中国MEMS将步入黄金机遇期

  随着新一轮工业革命和产业变革的蓬勃兴起，智能传感器正在被大范围的应用于工业互联网、无人驾驶、生物医疗、5G等众多领域，其发展前途广阔无限。智能传感器是连接物理世界与数字世界的桥梁。其中，以MEMS为代表的智能传感器是传感器的发展趋势。

  科创板的设立促进了MEMS产业高质量发展。科创板将对新业态、新模式、新产业、新技术高发的MEMS产业产生直接的推动作用；助力MEMS产业新龙头的产生，加速企业的优胜劣汰，促进行业快速发展。

  国内MEMS产业在“机遇与挑战”中稳步前进。一方面，2020年新冠肺炎疫情爆发，国际贸易环境复杂多变，国内产业的发展面临着诸多挑战，高端芯片、EDA软件、制造与测试设备等有待发展。另一方面，后疫情时代，在“物联网技术的快速推广”和“新基建加速新技术的产业应用”等因素的驱动下，国内MEMS产业迎来了前所未有的发展机遇，稳中求进必然是MEMS产业在2021年的主题。

  “智能化、微型化、集成化”慢慢的变成了MEMS产业的新共识。全球主要传感器和仪器仪表企业早已加大了MEMS的研发与投入，通过自主研发、收购、合作等方式，慢慢地加强自身在智能传感器和MEMS领域的技术积累。

  MEMS产业主要是伴随着集成电路产业发展起来的，大致上可以分为研发设计、生产制造（晶圆制造和封装测试）、集成应用三个层面，就全产业链概念来说，还包括材料和设备。

  研发设计的中坚力量大多分布在在北京、上海等地的高校、科研院所和研发中试平台，多数企业都是和这些机构合作研发设计MEMS产品。MEMS技术涉及微电子、材料、物理、化学、生物、机械学诸多学科领域。2020年，射频、3D成像、激光雷达等新应用进一步开拓了MEMS市场空间，吸引了大量企业布局，但目前距离大批量生产仍存在一些尚未攻克的技术难点。

  在生产制造层面，MEMS制造是基于集成电路制造技术发展起来的，分为前段晶圆制造和后段器件封测。晶圆制造主要有三类，纯MEMS代工、IDM企业代工和传统集成电路MEMS代工；封测一般是委托专业的MEMS器件封测厂。2020年一些特色工艺线也开始做MEMS产品，目前，北京silex产线一期准备完毕，中芯绍兴产能逐步释放，MEMS国内晶圆制造产能空间快速提升。

  在集成应用层面，大致上可以分为三大类。一是由MEMS产品制造商提供解决方案，其解决方案通用性强，能够更有效地发挥产品性能，兼具灵活与轻度定制化的特点，基本实现即插即用；二是由MEMS产品应用厂商进行集成，企业对外采购传感器再集成到整机产品，该类解决方案专注于特定领域、研发成本比较高、产品研制周期较长；三是由垂直整合厂商集成，通常属于高精尖领域，企业为旗下航空、发电、运输等业务自行生产专用传感器，该类应用集成专用性强，高度适配自家应用。

  未来十年是中国MEMS产业的黄金十年。国内产业和市场端将面临诸多挑战，也将迎来前所未有的机遇。一是科创板机遇，科创板将加速MEMS企业的优胜劣汰，促进行业加快速度进行发展；二是新基建机遇，5G、物联网市场将带来新需求；三是国家扶持的机遇，国家对MEMS产业的支持力度将不断加大。

  代工制造是中国MEMS产业的重要特点。未来，MEMS工艺将逐步标准化、兼容化，且MEMS体量远比IC小，因此MEMS企业更适合代工模式。随着国内MEMS制造水平的逐步的提升，加之本地化服务和成本等优势，MEMS制造环节向中国转移的趋势将越来越明显，这也将导致中国的MEMS晶圆厂建设提速，逐步提升国内MEMS的整体制造能力。

