來源于半導體行業觀察 ，作者Yole

MEMS的危機和潛力……

編輯：感知芯視界

MEMS 設備是日常生活的一部分，存在于從智能手機到汽車到戰斗機的各種系統中。由于應用程序的多樣性，數量和相關收入可能非?？捎^ 。

由于去年的宏觀經濟形勢和一些表現不佳的終端系統，尤其是智能手機，MEMS器件的總體出貨量從2021年的313億單位減少到 2022年的309億單位，同比下跌1% 。就收入而言，市場實際上從 2021 年的142億美元增加到 2022 年的145億美元，同比增長 2.5% ，這主要是由于通貨膨脹和平均售價較高。

消費類 MEMS 市場仍然是最大的細分市場，新興的可穿戴應用將抵消近期智能手機需求的下滑，市場規模從 76 億美元增長到 94 億美元，復合年增長率為 4%。汽車行業繼續受益于汽車自主功能的不斷增強，并將繼續保持第二大市場的地位，而工業、國防和航空航天、醫療和電信在預測期內的復合年增長率至少為 5%。

“全球每年出貨超過 10 億臺設備，每臺設備都包含大量 MEMS 組件，因此智能手機通常被看作 MEMS 消費市場的主要驅動力。然而，隨著可穿戴技術的成熟以及越來越多的終端產品進入市場，它們開始占據一些市場份額。重要的是，隨著消費者對高通脹率和不確定的經濟做出反應，新的可穿戴功能的出現有助于抵消智能手機購買量的下降——尤其是在中國。”Yole Intelligence 技術與市場分析師Pierre Delbos說。

MEMS終端市場，各不相同

然而，我們應該記住，這些動態并不反映行業對 MEMS 設備的興趣，而是由于全球事件的影響以及圍繞 MEMS 行業的未來不確定性，所有行業都是如此。不過，就長期增長而言，我們看到 MEMS 設備的吸引力不斷增長，這主要是由所有終端市場的大趨勢推動的。

具體而言，在消費行業，我們預計智能手機中新傳感器的集成將普遍停滯。盡管如此，我們仍然看到人們對智能手表和 TWS 耳塞等可穿戴設備中的 MEMS 器件的興趣不斷增長。

從長遠來看，我們仍然期待 AR/VR 耳機的出現（2030 年），這將為慣性傳感器、麥克風和用于 LBS 的 MEMS 微鏡帶來銷量。包括無線耳機、智能手表和AR/VR耳機等產品具有導航輔助、高度測量、空間音頻甚至睡眠監測等新穎功能。隨著 OEM 集成更多 MEMS 組件以進一步提高性能和增強功能，MEMS 滲透率隨之提高。

此外，隨著全球對室內和室外空氣 質量的認識不斷提高，環境傳感器將用于空氣凈化器、恒溫器和住宅暖通空調系統。最后，新的 MEMS 技術可能會出現并取代傳統技術，例如 MEMS 微型揚聲器、MEMS OIS 或 MEMS 冷卻。

來到汽車行業，正在經歷一場巨大的變革，主要推動力是汽車電氣化和自動駕駛。從汽車電氣化開始，我們預計從長遠來看：2030 年及以后，純電動汽車中使用的 MEMS 傳感器數量將全面減少 。但是，Yole認為，在自動駕駛和 ADAS 功能集成的推動下，MEMS 滲透率不斷增長，有助于抵消整體汽車市場增長緩慢/緩慢的影響，這主要得益于在其他汽車領域預計出現的MEMS增長。

ADAS和安全應用將需要 MEMS運動傳感器用于GNSS定位、 MEMS微鏡用于新型LiDAR系統、微測輻射熱計用于AEB等。直接胎壓測量也從 統TPMS模塊轉向智能TPMS模塊， 集成加速度計以及一個壓力傳感器，用于監測汽車的負載狀況和車輪的花紋深度。我們還看到人們對車內舒適度的興趣日益濃厚，這將為 MEMS 麥克風、環境 傳感器、超聲波固態按鈕等帶來機會。這將有助于該市場到 2028 年增長至 41 億美元，復合年增長率高達 7% 。

而隨著工業 4.0 和倉庫自動化等大趨勢，我們將見證工業終端市場的長期轉型 。從傳統的船舶、卡車、叉車等過渡到AGV和智能工廠車輛，運動傳感器、麥克風、超聲波傳感器等的數量無疑會增加。此外，探針卡市場（包括工業終端市場）也有望增長，這主要是受到半導體市場整體增長的推動，同時也是回歸本土制造并擁有更具彈性的供應鏈的意愿。戰略玩家 。

