在電子和電氣設(shè)備中，傳感器用來獲取外界原始的物理信號，包括聲音、圖像、溫度、濕度、壓力和光信號等，并將這些物理信號轉(zhuǎn)換為電信號，典型形式為電壓/電流。傳統(tǒng)的物理和化學(xué)傳感器只是獲取外界信號，并不具備計(jì)算和處理能力。隨著制造工藝技術(shù)、尺寸和成本需求的提高，基于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）工藝的MEMS傳感器越來越流行。

在傳感器廣泛的應(yīng)用中，值得特別關(guān)注的就是智能手機(jī)，無論CMOS圖像傳感器（CIS）還是觸控/指紋識別芯片廠商都從中獲得了巨大的發(fā)展機(jī)會，其中的國產(chǎn)代表廠商包括豪威集團(tuán)、格科微、匯頂科技。此外，一些基于科研和學(xué)術(shù)成果的智能傳感器初創(chuàng)公司也值得關(guān)注，他們在激光雷達(dá)、光電和人體感測方面的技術(shù)突破也獲得了風(fēng)投的青睞。

MEMS傳感器

MEMS是微機(jī)電系統(tǒng)的縮寫，是按功能要求在芯片上把微電路和微機(jī)械集成于一體的系統(tǒng)。MEMS基于光刻、腐蝕等傳統(tǒng)半導(dǎo)體技術(shù)，融入超精密機(jī)械加工，并結(jié)合力學(xué)、化學(xué)、光學(xué)等學(xué)科知識和技術(shù)基礎(chǔ)，使得一個(gè)毫米或微米級的MEMS具備精確而完整的機(jī)械、化學(xué)、光學(xué)等特性結(jié)構(gòu)。MEMS器件主要可以分為MEMS傳感器和MEMS執(zhí)行器，其中傳感器是用于探測和檢測物理、化學(xué)、生物等現(xiàn)象和信號的器件，而執(zhí)行器則用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動、力和扭矩等行為。

圖一：MEMS傳感器工作原理

MEMS傳感器是采用微電子和微機(jī)械技工技術(shù)工藝制造出來的微型傳感器，通過微傳感元件和傳輸單元把輸入的信號轉(zhuǎn)換并導(dǎo)出另一種可監(jiān)測信號。與傳統(tǒng)工藝制造的傳感器相比，它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產(chǎn)、易于集成和實(shí)現(xiàn)智能化的特點(diǎn)。一般單個(gè)MEMS傳感器的尺寸以毫米甚至微米為計(jì)量單位。同時(shí)，微型化以后的機(jī)械部件具有慣性小、諧振頻率高、響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。

圖二：按應(yīng)用劃分的2019年中國MEMS市場結(jié)構(gòu)

據(jù)Yole統(tǒng)計(jì)及預(yù)測，2019年全球MEMS市場規(guī)模為115億美元，2020年因?yàn)槿蛐鹿谝咔槎鴮?dǎo)致市場增速放緩，從2021年起市場將恢復(fù)增長，預(yù)計(jì)到2025年市場將達(dá)到近177億美元，2019-2025年的復(fù)合年增長率為7.4%。

從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看，排名前五的MEMS傳感器細(xì)分領(lǐng)域?yàn)?a target="_blank">射頻、壓力、麥克風(fēng)、加速計(jì)和陀螺儀，占比接近65%。根據(jù)Yole預(yù)測，2024年市場規(guī)模在10億美元以上的MEMS傳感器細(xì)分領(lǐng)域包括射頻、慣性組合、超聲指紋、壓力、麥克風(fēng)和噴墨打印。

從應(yīng)用終端來看，在物聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)5G換機(jī)的驅(qū)動下，全球消費(fèi)級MEMS市場規(guī)模有望從2019年的68.7億美元增長至2025年的111.4億美元;在智能汽車滲透率提升的帶動下，汽車MEMS市場規(guī)模有望從2019年的21.8億美元增長至2025年的26億美元，期間的CAGR為3%。另外，工業(yè)、醫(yī)療、通信、國防、航空領(lǐng)域的市場需求也在提升。

