微機(jī)電系統(tǒng)（Micro-Electro Mechanical System）是指尺寸在幾毫米乃至更小的傳感器裝置，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級(jí)，是一個(gè)獨(dú)立的智能系統(tǒng)。簡(jiǎn)單理解，MEMS就是將傳統(tǒng)傳感器的機(jī)械部件微型化后，通過(guò)三維堆疊技術(shù)，例如三維硅穿孔TSV等技術(shù)把器件固定在硅晶元（wafer）上，最后根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合采用特殊定制的封裝形式，最終切割組裝而成的硅基傳感器。受益于普通傳感器無(wú)法企及的IC硅片加工批量化生產(chǎn)帶來(lái)的成本優(yōu)勢(shì)，MEMS同時(shí)又具備普通傳感器無(wú)法具備的微型化和高集成度。

傳統(tǒng)ECM駐極體電容麥克風(fēng)/Apple Watch樓氏MEMS硅麥克風(fēng)

MEMS是替代傳統(tǒng)傳感器的唯一選擇

諸如最典型的半導(dǎo)體發(fā)展歷史：從20世紀(jì)初在英國(guó)物理學(xué)家弗萊明手下發(fā)明的第一個(gè)電子管，到1943年擁有17468個(gè)電子三極管的ENIAC和1954年誕生裝有800個(gè)晶體管的計(jì)算機(jī)TRADIC，到1954年飛兆半導(dǎo)體發(fā)明了平面工藝使得集成電路可以量產(chǎn)，從而誕生了1964年具有里程碑意義的首款使用集成電路的計(jì)算機(jī)IBM360。模擬量到數(shù)字化、大體積到小型化以及隨之而來(lái)的高度集成化，是所有近現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)發(fā)展前進(jìn)的永恒追求，MEMS也不例外。

正因?yàn)镸EMS擁有如此眾多跨世代的優(yōu)勢(shì)，目前來(lái)看我們認(rèn)為其是替代傳統(tǒng)傳感器的唯一可能選擇，也可能是未來(lái)構(gòu)筑物聯(lián)網(wǎng)感知層傳感器最主要的選擇之一。

1）微型化：MEMS器件體積小，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，重量輕、耗能低。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)。MEMS更高的表面體積比（表面積比體積）可以提高表面?zhèn)鞲衅鞯拿舾谐潭取?/p>

2）硅基加工工藝，可兼容傳統(tǒng)IC生產(chǎn)工藝：硅的強(qiáng)度、硬度和楊氏模量與鐵相當(dāng)，密度類(lèi)似鋁，熱傳導(dǎo)率接近鉬和鎢，同時(shí)可以很大程度上兼容硅基加工工藝。

3）批量生產(chǎn)：以單個(gè)5mm*5mm尺寸的MEMS傳感器為例，用硅微加工工藝在一片8英寸的硅片晶元上可同時(shí)切割出大約1000個(gè)MEMS芯片，批量生產(chǎn)可大大降低單個(gè)MEMS的生產(chǎn)成本。

4）集成化：一般來(lái)說(shuō)，單顆MEMS往往在封裝機(jī)械傳感器的同時(shí)，還會(huì)集成ASIC芯片，控制MEMS芯片以及轉(zhuǎn)換模擬量為數(shù)字量輸出。

同時(shí)不同的封裝工藝可以把不同功能、不同敏感方向或致動(dòng)方向的多個(gè)傳感器或執(zhí)行器集成于一體，或形成微傳感器陣列、微執(zhí)行器陣列，甚至把多種功能的器件集成在一起，形成復(fù)雜的微系統(tǒng)。

微傳感器、微執(zhí)行器和微電子器件的集成可制造出可靠性、穩(wěn)定性很高的MEMS。隨著MEMS的工藝的發(fā)展，現(xiàn)在傾向于單個(gè)MEMS芯片中整合更多的功能，實(shí)現(xiàn)更高的集成度。

例如慣性傳感器IMU（Inertialmeasurementunit）中，從最早的分立慣性傳感器，到ADI推出的一個(gè)封裝內(nèi)中集成了三軸陀螺儀、加速度計(jì)、磁力計(jì)和一個(gè)壓力傳感器以及ADSP-BF512Blackfin處理器的10自由度高精度MEMS慣性測(cè)量單元。

