MEMS传感器的发展概况

作者 /  韩允  赛迪顾问物联网产业研究中心总经理 （北京 100048）

摘要：物联网的发展和智能终端的广泛应用，使得传感器产品需求大幅增加，重心逐渐转向技术含量较高的MEMS传感器领域。MEMS传感器应用广泛，其涉猎方向已经渗入到社会生活的方方面面。

1  MEMS传感器的发展概况

MEMS全称Micro Electromechanical System，即微机电系统，是集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微型器件或系统，是一个独立的智能系统，可大批量生产，其系统尺寸在几毫米乃至更小，其内部结构一般在微米甚至纳米量级。

MEMS传感器应用广泛，其涉猎方向已经渗入到社会生活的方方面面，如：手机MEMS传感器应用、汽车MEMS传感器应用、可穿戴设备MEMS传感器应用方面都颇有建树。

2015年开始MEMS传感器市场规模稳步提升，产品需求大幅增加，在物联网的发展和智能终端领域也得到广泛应用，传感器产品需求大幅增加，重心逐渐转向技术含量较高的MEMS传感器领域（如图1）。

Yole Developement 数据显示，全球MEMS传感器产品需求近年增势迅猛，2017年MEMS传感器市场规模为437.6亿元，平均以超过15%的增长率增长，2020年预计将达到721亿元。赛迪顾问2018年12月对中国MEMS市场的统计如图2所示。

目前，中国开展MEMS研究的科研机构主要分布在北京、上海、石家庄等城市，以中科院、电子、航天、兵器科研系统和国内著名学府、重点理工院校为主。

MEMS本土重点企业相对分散，产品技术不够成熟，市场认可度不高，总部分布在北京、上海、无锡、西安、武汉、深圳等城市；而跨国企业总部则集中在北京、上海两地，尤其是上海聚集了ST、TI、Bosch、ADI、InvenSense等全球MEMS领军企业。有关中国MEMS生产线情况如图3所示。

关于产业规模方面，汽车、通信、工业是三大应用场景，2014年-2017年中国传感器市场规模及增长如图4所示。

MEMS传感器的投资方向主要以汽车、安防、工业为重点领域（如图5）。汽车、安防、工业等领域广泛应用惯性传感器。由于惯性传感器相关产品的市场基础雄厚，应用的潜力还没有得到完全开发，如果相关企业及机构能够在惯性MEMS传感器的技术、制造、应用解决方案及成本等方面实现突破，那么必将存在在短期时间内实现产值规模快速提升的可能。

CMOS图像传感器和环境光传感器成为传感器增长点，CMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器，CMOS图像传感器在消费电子、生物医学、汽车电子以及智能安防等领域将广泛应用；环境光传感器可以感知光线情况，并告知处理芯片自动调节显示器背光亮度，降低产品功耗，将广泛应用于智能手机、汽车电子等领域。