近日,臺灣著(zhù)名科技媒體Digitimes英文網(wǎng)發(fā)表了關(guān)于中國MEMS產(chǎn)業(yè)的系列文章,表達了其對中國MEMS產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的看法和贊許,并對歌爾微電子、敏芯股份、美新半導體、深迪半導體、納芯微電子、飛恩微電子、明皜傳感、西人馬等多家中國MEMS代表性企業(yè)做了分析、介紹。
Digitimes創(chuàng )立于1998年,其出版的《電子時(shí)報》是臺灣創(chuàng )辦的第一家產(chǎn)業(yè)報紙。據稱(chēng),由于『電子時(shí)報』仍是臺灣電子業(yè)供應鏈專(zhuān)屬媒體,包括施振榮、郭臺銘、蔡明介、許勝雄等多位業(yè)界領(lǐng)袖,都表示每日閱讀電子時(shí)報是取得產(chǎn)業(yè)信息最快捷的管道。
我們來(lái)看看Digitimes怎么看待中國大陸的MEMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況吧。
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2020 年初爆發(fā)的 COVID-19 疫情導致熱成像和紅外 (IR) 溫度測量設備需求激增,許多紅外熱傳感器產(chǎn)品出現。
同時(shí),新冠疫情導致居家隔離和遠程工作需求激增,促進(jìn)了 5G網(wǎng)絡(luò )的部署、非接觸式語(yǔ)音對話(huà)和數據中心的發(fā)展。這加速了射頻濾波器、MEMS 振蕩器和 MEMS 麥克風(fēng)的持續增長(cháng),使 MEMS 傳感器成為當今最熱門(mén)的領(lǐng)域之一。
中國MEMS制造商正在努力突破
作為全球最大的電子和工業(yè)生產(chǎn)基地,中國消耗了全球近50%的MEMS元件。
根據賽迪顧問(wèn)的數據,到2021年,中國MEMS傳感器的平均復合年增長(cháng)率為15%,高于全球9.6%的水平。然而,由于我國MEMS傳感器研究起步較晚,自動(dòng)化程度低,產(chǎn)業(yè)發(fā)展遠遠落后于市場(chǎng)需求。
但是,自2006年中國開(kāi)始重點(diǎn)發(fā)展MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)以來(lái),政府出臺了多項發(fā)展政策來(lái)支持和規范該產(chǎn)業(yè)。這些政策涵蓋了MEMS傳感器發(fā)展的技術(shù)路徑、MEMS傳感器的發(fā)展目標以及MEMS傳感器應用的推廣。
中國企業(yè)利用這些政策,開(kāi)始追趕行業(yè)。近年來(lái),國內涌現出幾家優(yōu)秀的MEMS傳感器企業(yè),成為半導體市場(chǎng)不可忽視的生力軍。
歌爾微電子:中國最大的MEMS公司
歌爾微電子(Goermicro)是歌爾股份的分拆公司,起源于歌爾股份在2004年進(jìn)入微電子領(lǐng)域,成立的MEMS技術(shù)研發(fā)中心,該中心于2005年申請了第一個(gè)MEMS技術(shù)專(zhuān)利。
2009年,該中心與英飛凌科技合作量產(chǎn)MEMS聲學(xué)傳感器。同年,蘋(píng)果智能手機為大型商業(yè)應用開(kāi)啟了MEMS聲學(xué)傳感器的新紀元,為歌爾提供了絕佳的發(fā)展機遇。歌爾的MEMS聲學(xué)傳感器自2011年進(jìn)入蘋(píng)果供應鏈以來(lái),在全球MEMS聲學(xué)傳感器的排名中不斷上升。歌爾微電子于2017年正式成立。
此后,歌爾微電子一直位居 Yole 的頂級 MEMS 制造商之列,而且只有這家中國公司能做到這一點(diǎn)。從營(yíng)收來(lái)看,歌爾微電子已從2019年的第9名和2018年的第11名上升到2020年的第6名。在MEMS麥克風(fēng)方面,歌爾聲學(xué)在2020年首次超越行業(yè)龍頭樓氏電子(Knowles)。
▲歌爾股份/歌爾微市場(chǎng)占有率排名(來(lái)自歌爾微招股書(shū))