醫療終端市場預計則將在未來幾年產生 MEMS 和傳感器的銷售額。最大的推動力將來自OTC 助聽器的出現 ，這將為 MEMS 麥克風、微型揚聲器和運動傳感器創造一個新的市場。此外，我們看到 超聲在診斷中的廣泛使用以及使用 CMUT 和 PMUT 進行遠程醫療保健的手持式護理點超聲探頭 。

此外，各國不斷增長的數據流量將導致一些電信設備（例如光學 MEMS 和基于 MEMS 的振蕩器）在未來幾年增長 。據Yole預計，電信市場在預測期內將出現最大的復合年增長率 (28%)，其中用于開關的光學 MEMS 和 MEMS 振蕩器對于滿足指數增長的數據需求變得越來越重要。

在烏克蘭-俄羅斯戰爭以及中美地緣政治緊張局勢的推動下，各國政府的國防和航空航天預算最近再次上升 ，并將在本世紀末繼續上升。創新和技術將是實現差異化的唯一途徑，因此無人機、導彈、戰斗機等對精確傳感的需求將引領國防 MEMS 市場。

Yole表示，從出貨量來看，工業、國防和航空航天、醫療和電信市場僅占MEMS出貨量的5%，但由于這些市場的性能要求更加嚴格，元件成本高于消費和汽車（這使得占市場總量的 95%）。

MEMS 行業的兩極分化

去年宏觀經濟對半導體行業產生了重大影響。首先，設備短缺導致產能擴張延遲，影響了可用的MEMS 產品。此外，廠商仍面臨ASIC芯片短缺的一些殘余，而 MEMS的平均售價因通貨膨脹和運營成本上升而上漲。這種情況還影響了MEMS 設備的需求，所有終端市場的庫存失衡以及消費者的大幅下滑，導致智能手機、TWS 和平板電腦銷售疲軟， 這種情況持續到 2023 年上半年。

這些影響影響了 MEMS 生態系統的增長模式：

MEMS 行業的領導者不斷發展或至少保持了自己的地位，這要歸功于他們的高端設備集成在旗艦消費終端系統中，而這些系統受經濟低迷和汽車應用的影響較小。

例如，博世整體實現了 12% 的強勁增長，成功推出了新的顛覆性設備。Yole表示，博世在消費者和汽車領域都有業務部門，這兩個部門往往相互平衡，從而使其能夠保持收入增長。并在汽車領域獲得了市場份額。

得益于在 5G 領域的領先地位，高通也實現了 21% 的同比增長。

意法半導體也度過了令人滿意的一年——受惠于進入汽車終端市場帶來的好處，ST同比增長 5%。

供應時鐘振蕩器的 SiTime 在過去幾年取得了成功，去年增長了 30%，令人印象深刻。

此外，其中一些參與者在其設備/技術方面處于領先地位，擁有專門的專業知識，因此不會在競爭中遭受太大影響。

不過Yole也強調，報告中分析的大多數玩家都實現了增長，但也有一些玩家報告了虧損。例如，麥克風供應商歌爾微（Goermicro）（下滑14%）因為受到智能手機行業經歷的艱難一年以及激烈競爭（尤其是來自中國供應商）的影響。

與高端客戶的MEMS廠商相比，為中低端消費品牌供貨的公司更容易受到全球經濟動蕩和消費者支出下滑的影響。這導致了 MEMS 生態系統的兩極分化。因此Yole總結說，專注于創新較少、產量較高的成熟設備的廠商已經遭受了損失，并且由于價格越來越低的銷量減少以及運營成本不斷增加 ，預計將繼續遭受經濟低迷的影響 。如果需求沒有迅速回升，我們應該會看到領先者與其他競爭對手之間的差距擴大。

在Yole的Khrystyna Kruk看來，為了保持競爭力并確保Design Win，MEMSensing、Alps Alpine 和 GMEMS 等 MEMS 廠商面臨著越來越大的降低價格的壓力，這多年來侵蝕了他們的利潤。這樣一來，用于研發的資金就會減少，創新的機會就會減少，從而陷入惡性循環。此外，中低端設備通常會面臨更多競爭，因為組件更容易生產?！?/p>

不過Yole的Pierre Delbos也表示，對于購買設備花費數百或數千美元的高端客戶來說，成本并不是性能的關鍵因素。這使得高端供應商——例如為蘋果供貨的博世——能夠在保持競爭力的同時保持一定的價格靈活性。這種價格優勢確保了穩定的利潤率和穩定的研發預算，進而創造了穩定的創新節奏。這使得像博世這樣的公司能夠更有效地進行創新，從而吸引高端客戶并保持高價格，從而使他們在良性循環中受益。