  MEMS封装工艺是决定MEMS产品成本和性能的重要环节，其需要同时实现芯片保护、外界信号交互等多种功能。与IC封装相比，MEMS封装需考虑的因素更多、更复杂，且标准不一，往往需要定制化。近年来，3D晶圆级封装技术取得长足进步，可以把MEMS和ASIC整合在一起，未来3D晶圆级封装将逐步提升效率和缩减尺寸，成为MEMS先进封装领域的重要方向。

  新材料和传感集成的技术突破及大范围的应用，将大幅度提高硅基MEMS产品性能、减少相关成本，为MEMS产业带来非常大的市场机会。如PZT、氮化铝、氧化钒等新材料在MEMS器件上的突破，有望取代部分传统硅基产品，得到快速应用。同时，将多种单一功能传感器组合成多功能合一的传感器模组，再通过集成微控制器、微处理器等芯片的传感器集成技术，也将为MEMS产业带来新的市场机遇。

  首先，优化产业高质量发展的政策环境和金融环境。落实国家政策法规，营造良好的金融生态环境，建立多元化的投融资体系，积极地推进银企合作，拓宽企业融资渠道。促进产业集群发展，推动产业链建设。设立创新扶持基金，扶持前期研发创新。

  其次，产学研紧密结合，重视知识产权战略布局。联合高校设立科学技术创新基金，开展新产品研发、科技成果转化等，构筑企业为主体的技术创新体系，走“产学研用”相结合的道路，走自主创新和国际合作相结合的跨越式发展道路。推动并联合企业、大专院校、科研院所、行业协会、支撑机构，成立产业联盟；积极开展关键基础技术联合研发、专利运营、标准制定、知识产权保护等工作，建立标准化工艺库，提升工艺通用性。重视MEMS知识产权的战略布局，强化国际交往，扩大国际知识产权交流合作。

  再次，完善并优化产业生态，积极推动产业链协同升级。一方面，积极提升本土产业配套能力，推动新型敏感材料、设计分析软件、核心装备、传感器数据融合等技术的研发和产业化。另一方面，统筹产业链上下游资源，强化产业链上下游合作，增强产业协同发展能力；建立研发与终端消费产品一体化的协同交互发展体系，形成以技术开拓市场、市场促进技术能力提升的循环发展模式。

  最后，加强高校人才教育培训建设，鼓励企业与高校合作培养。搭建高校和企业联合培养人才的模式，支持建立MEMS产学研用育人平台；鼓励和支持MEMS制造商设立研发激励基金，逐步建立研发设计团队，建立与科研院所人才交流与联合培养长效机制，促进研发、工艺难题上行和科研成果应用下行，打通科研院所科技成果转化通道。

  在这个信息技术产业的快速地发展下，电子技术领域中石英晶体振荡器一直占有重要的地位，它的应用已有几十年的历史，几乎我们用到的电子设备不能离开石英晶体振荡器。但石英晶体也有它的不足，如在通信设施应用上需要仔细考虑遭遇气流或温度快速变化、部署于立式高架或路边等等挑战，如今SiTime的Elite Platform 出现将改变这一现状，将助于通信设施达到最优异的性能、可靠性及服务质量。 MEMS和模拟半导体公司和MegaChips公司的全资子公司SiTime公司于近日推出创新产品Elite Platform ，其中包含Super-TCXO (温度补偿型振荡器)和多款振荡器。这些高精度器件可拿来解决电信与网络设备存在已