2021年12月,歌爾正式分拆歌爾微,并計劃在深交所創(chuàng )業(yè)板上市。當時(shí),業(yè)內分析人士認為,歌爾可以讓歌爾微獨立,專(zhuān)注于MEMS半導體的研發(fā)。然而,由于 COVID-19 大流行的影響,2022 年 3 月,歌爾微的創(chuàng )業(yè)板IPO 暫停。(小編注:歌爾微電子現已恢復上市審核。)
盡管被暫停,但業(yè)界對歌爾微的上市仍持樂(lè )觀(guān)態(tài)度。歌爾表示,預計此次暫停審核不會(huì )對歌爾微的整體 IPO 流程產(chǎn)生重大影響。
敏芯股份:中國MEMS本土化產(chǎn)業(yè)鏈拓荒者
歌爾微電子取得突破的背后,是中國智能手機和智能音箱市場(chǎng)的快速增長(cháng)。真無(wú)線(xiàn)立體聲 (TWS) 耳機的流行,尤其是蘋(píng)果 AirPods 2 對語(yǔ)音喚醒和 AirPods Pro 主動(dòng)降噪的巨大需求,幫助推動(dòng)了 MEMS 麥克風(fēng)市場(chǎng)的增長(cháng)。
近年來(lái),市場(chǎng)追隨者持續增長(cháng),而樓氏電子等主要參與者的市場(chǎng)份額則持續下降。中國制造商歌爾、瑞聲科技和敏芯股份,以及臺灣的鈺太科技(ZillTek Technology)和 美律實(shí)業(yè)(Merry),都是全球 MEMS 麥克風(fēng)市場(chǎng)的主要參與者。
這些中國廠(chǎng)商不僅進(jìn)入了蘋(píng)果、華為等主流智能手機品牌的供應鏈,還擁有全球一半的市場(chǎng)份額。
敏芯股份作為國內首家在A(yíng)股發(fā)行的MEMS公司,備受市場(chǎng)關(guān)注。敏芯股份成立于2007年,自成立以來(lái)專(zhuān)注于MEMS麥克風(fēng)芯片的研發(fā),是國內最早研究MEMS傳感器的公司之一。目前,其主要產(chǎn)品線(xiàn)包括MEMS麥克風(fēng)、MEMS壓力傳感器和MEMS慣性傳感器。
敏芯股份在MEMS傳感器設計、晶圓制造、封裝測試方面擁有獨立的研發(fā)能力和核心技術(shù)。敏芯股份還可以獨立設計ASIC芯片,為MEMS傳感器芯片提供信號轉換、處理和驅動(dòng)功能,實(shí)現整個(gè)MEMS傳感器制造過(guò)程的國產(chǎn)化。
事實(shí)上,敏芯股份是國內為數不多的,具有各類(lèi)MEMS傳感器芯片自主設計和量產(chǎn)能力的企業(yè)之一。
敏芯股份副總經(jīng)理張辰良(Carl Zhang)表示,國內的MEMS傳感器整體工藝隨著(zhù)時(shí)間的推移逐漸成熟,前幾年很少有其他傳感器廠(chǎng)商參與。
如今,敏芯股份涵蓋了從設計到制造再到封裝的六大產(chǎn)品生態(tài)系統,具有 MEMS 傳感器的全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)。
關(guān)于晶圓代工廠(chǎng),敏芯股份與華潤微電子 (CR Micro) 和中芯國際 (SMIC) 密切合作。關(guān)于芯片封裝,敏芯股份與華天科技(HT-Tech)合作。
此外,敏芯股份擁有四家子公司。全資子公司德斯倍(DSBEL Electronics )專(zhuān)注于MEMS 傳感器的封裝和測試 。全資子公司芯儀微電子(Xinyi Microelectronics)主要從事ASIC芯片的研發(fā)和設計。全資子公司昆山靈科(Link Sensing),其主要產(chǎn)品是傳感器模塊。另一家控股公司,則專(zhuān)注于為智能物聯(lián)網(wǎng)解決方案構建智能傳感器。
MEMS傳感器不僅依賴(lài)于先進(jìn)的設計,還依賴(lài)于制造。通過(guò)與晶圓廠(chǎng)合作,投資建設自己的封裝生產(chǎn)線(xiàn),敏芯股份逐漸開(kāi)發(fā)出具有差異化的產(chǎn)品,達到業(yè)內的先進(jìn)水平,并沖擊高端市場(chǎng)。敏芯股份副總經(jīng)理張辰良說(shuō)。他補充道,MEMS 傳感器是一種非常獨特的產(chǎn)品,需要非常特殊的工藝,并且該行業(yè)正在向IDM垂直整合發(fā)展。
