機、攝像機以及多媒體播放機等整機產(chǎn)品增速難以進一步突破的局限下，其產(chǎn)品市場增速難以提高。
中國MEMS傳感器市場趨勢分析
葛霽從產(chǎn)品、技術(shù)、價格和應用四個方面分析了未來中國MEMS傳感器市場的發(fā)展趨勢。
產(chǎn)品：主力產(chǎn)品性能優(yōu)化，如加速度計、壓力傳感器、噴墨打印頭等尺寸、功耗等方面的改進。 便攜產(chǎn)品尺寸縮小，如DMD微鏡陣列等;新型產(chǎn)品規(guī)模應用，如地磁傳感器等;前沿產(chǎn)品投入研發(fā)，如新型MEMS振蕩器、基于MEMS技術(shù)的存儲器、MEMS電池等。
技術(shù)：系統(tǒng)集成，從單獨的芯片向模塊和系統(tǒng)解決方案升級;標準工藝，MEMS傳感器產(chǎn)品生產(chǎn)工藝進一步開發(fā)以及MEMS與COMS工藝仍將進一步融合，以推動MEMS傳感器標準工藝的建立。此外，為進一步降低產(chǎn)品成本，8英寸MEMS傳感器生產(chǎn)線數(shù)量逐步增多，而獨立的MEMS傳感器代工廠數(shù)量的增多，也為MEMS傳感器大規(guī)模制造技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了有利的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。
葛霽說，“歷史上曾經(jīng)有許多新工藝都曾號稱要取代硅CMOS工藝，但最后的結(jié)局都是與CMOS工藝融合了，MEMS工藝也不會例外。特別是成本下降的趨勢下，走向標準的工藝利于大規(guī)模制造降低成本。當然也不排除一些廠商會做一些定制、高端的產(chǎn)品，但整體的趨勢是走向標準化。”
價格：手機、數(shù)碼相機、筆記本、平板電腦等3C領(lǐng)域MEMS傳感器產(chǎn)品價格下降最快，與之相對，汽車電子、醫(yī)療電子等領(lǐng)域中因整機產(chǎn)品對價格不敏感，因而其中的加速度、壓力傳感器等MEMS傳感器產(chǎn)品價格降幅相對較小。而MEMS噴墨打印頭、硅麥克風等產(chǎn)品性能及應用等均已成熟，產(chǎn)品價格也趨于穩(wěn)定，一些新產(chǎn)品新應用如用在便攜設(shè)備中的微機械陀螺儀、地磁傳感器等產(chǎn)品價格則下降較快。
應用：葛霽強調(diào)說汽車電子仍是目前中國MEMS傳感器最大的應用市場，但以平板電腦為代表的計算機領(lǐng)域和以手機為代表的通訊領(lǐng)域確是目前最為活躍的兩個應用領(lǐng)域。目前，加速度傳感器和陀螺儀已成為了平板電腦的標配，而一款高端手機可能已經(jīng)裝配有加速度傳感器、硅麥克風、DMD微鏡陣列、地磁傳感器、陀螺儀、FBAR雙工器、MEMS RF射頻模塊、MEMS激光掃描儀等數(shù)種MEMS產(chǎn)品。
另外他特別指出，中國醫(yī)療電子特別是便攜醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，也使得這一領(lǐng)域MEMS傳感器產(chǎn)品需求快速釋放，而消費電子領(lǐng)域在多媒體產(chǎn)品增速不高的影響下，未來發(fā)展相對平衡。
未來中國市場預測與展望
“到2014年，中國市場規(guī)模增速將保持兩位數(shù)，加速度計市場份額將位居首位，網(wǎng)絡(luò)與通信及計算機領(lǐng)域應用增速較快，不斷接近甚至超過汽車電子領(lǐng)域市場規(guī)模，”葛霽說。為此他從國家及企業(yè)兩方面提出了一些建議。對于國家，他認為應該抓住大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)時機，針對某些產(chǎn)品部署一系列扶持政策，比如基于MEMS的流量傳感器和加速度計智能電表。
建立一批產(chǎn)業(yè)基地，給予相關(guān)優(yōu)惠政策，比如沈陽建設(shè)的傳感器工業(yè)園;積極打造產(chǎn)業(yè)鏈，建立設(shè)計、制造、封裝及測試平臺，充分發(fā)揮人力成本優(yōu)勢，參與國際競爭。對于企業(yè)，他認為它們應該抓住中國市場熱點，切入細分領(lǐng)域，打造特色產(chǎn)品。而有實力的IC制造企業(yè)，則應該積極開展特色晶圓代工業(yè)務，把工藝標準化與高度靈活性和定制化開發(fā)結(jié)合起來。
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