中國是過去5年MEMS市場規(guī)模增長最快的市場。根據(jù)賽迪智庫的統(tǒng)計(jì)，2019年中國市場規(guī)模約600億元，占全球市場比例約54%;國內(nèi)市場增速持續(xù)高于全球，預(yù)計(jì)2022年中國MEMS市場規(guī)模將超過1000億元人民幣。

圖三：中國是過去5年MEMS市場規(guī)模增長最快的市場

2019年，中國MEMS市場廠商前十名為博通、博世、意法半導(dǎo)體、德州儀器、QORVO、惠普、樓氏、恩智浦、歌爾和TDK，其中美國公司占比達(dá)到54%。中國企業(yè)歌爾擠入前十，瑞聲科技排名第22位。目前，國內(nèi)MEMS傳感器廠商整體規(guī)模不大。除歌爾與瑞聲年?duì)I收在1億美元以上，美新半導(dǎo)體、美泰科技、芯奧微等本土MEMS傳感器廠商年?duì)I收均在6000萬美元以下，整體規(guī)模較小。

我國國內(nèi)供給能力不足，特別是高端產(chǎn)品幾乎全靠進(jìn)口補(bǔ)給，80%的芯片依賴國外;剩余的份額也只集中在幾家上市公司手中，如歌爾聲學(xué)、水晶光電、漢威電子、士蘭微和金龍機(jī)電等5家公司占領(lǐng)國內(nèi)MEMS市場的40%以上;國內(nèi)MEMS企業(yè)中70%的是中小企業(yè)，產(chǎn)品主要集中在中低端。總體而言，我國MEMS傳感器企業(yè)目前的現(xiàn)狀為中低端產(chǎn)品競爭激烈，而在高端產(chǎn)品競爭中沒有競爭力。

由于MEMS產(chǎn)業(yè)是新時(shí)代科技發(fā)展的基礎(chǔ)，而且政策扶持力度較大，中國的MEMS行業(yè)投融資案例不管是從數(shù)量，還是從金額角度來看，都逐年增加。從金額來看，2019年投資金額是2018年的2倍左右，雖然一級市場投資整體遇冷，但MEMS產(chǎn)業(yè)的投資熱度有增無減。

從細(xì)分領(lǐng)域來看，MEMS+AI、射頻MEMS、光電MEMS、生物MEMS這四個(gè)領(lǐng)域的投資案例數(shù)量和金額都是最多的。投資數(shù)量和金額的大幅上升，表明資本市場對于MEMS產(chǎn)業(yè)的關(guān)注度正在上升。從地域分布來看，北京、廣東、上海、浙江和江蘇的投資案例數(shù)量居首。

國產(chǎn)傳感器芯片廠商基本信息統(tǒng)計(jì)

在即將到來的中國IC領(lǐng)袖峰會上，我們將從每個(gè)類別中挑選Top 10組成中國IC設(shè)計(jì)100家（China Fabless 100）排行榜。在這40家傳感器芯片廠商中，有13家初創(chuàng)公司已經(jīng)在《50家中國IC設(shè)計(jì)初創(chuàng)公司調(diào)查統(tǒng)計(jì)匯編》中收錄，包括：琪埔維半導(dǎo)體、銳思智芯、海納微、佰為深科技、鈦深科技、中科融合、洛微科技、一徑科技、矽典微、聚芯微電子、通用微科技（GMEMS）、鈦方科技、中科銀河芯。因此，本報(bào)告僅對剩余的27家公司進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。

表一：40家國產(chǎn)傳感器芯片廠商基本信息一覽表

在這40家傳感器芯片廠商中，有3家圖像傳感器（CIS）公司;7家觸控/指紋識別/觸覺傳感器公司;2家射頻MEMS公司;19家MEMS傳感器公司;4家光學(xué)/激光雷達(dá)公司;以及其它智能傳感器公司。