現階段,公司針對MEMS麥克風(fēng)的高端市場(chǎng)是品牌智能手機和智能音箱供應鏈。
敏芯股份已經(jīng)進(jìn)入了幾個(gè)頭部品牌的供應鏈,但要做到放量還需要一些時(shí)間,敏芯股份副總經(jīng)理張辰良說(shuō),我們已經(jīng)跨越了品牌客戶(hù)的門(mén)檻,我們的下一個(gè)重點(diǎn)是加快各方之間的合作。
在其MEMS聲學(xué)傳感器中,除了MEMS麥克風(fēng)外,敏芯股份還有骨傳導傳感器。敏芯股份是中國最早引進(jìn)骨傳導傳感器技術(shù)的公司之一,這是一個(gè)增量市場(chǎng),主要專(zhuān)注于耳機和 AR/VR 應用。未來(lái)發(fā)展和擴大應用場(chǎng)景,需要全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同配合。
中國MEMS廠(chǎng)商關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)(IoT)
許多中國 MEMS 傳感器公司,如美新半導體和深迪半導體,都非常關(guān)注物聯(lián)網(wǎng) (IoT)。
美新半導體:全球第一家上市的MEMS公司
美新半導體創(chuàng )始人趙陽(yáng)曾在美國模擬器件龍頭Analog Devices (ADI,亞德諾)的MEMS部門(mén)工作。1999年,趙陽(yáng)說(shuō)服ADI投入技術(shù)和資金成立了美新。
繼ADI投資后,美新在美國籌資2500萬(wàn)美元成立美新(無(wú)錫)。2007年,美新成為全球第一家在納斯達克上市的MEMS公司。
2018年,美新被華燦光電收購。然而,華燦光電第二年賣(mài)掉了美新。2020年,美新拆分為獨立公司。
美新半導體在無(wú)錫建設了8英寸MEMS磁、慣性傳感器封測產(chǎn)線(xiàn)。根據紹興濱海新區管委會(huì )2021年7月的公告,美新半導體將在紹興建設MEMS磁傳感器生產(chǎn)線(xiàn)及加速度傳感器工藝開(kāi)發(fā)實(shí)驗線(xiàn),該產(chǎn)線(xiàn)預計年產(chǎn)6億顆MEMS芯片。
隨著(zhù)單一芯片電容式傳感器技術(shù)的成功部署,美新已成為中國領(lǐng)先的電容式加速度計公司之一,地磁傳感器產(chǎn)品出貨量位居全球前兩位。
2021年,美新進(jìn)軍真無(wú)線(xiàn)立體聲(TWS)藍牙耳機和可穿戴市場(chǎng)。成功推出并量產(chǎn)了下一代超低功耗地磁傳感器和霍爾傳感器、AMR 地磁產(chǎn)品、電容式加速度計和熱加速度計等產(chǎn)品,在智能手機和物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。
深迪半導體:獲得華為哈勃領(lǐng)投1.2億元融資
在這波物聯(lián)網(wǎng)浪潮下,深迪半導體也是其中有力的競爭者之一。
深迪半導體(Senodia)成立于2008年,由留學(xué)回國的知名技術(shù)專(zhuān)家創(chuàng )立。它是中國最早設計和制造商用MEMS芯片的公司之一。深迪半導體還獲得了美國風(fēng)險投資公司 Draper Fisher Jurvetson (DFJ) 和中國電子集團 (CEC) 的天使投資。
2015年,深迪半導體發(fā)布國內首款集成6軸IMU傳感器,已量產(chǎn),深受廣大客戶(hù)好評。它可用于手機、平板電腦、TWS耳機、游戲控制器和電動(dòng)牙刷等主流消費電子產(chǎn)品中。2019年,深迪半導體成功研發(fā)并量產(chǎn)首款MEMS陀螺儀芯片,打破了多家歐美公司的壟斷。
據官網(wǎng)介紹,深迪半導體已開(kāi)發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權的先進(jìn)MEMS工藝和集成技術(shù)。他們專(zhuān)注于為消費電子和汽車(chē)電子市場(chǎng)設計和制造低成本、高性?xún)r(jià)比、低功耗和小型商用 MEMS 陀螺儀芯片。