  振荡器，颠覆电信与网络计时市场 /

  微机电系统（MEMS）谐振器最近被利用于消除激光中的细微量子波动，从而可望用于实现新一代超精密的测量仪器。 美国加州理工学院（California Institute of Technology）教授Oskar Painter在实验室开发出的这项研究，可说是首次展示由标准硅晶MEMS所产生的“压缩光”。 激光测量技术可用于实现一些世界上最精确的测量仪器，但是，针对一些最敏感的科学应用时，必须设法克服原始激光波形中固有的波动。这种称为“量子波动”的情形会持续存在，甚至存在激光穿过的真空状态。如今，Painter与其他几位教授们共同研发出一种硅晶MEMS元件，可将量子波动压缩出来，产生一种比传输于真空状态时更纯净的

  谐振器可望消除激光测量中的细微量子波动 /

  当今，增强现实/虚拟现实 (AR/VR) 系统正在所有的领域得到日益广泛的应用，例如在娱乐、教育、医疗保健和其他工业应用中。借助这些技术，用户能在虚拟空间中模拟复杂任务，例如外科手术。无论在AR还是VR的系统中，传感技术已成为关键技术之一。 传感技术通过先进精确的定位/运动检测，帮助用户在虚拟空间中获得现实的体验感。TDK最新的 AR/VR 系统使用飞行时间 (ToF) 技术来测量与某个物体的距离，超声波传感器吸引了极大关注。 ● 让 AR/VR 变得更真实的挑战：减小超声波传感器的尺寸 ● 采用基于 MEMS 的超小型传感器的 ToF 解决方案 让 AR/VR 变得更真实的挑战：减小超声波传感器的尺寸 20

  超声波传感器，推动AR/VR 技术进步 /

  精密导航功能通常易与汽车、飞机、船舶联系在一起，但事实上，在工业和医疗领域，导航功能同样得到普遍应用，从工厂机械和手术机器人到应急响应跟踪。 导航问题 目前有许多方案能取得指向、驾驶、导向设备的位置、方向和运动等信息。实际上，许多应用依赖全球卫星定位系统(GPS)的情况越来越普遍。但是，在面临室内导航以及在处理更复杂并与环境相关的挑战时，只靠GPS是不够的。 对此类应用，能够使用不同类型的传感器来改善系统从异常动作判断实际运动的能力。用以处理特殊导航问题的特定传感器，其能力不仅取决于传感器的性能，同时也要依据应用的独特动态特性而定。 大多数应用包含不同的检测技术，其中没有一点一项技术能够独立地满足应用要求。

  越来越多的移动电子设备，如手机、耳机、相机和MP3，采用了先进的降噪技术，以消除背景音，提高声音质量。要使这种先进的技术付诸实施，所采用的多个麦克风不仅需具有抗射频和电磁干扰的能力，还一定要有极小的尺寸。爱普科斯生产的MEMS麦克风是符合此要求的理想解决方案。作为目前市场上体积最小的麦克风，MEMS麦克风不仅提供极佳的音频质量，而且具有优良的抗电磁干扰功能。 性能优良，占用面积小 由于采用了Technitrol的MEMS（微电子机械系统）麦克风技术，一系列极具创新性的MEMS产品得以投放到在硅麦克风市场。首批上市的产品为爱普科斯T4000和T4010系列，在它们身上，汇聚了先进的MEMS和ASIC技术的设计能力、对用

  麦克风可以有效改善音质 /

  飞思卡尔半导体 推出用于测量海拔的高精度压力传感器 ， 旨在帮助用户进一步利用高级导航功能和新的基于位置的服务 ， 如 GPS 辅助 和 e911 。飞思卡尔 Xtrinsic MPL3115A2 压力传感器基于微机电系统 （ MEMS ） 技术 ， 补充了 Xtrinsic 产品组合中的加速计和磁力计 ， 能够完全满足智能移动电子设备中对这类组件的日渐增长的需求。       Xtrinsic MPL3115A2 智能数字 压力传感