從地域分布來看，除了北京、深圳和上海居多外，蘇州和無錫也匯聚了眾多MEMS傳感器廠商。蘇州工業(yè)園區(qū)已成為國內(nèi)納米產(chǎn)業(yè)和人才集聚度最高的區(qū)域，躋身全球八大納米產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會MEMS分會還在蘇州舉辦“中國MEMS制造大會”，匯聚全球MEMS制造產(chǎn)業(yè)資源，加強(qiáng)MEMS設(shè)計(jì)、研發(fā)、加工制造、封裝測試等全產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)動，促進(jìn)以MEMS制造為主線的產(chǎn)業(yè)資源垂直整合，加速突破我國MEMS制造領(lǐng)域發(fā)展瓶頸。

另外，本報(bào)告所收錄的傳感器廠商大都是中小規(guī)模企業(yè)，其中有7家已經(jīng)上市或正在科創(chuàng)板申請受理中。在MEMS廠商中，我們沒有包括歌爾聲學(xué)、瑞聲科技、水晶光電、漢威電子、士蘭微和金龍機(jī)電等側(cè)重加工和制造的企業(yè)。

27家國產(chǎn)傳感器芯片廠商詳細(xì)信息

下面我們將從核心技術(shù)、主要產(chǎn)品、目標(biāo)市場和競爭優(yōu)勢等方面對這27家公司逐一展示。

豪威集團(tuán)

核心技術(shù)：CMOS圖像傳感器技術(shù)、Pure Cel和Pure Cel Plus技術(shù)、高動態(tài)范圍圖像（HDR）技術(shù)、Camera Cube Chip技術(shù)

主要產(chǎn)品：CMOS 圖像傳感器、微型影像模組封裝（CameraCubeChip）、硅基液晶投影顯示（LCOS）、動態(tài)視覺傳感器，以及針對特定應(yīng)用的ASIC芯片等。

應(yīng)用方案：智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、安全監(jiān)控設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)、汽車和醫(yī)療成像等應(yīng)用。

目標(biāo)市場：手機(jī)、汽車、安防、醫(yī)療等領(lǐng)域。

匯頂科技

核心技術(shù)：屏下光學(xué)指紋識別技術(shù)（IN-DISPLAY FINGERPRINT SENSOR）、屏幕觸控技術(shù)、智能觸覺、人體心率傳感器技術(shù)

主要產(chǎn)品：指紋識別產(chǎn)品、人機(jī)交互產(chǎn)品、心率傳感器、音頻解碼和放大器、BLE藍(lán)牙芯片、智能觸覺驅(qū)動器

應(yīng)用方案：活體指紋識別方案、IFS指紋識別與觸控一體化方案、蓋板指紋識別方案、Coating指紋識別方案、入耳檢測方案、語音和音頻方案

目標(biāo)市場：智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、家居觸控、汽車等。

兆易創(chuàng)新

核心技術(shù)：多點(diǎn)觸控芯片技術(shù)、按壓式指紋識別傳感器、屏下光學(xué)指紋識別技術(shù)、超聲波識別技術(shù)

主要產(chǎn)品：生物識別傳感器SoC芯片;電容、超聲、光學(xué)模式指紋識別芯片;嵌入式生物識別傳感;自、互容觸控屏控制芯片

應(yīng)用方案：屏下光學(xué)指紋識別方案、超聲波方案

目標(biāo)市場：智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、智能家居等。

西人馬

核心技術(shù)：MEMS智能傳感器芯片產(chǎn)線和MEMS器件加工平臺

主要產(chǎn)品：MEMS、ASIC 和微流控醫(yī)療芯片;壓力芯片系列、紅外熱電堆芯片、電荷放大器芯片、激光二極管芯片;加速度傳感器、壓力傳感器、滑油傳感器