5）多學(xué)科交叉：MEMS涉及電子、機(jī)械、材料、制造、信息與自動(dòng)控制、物理、化學(xué)和生物等多種學(xué)科，并集約了當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的許多尖端成果。MEMS是構(gòu)筑物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)物理感知層傳感器的最主要選擇之一。

由于物聯(lián)網(wǎng)特別是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)器件的物理尺寸、功耗、成本等十分敏感，傳感器的微型化對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。MEMS微機(jī)電系統(tǒng)結(jié)合兼容傳統(tǒng)的半導(dǎo)體工藝，采用微米技術(shù)在芯片上制造微型機(jī)械，并將其與對(duì)應(yīng)電路集成為一個(gè)整體的技術(shù)，它是以半導(dǎo)體制造技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的，批量化生產(chǎn)能滿足物聯(lián)網(wǎng)對(duì)傳感器的巨大需求量和低成本要求。

物聯(lián)網(wǎng)給MEMS帶來(lái)新機(jī)遇

未來(lái)可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)大規(guī)模下游應(yīng)用主要會(huì)以新的消費(fèi)電子例如AR/VR，以及物聯(lián)網(wǎng)例如智能駕駛、智慧物流、智能家居等。而傳感器做為感知層，是不可或缺的關(guān)鍵基礎(chǔ)物理層部分，物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，將會(huì)給MEMS行業(yè)帶來(lái)巨大的發(fā)展紅利。

物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)主要包括三部分：感知層、傳輸層和應(yīng)用層。

感知層的作用主要是獲取環(huán)境信息和物與物的交互，主要由傳感器、微處理器和RF無(wú)線收發(fā)器等組成；

傳輸層主要用于感知層之間的信息傳遞，由包括NB IOT、Zig Bee、Thread、藍(lán)牙等通訊協(xié)議組成；

應(yīng)用層主要包括云計(jì)算、云存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)挖掘以及人機(jī)交互等軟件應(yīng)用層面構(gòu)成。感知層傳感器處于整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的最底層，是數(shù)據(jù)采集的入口，物聯(lián)網(wǎng)的“心臟”，有著巨大的發(fā)展空間。

物聯(lián)網(wǎng)的三層架構(gòu)

隨著國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等多個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)和工藝正在逐步成熟，MEMS作為物理量連接半導(dǎo)體的產(chǎn)物，將恰逢其時(shí)的受益于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，MEMS在消費(fèi)電子、汽車(chē)電子、工業(yè)控制、軍工、智能家居、智慧城市等領(lǐng)域?qū)⒌玫礁鼮閺V泛的應(yīng)用，根據(jù)Yole developpement的預(yù)測(cè)，2016-2020年MEMS傳感器市場(chǎng)將以13%年復(fù)合成長(zhǎng)率增長(zhǎng)，2020年MEMS傳感器市場(chǎng)將達(dá)到300億美元，前景無(wú)限。

MEMS全球市場(chǎng)產(chǎn)值預(yù)測(cè)（億美元）

2015年中國(guó)MEMS器件市場(chǎng)規(guī)模為308億元人民幣，占據(jù)全球市場(chǎng)的三分之一。從發(fā)展速度而言，中國(guó)MEMS市場(chǎng)增速一直快于全球市場(chǎng)增速。中國(guó)MEMS器件市場(chǎng)平均增速約15-20%，中國(guó)集成電路市場(chǎng)增速約為7-10%，橫向?qū)Ρ榷?，MEMS器件市場(chǎng)的增速兩倍于集成電路市場(chǎng)。

中國(guó)近年MEMS傳感器市場(chǎng)規(guī)模（億元）

MEMS產(chǎn)業(yè)鏈

MEMS沒(méi)有一個(gè)固定成型的標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)工藝流程，每一款MEMS都針對(duì)下游特定的應(yīng)用場(chǎng)合，因而有獨(dú)特的設(shè)計(jì)和對(duì)應(yīng)的封裝形式，千差萬(wàn)別。

