Yole總結(jié)列出了影響我們當(dāng)下及未來(lái)的九大趨勢(shì)

宏觀經(jīng)濟(jì)大勢(shì)推動(dòng)MEMS和傳感器需求一路走高重塑未來(lái)的宏觀經(jīng)濟(jì)大勢(shì)正在影響全球，將為我們帶來(lái)更深入的社會(huì)互動(dòng)、更健康的生活方式以及更安全/低污染的交通運(yùn)輸。這些大趨勢(shì)將依賴于我們?nèi)粘Ｉ钪胁粩嘣鲩L(zhǎng)的半導(dǎo)體器件需求。Yole總結(jié)列出了影響我們當(dāng)下及未來(lái)的九大趨勢(shì)：

（1）智能汽車（電氣化、無(wú)人駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等）；

（2）手機(jī)（新穎、改善的社交體驗(yàn)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)等）；

（3）帶寬提升的5G；

（4）超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，以處理互聯(lián)網(wǎng)日益增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)；

（5）AR/VR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)）帶來(lái)身臨其境的體驗(yàn)；

（6）AI/ML（人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)）帶來(lái)更智能的人機(jī)交互；

（7）更多智能語(yǔ)音處理的智能家居、自動(dòng)駕駛汽車等；

（8）智慧醫(yī)療（更健康的生活）；

（9）工業(yè)4.0/智慧工廠（利用各種傳感器提高生產(chǎn)效率的互聯(lián)工廠）。

這些大趨勢(shì)將為電子產(chǎn)品帶來(lái)巨大的市場(chǎng)機(jī)遇，尤其是MEMS和傳感器。我們預(yù)估受宏觀經(jīng)濟(jì)大勢(shì)影響的MEMS、傳感器和執(zhí)行器市場(chǎng)到2023年將增長(zhǎng)至820億美元。

MEMS、傳感器和執(zhí)行器分類及其整合應(yīng)用以手機(jī)行業(yè)大趨勢(shì)為例，市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)因素主要包括：帶寬提升的5G來(lái)臨，不斷改善的顯示技術(shù)（更高的分辨率、更好的視頻質(zhì)量、增強(qiáng)的對(duì)比度/亮度等），新設(shè)計(jì)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，更小尺寸且具有更多傳感功能。這些大趨勢(shì)將推動(dòng)MEMS和傳感器的快速發(fā)展。在智能手機(jī)端，將出現(xiàn)大量新型傳感器：慣性傳感器、3D光學(xué)傳感器、IR（紅外）傳感器、環(huán)境傳感器、指紋識(shí)別傳感器、光譜傳感器以及光學(xué)MEMS（例如自動(dòng)對(duì)焦和/或微投影）。此外，為了縮小器件尺寸，晶圓級(jí)封裝（扇出型）的應(yīng)用將進(jìn)一步增長(zhǎng)。

2017~2023年智能汽車產(chǎn)業(yè)傳感器市場(chǎng)預(yù)測(cè)麥姆斯咨詢認(rèn)為，當(dāng)5G真正到來(lái)時(shí)，RF（射頻）濾波器的需求將進(jìn)一步增長(zhǎng)，而MEMS領(lǐng)域增長(zhǎng)速度最快的將會(huì)是RF MEMS（BAW濾波器）。除了MEMS和傳感器，5G運(yùn)行頻率還需要新的材料，例如GaN-on-SiC（碳化硅上氮化鎵）、GaN-on-Si（硅上氮化鎵）、SiGe（鍺硅，應(yīng)用于低噪音放大器）以及GaAs（砷化鎵，應(yīng)用于功率放大器）。

電子產(chǎn)業(yè)大趨勢(shì)對(duì)2023年傳感器和執(zhí)行器市場(chǎng)規(guī)模的影響

RF MEMS正引爆全球MEMS市場(chǎng)Yole預(yù)測(cè)MEMS市場(chǎng)規(guī)模將獲得17.5%的增長(zhǎng)率，出貨量將獲得26.7%的增長(zhǎng)率，其中，消費(fèi)類市場(chǎng)將占據(jù)最大的市場(chǎng)份額（市場(chǎng)規(guī)模占比超過50%）。好消息是幾乎所有的MEMS器件都將推動(dòng)此輪增長(zhǎng)。