“相比之下，Oppo、摩托羅拉和小米等品牌的消費者比蘋果或三星用戶更不愿意為增加的性能或功能支付溢價。盡管他們的產品組合中有一些高端型號，但中低端設備構成了這些品牌產品的大部分。”Pierre Delbos說。他進一步指出，當智能手機市場需求健康時，這種惡性循環就不再是一個問題，但在過去幾個月中，摩托羅拉、Oppo 和小米等品牌受到消費者支出的影響比蘋果或三星更大—— MEMS 領導者和其他公司的競爭已經擴大，如果需求不迅速回升，這種競爭將會持續下去。

此外，中美貿易戰加速了中國半導體（和MEMS）生態系統的發展。因此，通過資金和激勵措施，中國MEMS生態系統正在日益壯大。這一舉措的長期影響仍不清楚。是否能讓中國企業提升MEMS的品質，以更低的價格與歐美企業競爭？或者，它會因過度競爭而扼殺所有本地參與者的利潤，從而造成大規模的本地供應過剩并破壞生態系統嗎？或者我們是否應該期待中國生態系統的進一步整合？讓我們拭目以待吧！

無論如何，有一種商業模式進展順利：MEMS 代工廠。

從總收入來看，MEMS代工業務同比增長 6 % ，達到近 7.7億美元。除了通貨膨脹和晶圓價格上漲增加了收入外，一些IDM 由于運營成本高昂而正在重新考慮其商業模式，并轉向無晶圓廠模式。此外，過去幾年，主要代工廠的客戶數量激增，尋求新 MEMS 技術的合作。

MEMS 價值鏈

MEMS 是“超越摩爾”的技術，意味著增加的功能和更高的集成度。MEMS產品的開發不同于其他IC的開發，例如邏輯、存儲器、模擬等。通常，制造工藝必須適應最終產品的規格。這會導致更高的開發成本和更長的開發時間，但也提供了推出具有無法輕易復制的獨特銷售主張的產品的機會 。

如今，MEMS 市場挑戰不斷演變。為了維持該行業的增長，MEMS 需要在效率、外形尺寸、成本、穩健性和智能方面進行優化。這些需求創造了整個價值鏈的流行技術趨勢：從設計和 集成到軟件 。

此外，我們看到 12 英寸 MEMS 制造日益成為現實。除了它帶來的額外產能之外，我們還看到 12 英寸制造在小型化以及整體設備可用性和質量方面的其他關鍵優勢。

目前，全球只有臺積電正在致力于Butterfly Networks 的 12 英寸晶圓，但最近有幾項公告：博世正在德國建立一條 12 英寸 生產線，廣州增芯正在中國建立一條生產線。其他公司可能會在十年內跟進，例如意法半導體。但要知道整個 MEMS 行業在2022到2028年間正以 5% 的年復合年增長率增長。

誰將真正能夠維持資本支出？真的有可能擁有一條完全專用于 MEMS 的12 英寸生產線嗎？或者是否有必要在生產線上運行具有足夠增長潛力的 MEMS 以外的設備 （例如電力電子設備）來維持總體資本支出？讓我們拭目以待……

MEMS 傳感器制造商正試圖通過為 MEMS 傳感器添加軟件、 處理和計算能力，賦予其額外的功能，從而擺脫商品化周期并提升價值鏈 。MEMS 傳感器與邊緣或云中的 AI/ML/DL 相結合的應用正在開辟一條道路。例如包括來自 TDK InvenSense 、博世、意法半導體、 Melexis等的預處理和傳感器融合 ，或來自博世、意法半導體、 Aspinity與英飛凌、 Syntiant 與英飛凌 等邊緣/邊緣/邊緣智能。

毫無疑問，MEMS 行業仍在不斷帶來顛覆性的技術和應用。得益于全球半導體規模經濟，我們看到 MEMS技術取代傳統傳感器和執行器的滲透率不斷提高。事實上，我們看到氣體傳感器、光學圖像穩定器、處理器 冷卻器、能量收集器等設備正在采用 MEMS 工藝開發，以提高成本效率、小型化和功耗 。

為了在這個行業取得成功，必須符合市場的要求：不斷增長的總可進入市場， 一項對特定應用具有真正附加值的技術，并有足夠的資金和支持來維持與 成熟行業的激烈競爭。

但有了這些新的參與者、技術和大趨勢，MEMS 行業的未來看起來一片光明！

*免責聲明：本文版權歸原作者所有，本文所用圖片、文字如涉及作品版權，請第一時間聯系我們刪除。本平臺旨在提供行業資訊，僅代表作者觀點，不代表感知芯視界立場。

今日內容就到這里啦，如果有任何問題，或者想要獲取更多行業干貨研報，可以私信我或者留言

審核編輯 黃宇