應(yīng)用方案：機(jī)械故障診斷系統(tǒng)、智能風(fēng)電系統(tǒng)、智慧電力系統(tǒng)等。

目標(biāo)市場：民用航空、能源、醫(yī)療、交通及工業(yè)設(shè)備的控制與監(jiān)測。

敏芯微

核心技術(shù)：MEMS / ASIC芯片、MEMS壓力傳感

主要產(chǎn)品：MEMS硅麥克風(fēng)、壓力傳感器和加速度傳感器

目標(biāo)市場：可穿戴設(shè)備、手機(jī)/平板、汽車電子、藍(lán)牙耳機(jī)等。

納芯微

核心技術(shù)：MEMS、高壓隔離、混合信號鏈處理和傳感器校準(zhǔn)

主要產(chǎn)品：溫度傳感器、智能壓力傳感器、傳感器信號調(diào)理芯片、功率驅(qū)動和接口類芯片

應(yīng)用方案：汽車應(yīng)用的傳感器信號調(diào)理方案;工業(yè)應(yīng)用的傳感器信號調(diào)理方案;白色家電的傳感器信號調(diào)理方案;針對消費(fèi)電子設(shè)備的MEMS傳感器方案

目標(biāo)市場：消費(fèi)電子、智能家居、工業(yè)控制、汽車電子等。

格科微

核心技術(shù)：基于錫焊COB的高性能第三代CIS封裝技術(shù)

主要產(chǎn)品：CMOS圖像傳感器、DDI顯示芯片

應(yīng)用方案：智能手機(jī)的主攝像頭、前置攝像頭和多攝副攝;移動顯示驅(qū)動、穿戴設(shè)備顯示驅(qū)動、工控顯示驅(qū)動;行車記錄儀、車內(nèi)攝像頭、360度環(huán)視、倒車后視和駕駛員疲勞檢測等汽車應(yīng)用方案;筆記本/USC/智慧屏電視的攝像頭方案。

目標(biāo)市場：手機(jī)、智能穿戴、移動支付、平板、筆記本、攝像機(jī)以及汽車電子等產(chǎn)品領(lǐng)域。

思特威

核心技術(shù)：夜視全彩技術(shù)、SFCPixel專利技術(shù)、Stack BSI的全局曝光技術(shù)、聚焦視頻成像HDR技術(shù)、QCell TM + LFS 技術(shù)、AI Sensor 技術(shù)、Smart AECTM 技術(shù)、近紅外增強(qiáng)

主要產(chǎn)品：AI 系列、AT 系列、GS 系列、IoT 系列、CS 系列圖像傳感器

應(yīng)用方案：安防監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域視覺成像、機(jī)器視覺應(yīng)用方案、智能交通系統(tǒng)應(yīng)用、駕駛員狀態(tài)監(jiān)測DMS應(yīng)用方案、高幀率CMOS圖像傳感器+3D識別

目標(biāo)市場：安防監(jiān)控、車載影像、機(jī)器視覺及消費(fèi)類電子產(chǎn)品;人工智能、手機(jī)影像、車載電子等新興應(yīng)用領(lǐng)域。

諾思微系統(tǒng)

核心技術(shù)：薄膜體聲波諧振器（FBAR）技術(shù)、采用硅襯底的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）制造技術(shù)

主要產(chǎn)品：FBAR射頻濾波器、射頻前端MEMS濾波芯片

應(yīng)用方案：無線射頻濾波器、雙工器和多工器解決方案、BAW射頻方案

目標(biāo)市場：無線通訊、手機(jī)終端和基站。

希美微納

核心技術(shù)：RF MEMS開關(guān)及基于RF MEMS的濾波器、智能天線、移相器的層次化和一體化設(shè)計(jì)技術(shù)