此外,深迪半導體還建立了中國首個(gè)大型MEMS陀螺儀校準測試基地,以滿(mǎn)足快速增長(cháng)的新興消費電子市場(chǎng)的需求。
2021年8月,深迪半導體完成了由華為哈勃科技領(lǐng)投的1.2億元E輪融資。據業(yè)內人士透露,哈勃的競標重點(diǎn)是涵蓋半導體的自主研發(fā)技術(shù),并與華為的核心產(chǎn)品密切相關(guān)。
中國MEMS瞄準汽車(chē)領(lǐng)域
智能手機和 5G 應用,以及其他下游終端市場(chǎng)的強勁需求,促使MEMS 傳感器公司快速增長(cháng)。但是今天,消費電子產(chǎn)品已經(jīng)達到了增長(cháng)瓶頸。隨著(zhù)市場(chǎng)走弱,業(yè)界開(kāi)始尋找MEMS傳感器的另一個(gè)新市場(chǎng)——汽車(chē)電子。
事實(shí)上,汽車(chē)電子是MEMS產(chǎn)品最早的應用領(lǐng)域之一,主要是壓力和慣性傳感器。隨著(zhù)智能汽車(chē)的發(fā)展,汽車(chē)安全要求和標準不斷提高,擴大了汽車(chē)MEMS傳感器的應用范圍。
例如,通過(guò)在自動(dòng)變速器中加入MEMS傳感器,可以動(dòng)態(tài)測量車(chē)輛上下坡時(shí)的角度,實(shí)時(shí)調整傳動(dòng)比,防止人為判斷和操作失誤。主動(dòng)控制系統中的 MEMS 傳感器測量轉彎時(shí)的角速度,檢測方向盤(pán)是否完全轉動(dòng),并自動(dòng)為內外輪胎添加適當的剎車(chē),使汽車(chē)保持在車(chē)道上。在車(chē)載空氣凈化系統中,MEMS 傳感器可以實(shí)時(shí)檢測空氣質(zhì)量并進(jìn)行智能調節,以保持空氣新鮮和清潔。
汽車(chē)領(lǐng)域MEMS傳感器的廣闊市場(chǎng),促使中國MEMS傳感器制造商將目光投向了這一市場(chǎng)。
納芯微電子:中國半導體股市史上最貴股票
納芯微電子于2013年5月成立于蘇州工業(yè)園區,進(jìn)軍傳感器信號調理ASIC芯片市場(chǎng)。在不到 10 年的時(shí)間里,它已成為汽車(chē)傳感器領(lǐng)域的領(lǐng)導者。
納芯微電子最早生產(chǎn)的傳感器信號調理芯片是客戶(hù)定制的。因此,在2014年能夠快速量產(chǎn)、交付并實(shí)現盈利。
公司穩定后,創(chuàng )始人王升楊和他的團隊開(kāi)始向數字隔離器、壓力傳感器等工業(yè)控制和汽車(chē)產(chǎn)品擴展。2017年,納芯微電子實(shí)現了汽車(chē)級芯片的首次量產(chǎn)。如今,他們的產(chǎn)品已成為新能源汽車(chē)(NEV)和工控自動(dòng)化的關(guān)鍵芯片,也成功進(jìn)入多個(gè)行業(yè)的Tier 1客戶(hù)供應鏈,實(shí)現規?;慨a(chǎn)。
根據納芯微電子的展望,其汽車(chē)級芯片已被比亞迪、東風(fēng)汽車(chē)、上汽通用五菱汽車(chē)、長(cháng)城汽車(chē)、上汽大通汽車(chē)、一汽集團和寧德時(shí)代(CATL)使用,同時(shí),還進(jìn)入了上汽大眾汽車(chē)、聯(lián)合汽車(chē)電子公司(UAES)和森薩塔科技的供應鏈。
納芯微電子的業(yè)務(wù)目前主要集中在三個(gè)類(lèi)別。2020年營(yíng)業(yè)收入的53.78%來(lái)自集成傳感器芯片,44.33%來(lái)自隔離和接口芯片,0.39%來(lái)自驅動(dòng)和采樣芯片,定制服務(wù)占比1.49%。
2022年4月22日,納芯微電子在上??苿?chuàng )板掛牌上市。(小編注:納芯微上市情況可參看《穩了!中國傳感器史上最貴IPO誕生!產(chǎn)業(yè)春天到來(lái)!》內容)
飛恩微電子:已實(shí)現數千萬(wàn)只汽車(chē)前裝配套