2017~2023年全球傳感器和執(zhí)行器市場(chǎng)預(yù)測(cè)噴墨打印頭市場(chǎng)將保持增長(zhǎng)，其中，消費(fèi)類市場(chǎng)將占據(jù)噴墨打印頭市場(chǎng)需求的70%以上。該市場(chǎng)在2017年上半年首次展現(xiàn)市場(chǎng)復(fù)蘇跡象，并在2017年下半年證實(shí)了復(fù)蘇趨勢(shì)。并且，一次性和固定式打印頭市場(chǎng)都在復(fù)蘇。大部分消費(fèi)類市場(chǎng)的廠商都展現(xiàn)了明顯的增長(zhǎng)：例如，HP（惠普）自2016年以來(lái)，消費(fèi)類打印機(jī)營(yíng)收獲得了2%的增長(zhǎng)；Canon（佳能）已經(jīng)確認(rèn)了噴墨打印機(jī)業(yè)務(wù)的營(yíng)收增長(zhǎng)，其中，亞洲市場(chǎng)的需求表現(xiàn)強(qiáng)勁。眾多的壓力傳感器應(yīng)用推動(dòng)了市場(chǎng)的擴(kuò)張。有趣的是，盡管壓力傳感器是最“古老”的MEMS技術(shù)之一，但仍能保持市場(chǎng)增長(zhǎng)。在汽車領(lǐng)域，壓力傳感器應(yīng)用最多，MEMS壓力傳感器具有許多優(yōu)勢(shì)，例如無(wú)懼有害廢氣和惡劣的行車環(huán)境，更高的精度，以及智能輪胎的發(fā)展，關(guān)于輪胎狀態(tài)，提供更豐富的信息（尤其對(duì)于未來(lái)的自動(dòng)駕駛汽車）。對(duì)于消費(fèi)類市場(chǎng)，移動(dòng)設(shè)備和智能手機(jī)仍然占據(jù)著90%的市場(chǎng)營(yíng)收，并且，相對(duì)于尺寸縮小，降低成本更為重要，因?yàn)槠涑叽缫呀?jīng)很小了。盡管在可預(yù)計(jì)的未來(lái)，還不會(huì)出現(xiàn)有力的殺手級(jí)應(yīng)用，但是，新應(yīng)用正在興起：智能家居、電子煙、無(wú)人機(jī)以及可穿戴設(shè)備等。

主要MEMS器件市場(chǎng)規(guī)模 vs. 復(fù)合年增長(zhǎng)率（樣刊模糊化）MEMS麥克風(fēng)長(zhǎng)期以來(lái)一直備受關(guān)注，是近五年來(lái)所有MEMS產(chǎn)品中復(fù)合年增長(zhǎng)率最高的器件之一。2008年，MEMS麥克風(fēng)的市場(chǎng)規(guī)模約為1.05億美元，2012年增長(zhǎng)至4.02億美元，2016年更是達(dá)到了10億美元里程碑。現(xiàn)在，MEMS麥克風(fēng)的年出貨量已經(jīng)達(dá)到了45億顆。消費(fèi)類市場(chǎng)仍是慣性MEMS器件最大的細(xì)分市場(chǎng)，但是價(jià)格壓力巨大，且競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。在智能手機(jī)和平板電腦市場(chǎng)，與小尺寸、低功耗且多功能的組合傳感器競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)于分立加速度計(jì)來(lái)說仍很困難。分立加速度計(jì)主要在低端智能手機(jī)中應(yīng)用，也可以和組合傳感器聯(lián)合應(yīng)用，用于管理某些功能（例如，UI旋轉(zhuǎn)/流暢運(yùn)行）。自動(dòng)駕駛汽車是陀螺儀航位推算功能的新應(yīng)用。盡管該領(lǐng)域需要高性能慣性器件，但MEMS技術(shù)仍能分得一杯羹。而自動(dòng)駕駛應(yīng)用的LiDAR（激光雷達(dá)）傳感器，也將是MEMS微鏡令人興奮的新興應(yīng)用。非制冷紅外成像傳感器也在一步一個(gè)腳印保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。這主要得益于過去幾年來(lái)，晶圓級(jí)封裝和硅鏡頭等新技術(shù)推動(dòng)的價(jià)格持續(xù)下降，以及客戶接受度的不斷提高。對(duì)于微流控器件，許多現(xiàn)有的發(fā)展正在推動(dòng)硅技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。例如，2018年初，Illumina發(fā)布了一款新的DNA測(cè)序儀——iSeq 100。不同于Illumina的常規(guī)技術(shù)，這款測(cè)序儀采用了半導(dǎo)體（CMOS）芯片。受向5G過渡的復(fù)雜性和更多的頻帶要求，4G/5G對(duì)RF濾波器的需求持續(xù)增長(zhǎng)，使得RF MEMS（BAW濾波器）成為增長(zhǎng)速度最快的MEMS細(xì)分市場(chǎng)。該領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將從2017年的23億美元快速增長(zhǎng)至2023年的150億美元。不算RF器件，2018~2023年期間MEMS市場(chǎng)的復(fù)合年增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)為9%，而算上RF市場(chǎng)，這一數(shù)字將達(dá)到17.5%。市場(chǎng)上還有很多新型MEMS器件正在發(fā)展：壓電MEMS（自動(dòng)對(duì)焦、噴墨打印頭等）、FTIR（傅里葉變換紅外器件）、便攜式電子鼻、醫(yī)療成像和工業(yè)應(yīng)用的超聲波MEMS、以及微開關(guān)等。這些MEMS器件的發(fā)展，將助推MEMS市場(chǎng)的增長(zhǎng)。