主要產(chǎn)品：RF MEMS開關(guān)、移相器、衰減器

目標(biāo)市場：無線通訊。

深迪半導(dǎo)體

核心技術(shù)：六軸慣性測量單元（IMU）、MEMS陀螺儀

主要產(chǎn)品：六軸慣性測量單元（IMU）系列產(chǎn)品

目標(biāo)市場：智能手機(jī)、智能家居等IOT應(yīng)用領(lǐng)域。

水木智芯

核心技術(shù)：MEMS陀螺儀和加速度計(jì)

主要產(chǎn)品：MEMS陀螺儀、MEMS加速度計(jì)

目標(biāo)市場：消費(fèi)電子市場。

明皜傳感

核心技術(shù)：3D CMOS-MEMS工藝技術(shù)、

主要產(chǎn)品：加速度傳感器、智能記步芯片、硅麥克風(fēng)、陀螺儀、壓力傳感器和磁傳感器

應(yīng)用方案：手持設(shè)備應(yīng)用方案、運(yùn)動感測、智能家居、汽車電子、工業(yè)自動化、智慧醫(yī)療

目標(biāo)市場：消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)自動化以及航空等領(lǐng)域。

愛芯微

核心技術(shù)：智能指紋傳感器、人臉識別以及靜脈識別

主要產(chǎn)品：指紋傳感器芯片、驅(qū)動芯片

應(yīng)用方案：人臉識別和靜脈識別等方案

目標(biāo)市場：智能門鎖等物聯(lián)網(wǎng)市場。

邁瑞微

核心技術(shù)：第四代指紋傳感技術(shù)

主要產(chǎn)品：指紋傳感器芯片和信息安全芯片

應(yīng)用方案：智能門鎖

目標(biāo)市場：安防市場

格納微

核心技術(shù)：微慣導(dǎo)室內(nèi)定位技術(shù)、微慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和多傳感器融合

主要產(chǎn)品：高精度MEMS-IMU、微慣導(dǎo)人員定位模塊

應(yīng)用方案：消防/應(yīng)急搜救定位系統(tǒng)、“微慣導(dǎo)+UWB”機(jī)器人/AGV定位系統(tǒng)、車間/廠房人員和設(shè)備精確定位系統(tǒng)、工地/港口/電力人員定位系統(tǒng)、激光SLAM機(jī)器人定位導(dǎo)航系統(tǒng)

目標(biāo)市場：消防、無人機(jī)、自動駕駛、室內(nèi)定位等。

芯奧微

核心技術(shù)：MEMS封裝技術(shù)

主要產(chǎn)品：硅基麥克風(fēng)、MEMS壓力傳感器，MEMS加速度儀，MEMS光開關(guān)，MEMS氣閥，MEMS微流體芯片，MEMS麥克風(fēng)，以及MEMS陀螺儀等MEMS器件。

應(yīng)用方案：手機(jī)、電腦、電子書、媒體播放器

目標(biāo)市場：消費(fèi)類電子、醫(yī)療、工業(yè)控制及汽車電子等領(lǐng)域。

美新半導(dǎo)體

核心技術(shù)：單一芯片電容式加速度計(jì)技術(shù)、AMR傳感器技術(shù)

主要產(chǎn)品：熱式加速度計(jì)、AMR地磁傳感器、電容式加速度計(jì)、微功耗Hall開關(guān)等產(chǎn)品。

應(yīng)用方案：智能手機(jī)、筆電/平板、智能手表/手環(huán)、汽車、摩托車、無人機(jī)、TWS耳機(jī)、電動工具/玩具、智能門鎖。

目標(biāo)市場：汽車、工業(yè)、可穿戴、智能家居和消費(fèi)電子。

美泰科技

核心技術(shù)：6英寸MEMS工藝線

主要產(chǎn)品：MEMS慣性器件與系統(tǒng)、MEMS傳感器、汽車傳感器、壓力傳感器、射頻（RF）MEMS器件等。

目標(biāo)市場：航空航天、高鐵、汽車、自動駕駛、通信、地震監(jiān)測、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、智能家電等領(lǐng)域。

