在中國制造戰略中，前幾年唱主角的是主機裝備等大國重器，而處在感知最前端的傳感器，則是微不足道的配角。然而，傳感器往往是處于一切工業產品的最前沿陣地，它提供了感知物理世界的第一道哨卡，其在現代信息技術產業中，重要性并不輸芯片。

為避免國產傳感器進入像芯片那樣的窘境，國家不斷在科技創新規劃中加強傳感器的地位。各企業也響應號召積極投產，其中最有代表性的就有MEMS傳感器。

MEMS傳感器就是把一顆MEMS芯片和一顆專用集成電路芯片（ASIC芯片）封裝在一塊后形成的器件，用于探測和檢測物理、化學、生物等現象和信號。

隨著全球電子制造產業鏈加速向亞太地區轉移，憑借成本等優勢，MEMS產業重心也不斷東遷，中國自然成為MEMS發展潛力最大、增速最快的市場。尤其是5G與物聯網的快速發展，對MEMS產業產生深遠影響，催生出大量創新產品及應用，帶動MEMS產品在工業生產及日常生活的普及化，使得中國MEMS 市場迎來新的增長機遇。

·    在消費電子領域，5G換機潮使單部手機 MEMS 傳感器數量不斷增加；智能家居和可穿戴設備的興起也有效擴大 MEMS 傳感器的市場空間。

·    汽車電子是 MEMS 產品的第二大市場，汽車自動化程度提高和政府推出的汽車安全規定也給 MEMS 傳感器的應用帶來機遇。

·    智能制造和醫療領域同樣存在較大市場機會，其中醫用MEMS傳感器已成為智慧醫療的核心。

其中，消費電子是MEMS的第一大市場，占比44％，汽車領域位居第二，占比24％，醫療設備占比17％。

此外，近幾年國內MEMS市場增長幾乎每年保持在20％，即便是疫情爆發的2020年，MEMS市場增速也達到了23％，是當年GDP增速的10倍，我們的市場應用正處于快速增長階段，預計2022年市場將會突破1000億，并且未來每年還會保持20％左右的速度持續增長。

那么，MEMS有何優勢可以吸引如此巨大的增量市場？

MEMS的優勢

用MEMS工藝制造的傳感器具有微型化、集成化、可大批量生產等特點。同時，MEMS傳感器不僅能夠感知被測參數，將其轉換成方便度量的信號；而且能對所得到的信號進行分析、處理和識別、判斷，因此MEMS也被稱為智能傳感器。

微型化：MEMS器件體積小，一般單個MEMS傳感器的尺寸以毫米甚至微米為計量單位，重量輕、耗能低。同時微型化以后的機械部件具有慣性小、諧振頻率高、響應時間短等優點。MEMS更高的表面體積比可以提高表面傳感器的敏感程度。

可批量生產：以單個5mm＊5mm尺寸的MEMS傳感器為例，用硅微加工工藝在一片8英寸的硅片晶圓上可同時切割出大約1000個MEMS芯片，批量生產可大大降低單個MEMS的生產成本。

集成化：MEMS在封裝機械傳感器的同時，還會通過集成ASIC芯片，來控制MEMS芯片以及轉換模擬量為數字量輸出。與此同時，微傳感器、微執行器和微電子器件的集成可制造出可靠性、穩定性很高的MEMS。隨著MEMS的工藝的發展，現在傾向于單個MEMS芯片中整合更多的功能，實現更高的集成度。

MEMS產業模式

Fabless＋Foundry模式：芯片設計企業專注于 MEMS 芯片及其產品結構的設計，完成設計后交由第三方晶圓廠生產制造出 MEMS 芯片，經過封裝測試后實現向消費電子、汽車、醫療和工控等應用領域客戶的出貨。

IDM模式：IDM 企業即垂直整合器件制造商，該類廠商除了進行集成電路設計之外，一般還擁有自有的封裝廠和測試廠，其業務范圍涵蓋集成電路的設計、制造、封裝和測試所有環節。除自主設計傳感器外，需配套大量傳感器制造和封裝測試所需設備，資金投入大。由于IDM模式對技術積累、生產規模和資金實力等方面要求高，采用該模式的企業均為全球大型MEMS傳感器企業。

外購芯片封測模式：國產MEMS封裝產業在全球范圍內處于相對領先的地位，但高端測試設備仍被國外龍頭企業壟斷。且中國MEMS壓力傳感器行業起步較晚，本土企業在傳感器設計方面的技術積累薄弱，本土企業多通過外采海外傳感器企業設計好的芯片以及與傳感器配套的其他芯片如ASIC信號調理電路芯片，自行或委托代工廠完成傳感器的封裝和測試，再將傳感器成品銷售給下游終端客戶的方式。

全球MEMS龍頭主要以IDM垂直整合制造為主，即涵蓋IC設計、IC制造、封裝測試等各個環節，甚至延伸到下游終端集成，其利用內部資源整合優勢，從MEMS 設計到制造所需時間較短，并大部分擁有自己的知識產權，技術開發能力較強，具有技術領先優勢。目前全球 MEMS 龍頭主要包括意法半導體、德州儀器、博世、博通和 Qorvo、樓氏電子等。