2017年排名前30位的MEMS廠商2017年，市場(chǎng)最大的驚喜（當(dāng)然也不完全意外）是Broadcom（博通）成為MEMS領(lǐng)域的第一名。由于濾波器/手機(jī)數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)以及前端模組價(jià)值的不斷提高，所帶來(lái)的RF器件需求增長(zhǎng)，RF廠商很可能將繼續(xù)主宰2018年MEMS排行榜。大部分廠商在2016~2017年期間都取得了正增長(zhǎng)。盡管Broadcom的爆發(fā)增長(zhǎng)震驚了MEMS領(lǐng)域的老牌廠商，如Bosch（博世）、STMicroelectronics（意法半導(dǎo)體）、TI（德州儀器）、HP（惠普），但它們的市場(chǎng)表現(xiàn)仍然不錯(cuò)，例如，Bosch市場(chǎng)營(yíng)收增長(zhǎng)了約1億美元。

SiTime的增長(zhǎng)最驚人（超過了100%）。其它取得顯著增長(zhǎng)的MEMS廠商有：FormFactor，得益于其穩(wěn)健的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)；ULIS，非制冷紅外傳感器業(yè)務(wù)逐年增長(zhǎng)，不斷拓展至多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域（消費(fèi)類測(cè)溫、消防、夜視、智能手機(jī)、無(wú)人機(jī)以及軍事應(yīng)用）。

2017年MEMS代工廠營(yíng)收排名

全球知名MEMS初創(chuàng)企業(yè)

2016年，全球排名前30位的MEMS廠商創(chuàng)造了92.4億美元營(yíng)收。到了2017年，這一數(shù)字已經(jīng)增長(zhǎng)至98.8億美元。

2017~2023年MEMS市場(chǎng)預(yù)測(cè)：RF器件 vs. 其它MEMS器件從探測(cè)到環(huán)境意識(shí)，MEMS將從一種傳感技術(shù)蛻變成全面的感知能力MEMS和傳感器最初主要開發(fā)用于“基本”的物理傳感，例如振動(dòng)和壓力。然后，開發(fā)了加速度計(jì)和陀螺儀，這在設(shè)計(jì)方面需要巨大的研發(fā)投入。隨著更多的研發(fā)投入，MEMS從物理傳感器，發(fā)展到光管理（例如MEMS微鏡），再到紅外傳感（例如微測(cè)輻射熱計(jì)）。這為傳感器首次超越人類感官創(chuàng)造了可能。從物理/光的技術(shù)角度來(lái)說，MEMS的發(fā)展還受到了聲學(xué)傳感器（例如MEMS麥克風(fēng)）的驅(qū)動(dòng)。如今，MEMS和傳感器的發(fā)展旨在大幅超越人類的感知極限，具備了超聲波、超光譜和射頻傳感能力。甚至，我們可以想象下一代用于情感/心理共鳴感知的傳感器。得益于傳感器的三個(gè)發(fā)展階段，這些終將實(shí)現(xiàn)：

1、在MEMS早期階段，它們主要是探測(cè)器，幾乎無(wú)法提供良好的精度；

2、隨后，MEMS發(fā)展到具有測(cè)量能力，提高了精度，并增加了額外的可測(cè)量參數(shù)（紅外、聲波、超聲波等）；

3、我們相信下一步將是“全局感知意識(shí)”。這意味著傳感器和MEMS將能提供全局環(huán)境地圖構(gòu)建能力（例如LiDAR的3D環(huán)境感知，此外，利用聲波、超光譜波等技術(shù)也能實(shí)現(xiàn)）。多傳感器融合和人工智能將成為實(shí)現(xiàn)這一里程碑的關(guān)鍵基石。

從探測(cè)走向全局感知意識(shí)本報(bào)告涉及的部分公司：AAC, AKM, ALPS Electric, Amphenol, ams, Analog Devices, Apple, Asia Pacific Microsystems, Boehringer, Ingelheim microPARTS, Bosch, Broadcom, Canon, Colibrys, Cirrus Logic, DENSO, DRS, EPCOS, Epson, First Sensor Technology, FLIR Systems, FormFactor, Fujifilm Dimatix, GLOBALFOUNDRIES, Goertek, Hewlett Packard, Hitachi Automotive, Honeywell, IMT, Infineon Technologies, Kistler, Knowles Electronics, Kulite, mCube, Meggitt Sensing Systems, Melexis, Memjet, MEMSCAP, MEMSIC, Micralyne, MicroVision, Murata, NXP Semiconductors, Omron, ON Semiconductor, Panasonic, Qorvo, Qualcomm, Raytheon, ROHM, Samsung, SCD, SDI, Semefab, Sensata, Sensirion, Sensonor, SiTime, Silex Microsystems, Silicon Sensing Systems, SMIC, Sony, STMicroelectronics, TDK, Teledyne DALSA, Texas, Instruments, Tower Jazz, TSMC, ULIS, UMC, UTC Aerospace System, X-Fab, Yamaha…