華景傳感

核心技術(shù)：高效壓電薄膜和先進(jìn)硅半導(dǎo)體微型機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）微加工技術(shù)

主要產(chǎn)品：硅麥克風(fēng)、超聲波傳感器、加速度傳感器

目標(biāo)市場：物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)感測、消費(fèi)電子等。

龍微科技

核心技術(shù)：MEMS專用仿真設(shè)計(jì)

主要產(chǎn)品：MEMS壓力、溫度、濕度傳感器

目標(biāo)市場：汽車電子、醫(yī)療電子、高端裝備制造等領(lǐng)域。

飛恩微電子

核心技術(shù)：工藝應(yīng)力模型封裝技術(shù)、高效批量標(biāo)定測試算法、

主要產(chǎn)品：各種汽車壓力和壓差傳感器、工控充油芯體、燃?xì)獗頊囟葔毫鞲衅?、水壓傳感器等MEMS傳感器及系統(tǒng)產(chǎn)品。

目標(biāo)市場：汽車、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居及工業(yè)控制行業(yè)。

微元時(shí)代

核心技術(shù)：SOG MEMS敏感結(jié)構(gòu)加工工藝技術(shù)

主要產(chǎn)品：硅基MEMS加速度計(jì)MUA100、MUG系列陀螺儀、硅基MEMS慣性測量單元MUS600

目標(biāo)市場：無人駕駛、無人機(jī)、電子羅盤、地質(zhì)勘探等。

感芯微系統(tǒng)

核心技術(shù)：擴(kuò)散硅壓力傳感器等傳感器芯片及其封裝技術(shù)

主要產(chǎn)品：汽車壓力傳感器和醫(yī)療壓力傳感器

目標(biāo)市場：汽車和醫(yī)療等行業(yè)。

雙橋傳感

核心技術(shù)：MEMS壓阻壓力傳感技術(shù)

主要產(chǎn)品：MEMS壓力傳感器

目標(biāo)市場：爆破領(lǐng)域、汽車應(yīng)用、發(fā)動機(jī)測試、高端裝備等。

知微傳感

核心技術(shù)：MEMS微振鏡技術(shù)

主要產(chǎn)品：MEMS微振鏡芯片、MEMS固態(tài)激光雷達(dá)

應(yīng)用方案：Dkam系列3D相機(jī)解決方案

目標(biāo)市場：三維掃描、工業(yè)檢測、物流分揀、尺寸測量、三維人臉識別、機(jī)器視覺等領(lǐng)域。

阜時(shí)科技

核心技術(shù)：3D結(jié)構(gòu)光人臉感測技術(shù)、LCD屏下指紋感測技術(shù)、AI與機(jī)器視覺

主要產(chǎn)品：視覺類傳感器芯片、LCD屏下指紋芯片

應(yīng)用方案：手機(jī)屏下光學(xué)指紋、人臉識別智能鎖、智能門禁、刷臉支付、空間建模等。

目標(biāo)市場：手機(jī)、智能門鎖、金融支付、工業(yè)控制、智能家居、智慧城市。

結(jié)語

雖然國產(chǎn)傳感器和MEMS芯片廠商眾多，但大都在中低端市場競爭。除了針對智能手機(jī)市場的圖像傳感器和指紋識別這兩大類傳感器廠商相對集中外，其它面向工業(yè)控制和監(jiān)測、車輛交通和能源領(lǐng)域的傳感器廠商都比較分散，綜合實(shí)力和市場定位都不是特別凸顯。而在汽車電子和新興的物聯(lián)網(wǎng)市場領(lǐng)域，以智能傳感器和激光雷達(dá)技術(shù)為核心的初創(chuàng)公司在風(fēng)投資本和地方政府的扶持下，將迎來更大發(fā)展空間。
編輯：lyn