  长春理工大学光电信息学院 张云琦、张景波、邢春香、孙晓冰；吉林大学电子科学与工程学院 胡大强、殷景志 中国电子科技集团公司第四十九研究所 陈信琦 0、引言 磁传感器技术分类（来源：《磁传感器市场与技术-2017版》） 由于磁性传感技术不会受到灰尘、污垢、油脂、振动以及湿度的影响，因此磁传感器在工业设施和电子仪器中存在广泛的应用，如磁共振成像、生产的自动控制、流程工业、煤矿勘探、电流测量、缺陷定位和铁磁材料剩余应力检测等方面。为满足不同场合的应用，已根据不同传感原理制备了相应的磁传感器，常见的有超导量子干涉装置(SQUID) 、磁通门磁力计、霍尔效应传感器、各向异性磁阻(AMR)传感器、微机电系统(MEMS)磁传感

  市场研究机构iSuppli预测，所谓的「高价值(high-value)」微机电系统元件(MEMS)市场，将在今年以及未来强劲成长，而包括全球暖化与人口高龄化等议题，都是推动该市场成长的因素。 根据iSuppli估计，高价值MEMS市场2010年成长率接近30%，达到16亿美元营收规模；高价值MEMS元件出货量则可望由2009年的8,700万颗，在今年达到1.03亿颗水平。该机构的五年期预测则显示，高价值MEMS市场将在2009~2014年间，以19.7%的平均年复合成长率(CAGR)，在2014年达到26亿美元营收规模。 iSuppli所定义的高价值MEMS元件，指的是非大量消费性电子与汽车应用、而是

  信号与系统（第二版） (Simon S. Haykin, Barry Van Veen, 林秩盛, 黄元福, 林宁)

  材料与工艺手册

  3D机器视觉技术研讨会

  直播回放： ST MEMS 传感器开发套件简介、了解内嵌“有限状态机和机器学习内核”的传感器

  解锁【W5500-EVB-Pico】，探秘以太网底层，得捷电子Follow me第4期来袭！

  有奖直播 与英飞凌一同革新您的电动汽车温控系统：集成热管理系统（低压侧）

  随着投资者准备迎接芯片行业长时间的疲软，台积电自6月中旬以来所损失的市值规模在亚洲排名居首。本轮下跌可能尚未结束。出于对宏观环境和 ...

  12月21日消息，据新闻媒体报道，在今天的“2023科技风云榜”年度盛典上，中国工程院院士、清华大学教授郑纬民发表了关于大模型训练算力系统演讲 ...

  英特尔 CEO 亲自站台：Intel 18A 优势略高于台积电 N2 工艺

  12 月 21 日消息，英特尔首席执行官帕特・基辛格（Pat Gelsinger）近日在接受媒体采访时表示，英特尔的 18A 工艺和台积电的 N2 工艺不 ...

  12 月 21 日消息，根据 TechNews 报道，台积电位于美国亚利桑那州的 Fab21 工厂目前正处于密集的设施安装调试阶段，而且已经启动了 ...

  上海灵动微电子股份有限公司近日宣布（以下简称“灵动微电子”），已获得上海科创集团旗下海望基金的新一轮战略性投资。此前，灵动微电子还 ...

  DRAM / NAND 巨头明年加码半导体投资：三星增加 25%、SK 海力士增加 100%

  CPS16-LA00A10-SNCCWTNF-AI0WTVAR-W1029-S

  三星为了Galaxy S21/Z Flod3等恢复One UI 4.0正式版推送

  如何运用升降压芯片CS5517实现锂电池稳定输出3.3V/3.6V电压？

  STM32-PA13、PA14、PA15、PB3、PB4等默认为仿真功能引脚重映射为普通IO

  宜普电源转换公司将在CES 2024展示基于氮化镓技术的消费电子应用场景

  看视频答题，玩转幸运大抽奖：Littelfuse汽车电子电路保护知多少

  有奖直播｜贝能国际推出基于英飞凌技术的毫米波雷达模组，完美解决PIR市场痛点

  站点相关：市场动态半导体生产材料技术封装测试工艺设备光伏产业平板显示EDA与IP电子制造视频教程