飛恩微電子(FineMEMS)是一家成立于2011年的高科技公司,專(zhuān)注于為汽車(chē)、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居和工控行業(yè)提供MEMS傳感器和系統。基于工藝應力模型封裝技術(shù)和高效批量標定測試算法,公司建立了數條全球領(lǐng)先的單件流全自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),產(chǎn)品已覆蓋整車(chē)所有壓力傳感器應用,已實(shí)現數千萬(wàn)只汽車(chē)前裝配套。
2021年6月,飛恩微電子完成過(guò)億元戰略融資。飛恩微電子總經(jīng)理王小平表示,戰略資金為飛恩微電子在智能家居及新能源汽車(chē)領(lǐng)域的布局打下了堅實(shí)的基礎。
此前,飛恩微電子已獲得朗盛投資集團、F&G Ventures、CTC Capital、SBCVC、長(cháng)江證券等投資方多輪融資。
明皜傳感:獲消費電子巨頭小米的投資
明皜傳感成立于2011年,是蘇州固锝的子公司,主要從事MEMS傳感器芯片和組件的工藝開(kāi)發(fā)和設計。其主要產(chǎn)品包括加速度計、陀螺儀(開(kāi)發(fā)中)、壓力傳感器、磁傳感器和MEMS麥克風(fēng)。
明皜傳感的傳感器產(chǎn)品主要用于家用電器,但隨著(zhù)智能汽車(chē)的趨勢,它們也在向汽車(chē)市場(chǎng)擴展。蘇州固锝此前指出,明皜傳感加速度計廣泛應用于汽車(chē)電子、可穿戴設備、醫療設備、網(wǎng)絡(luò )通信等領(lǐng)域。
2021年8月,明皜傳感獲得小米投資,注冊資本由6444萬(wàn)元增至7085萬(wàn)元,增幅9.96%。業(yè)內人士表示,小米的加入增強了明皜傳感與下游客戶(hù)的協(xié)同效應,增加了客戶(hù)資源,擴大了小米汽車(chē)供應鏈的范圍。
中國的紅外傳感器在新冠疫情下耀眼
COVID-19 大流行使非接觸式快速測溫設備(例如紅外測溫槍和紅外熱像儀)成為預防和控制新冠疫情的必需品。中國紅外傳感器制造商正以此為契機,滿(mǎn)足龐大的國內防疫需求,并銷(xiāo)往海外,西人馬就是這樣一家公司。
西人馬 UTC
西人馬聯(lián)合測控(泉州)科技有限公司(西人馬UTC)成立于2017年,是集成設備制造商(IDM)西人馬的子公司。西人馬 UTC 是西人馬的 MEMS 高端傳感器和芯片制造基地。擁有6000多平方米的超凈車(chē)間和先進(jìn)的微納實(shí)驗室,擁有配備8英寸向下兼容6英寸的MEMS智能傳感器芯片產(chǎn)線(xiàn)和中國先進(jìn)的MEMS器件加工平臺。
2020年,西人馬提議將紅外溫度模塊集成到智能手機中,以滿(mǎn)足新冠疫情期間對緊湊、便攜、準確、快速讀取、低成本的個(gè)人溫度計的需求。
西人馬以其先進(jìn)的技術(shù)而備受關(guān)注。2019年11月,西人馬獲得數千萬(wàn)A輪融資。2020年第一季度,西人馬獲得1億元A+輪融資。2021年3月獲得B輪融資。
西人馬已成為中國領(lǐng)先的MEMS IDM芯片公司,批量生產(chǎn)IR和加速度計芯片和傳感器。我們還繼續銷(xiāo)售紅外熱成像芯片、MEMS壓力芯片、MEMS芯片壓力調節芯片和加速度計芯片。未來(lái),我們計劃發(fā)布硅麥克風(fēng)芯片和消費級陀螺儀芯片。
結語(yǔ)
目前,MEMS傳感器市場(chǎng)需求旺盛,市場(chǎng)規模不斷擴大。中國支持市場(chǎng)的政策的積極作用是顯而易見(jiàn)的。近年來(lái),資金不斷流入MEMS產(chǎn)業(yè),中國MEMS企業(yè)正在帶動(dòng)國產(chǎn)MEMS產(chǎn)品的快速發(fā)展。
中國MEMS傳感器企業(yè)仍處于成長(cháng)初期,但正在努力追趕行業(yè)巨頭。此外,隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車(chē)和5G技術(shù)的發(fā)展,中國MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)將持續增長(cháng)。
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