那么，是不是可以說MEMS產業更適合IDM模式？

實則不然。

MEMS具有“一類產品，一種制造工藝”的特點。隨著新興器件的涌現、新細分市場及應用的開辟以及純代工 MEMS 企業在擅長領域內的設計與加工工藝沉淀而產生的經驗效應，能夠同時處理多類器件開發及生產的純MEMS 代工企業將成為制造外包業務中的強力競爭者。就競爭強度而言，部分中低端器件尤其是消費電子類 MEMS 器件出貨量巨大且技術要求較低，商品同質化程度較高，隨著IDM 企業受到來自升級產業線以及降低成本維持利潤的壓力不斷增加Fabless＋Foundry模式品的商業模式將成為未來行業業務模式的主流。

在中國MEMS產業即將步入黃金機遇期之際，國內企業的代工能力已和國外不相上下。不過中國MEMS產業要徹底實現我國MEMS產業的飛速發展和自主可控，最關鍵的是需要MEMS芯片的設計和代工制造搭建完整的產業鏈齊頭并進，因此市場源源不斷的涌現一些IDM企業，與代工企業探索新的市場機會，開啟攻堅戰。

國產攻堅

歌爾股份（代工）：中國微型麥克風代表性企業，在微型麥克風領域，市場占有率居世界同行業之首。歌爾在2020年全球MEMS廠商營收排名中升至第六位，繼去年首次躋身前十后，僅用一年時間排名升至第六，也是前十名中唯一一家中國企業。

瑞聲科技（代工）：瑞聲科技在設計和大批量高精密制造方面有近三十年經驗，在微型聲學、觸覺、MEMS麥克風領域，分別被工信部認定為我國制造業單項冠軍示范企業?，F已成為全球領先的同行、IT及消費電子市場微型元器件整體方案供貨商。

敏芯微電子（IDM＆代工）：敏芯作為中國最早成立的MEMS研發公司之一，現已擁有完整的芯片設計、晶圓制造、封裝與測試等全產業鏈的自主研發設計能力，憑借完全自主設計的MEMS芯片與ASIC芯片成功打破了國外廠商長期壟斷的格局。

美新半導體 （IDM）：美新半導體在無錫建有8英寸MEMS磁、慣性傳感器封測產線。2021年7月，據紹興濱海新區管委會公示公告，美新半導體將在紹興建設MEMS磁傳感器生產線及加速度傳感器工藝開發實驗線，該產線預計年產6億顆MEMS芯片。

賽微電子 （代工）：2021年6月北京8英寸MEMS產線（北京FAB3）一期建成生產，目前月產約1萬片。FAB3二三期工程正在進行，全部投產后，預計FAB3總產能達3萬片每月。

中芯集成電路制造（紹興）（代工）：中芯國際的MEMS方案主要集中在MEMS麥克風、加速度計、陀螺儀、壓力、顯微鏡、超聲波傳感器、射頻器件。2020年第四季度一期產能擴產至每月4萬片晶圓，近期其成功完成晶圓設備鏈調試，8英寸晶圓月產能增至7萬片，良品率達99％。

上海先進半導體（代工）：先進半導體由傳統模擬芯片代工廠轉型MEMS代工， 目前有5英寸、6英寸、8英寸晶圓生產線，MEMS生產線可以代工的器件包括：三軸陀螺 儀、加速度計、生物MEMS芯片、光學MEMS、RFMEMS、微流體開關、壓力傳感器等，可被廣泛應用于消費電子、醫療電子以及汽車電子等領域。目前，該MEMS生產平臺擁有世界最先進的深槽刻蝕、鍵合、硅片邊緣修整等設備，設計月產量可達3000片。

華潤微電子（IDM＆代工）：擁有3條6英寸線，其中MEMS產線是國內規模最大的與CMOS生產線兼容的MEMS傳感器量產生產線，具有國內領先水平的 MEMS 表面和體硅加工技術。并且華潤微電子8寸MEMS的3000片／月產能擴充已經完成，并投入使用。光電及MEMS麥克風工藝平臺從6英寸升級到8英寸，實現批量生產，產品性能及良率水平優秀。

士蘭微電子（IDM）：杭州士蘭微是國內規模最大的IDM企業之一。自2010年開始，士蘭微電子投入大量資金，通過對加速度傳感器、地磁傳感器、壓力傳感器等一系列傳感器產品的開發，在6寸、8寸芯片生產線上實現了批量制造能力，并建立自己的MEMS封測生產線，初步走通了系列傳感器的IDM發展之路，已申請相關發明專利百余項。

中科院微電子所（中試線）：2016年由中科院微電子所設立的MEMS研發平臺，其8英寸MEMS中試線工藝穩定性達到98％；針對三軸重力加速度計、基于氧化釩的紅外圖像傳感器、醫用CT中X－ray探測、基于薄膜體聲波濾波器（FBAR）、MEMS紅外探測器等產品。

政策支持

在政策護航、研發生產體系完善的大環境下， MEMS 行業提獲利頗豐，半導體芯片行業作為信息產業中的基礎和核心部分，是關系國民經濟和社會發展全局的基礎性、先導性和戰略性產業。國家也在持續關注并大力支持傳感器行業的發展，并政策層面對智能傳感器產業已有較多支持。

MEMS傳感器利好政策