MEMS和傳統(tǒng)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有著巨大的不同，她是微型機(jī)械加工工藝和半導(dǎo)體工藝的結(jié)合。MEMS傳感器本身一般是個(gè)比較復(fù)雜的微型物理機(jī)械結(jié)構(gòu)，并沒(méi)有PN結(jié)。但同時(shí)單個(gè)MEMS一般都會(huì)集成ASIC芯片并植在硅晶圓片上，再封裝測(cè)試和切割，后道工藝流程又類(lèi)似傳統(tǒng)COMS工藝流程。

因此MEMS性能的提升很大程度上不會(huì)過(guò)分依賴(lài)于硅晶圓制程工藝的升級(jí)，而更傾向于根據(jù)下游應(yīng)用需求定制設(shè)計(jì)、對(duì)微型機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、對(duì)不同材料的選擇，實(shí)現(xiàn)每一款傳感器的獨(dú)特功能，因此也不存在傳統(tǒng)半導(dǎo)體工藝晶圓廠不同世代的制程工藝升級(jí)路線圖（ROAD MAP）。

IC制程工藝更接近于2D平面VSMEMS3維立體堆疊

典型的MEMS系統(tǒng)如圖所示，由傳感器、信息處理單元、執(zhí)行器和通訊/接口單元等組成。其輸入是物理信號(hào)，通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理（模擬的和/或數(shù)字的）后，由執(zhí)行器與外界作用。

每一個(gè)微系統(tǒng)可以采用數(shù)字或模擬信號(hào)（電、光、磁等物理量）與其它微系統(tǒng)進(jìn)行通信。MEMS將電子系統(tǒng)與周?chē)h(huán)境有機(jī)結(jié)合在一起，微傳感器接收運(yùn)動(dòng)、光、熱、聲、磁等自然界信號(hào)，信號(hào)再被轉(zhuǎn)換成電子系統(tǒng)能夠識(shí)別、處理的電信號(hào)，部分MEMS器件可通過(guò)微執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)對(duì)外部介質(zhì)的操作功能。

傳感器工作原理

MEMS產(chǎn)業(yè)鏈類(lèi)似于傳統(tǒng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，主要包括了四大部分：前端fabless設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、ODM代工晶圓廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)、封裝測(cè)試到下游最終應(yīng)用的四大環(huán)節(jié)。

MEMS產(chǎn)業(yè)鏈劃分

全球前十名MEMS廠商主要包括博世、意法半導(dǎo)體、惠普、德州儀器、佳能、InvenSense、Avago和Qorvo、樓氏電子、松下等等。其中BOSCH因?yàn)槠湓谄?chē)電子和消費(fèi)電子的雙重布局，牢牢占據(jù)著行業(yè)的第一的位置，其營(yíng)收約占五大公司合計(jì)營(yíng)收的三分之一。

大部分MEMS行業(yè)的主要廠商是以Fabless為主，例如樓氏、HP、佳能等。同時(shí)，平行的也有IDM廠商垂直參與到整條產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，比如Bosch、ST等都建有自己的晶元代工生產(chǎn)線。

全球主要MEMS廠商的生產(chǎn)模式定位

基于之前闡述的MEMS本身區(qū)別于傳統(tǒng)IC產(chǎn)業(yè)特征，我們認(rèn)為行業(yè)的核心門(mén)檻在于兩點(diǎn)：設(shè)計(jì)理念和封測(cè)工藝。

前者不僅僅包括對(duì)傳統(tǒng)IC設(shè)計(jì)的理解，更需要包括多學(xué)科的綜和，例如微觀材料學(xué)、力學(xué)、化學(xué)等等。原因是因?yàn)閮?nèi)部涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)，空腔，和不同的應(yīng)用場(chǎng)景，如導(dǎo)航，光學(xué)，物理傳感等?？梢哉归_(kāi)細(xì)說(shuō)。

后者，因?yàn)閱蝹€(gè)MEMS被設(shè)計(jì)出來(lái)的使用用途、使用環(huán)境、實(shí)現(xiàn)目的不同，對(duì)封裝有著各種完全不同的要求。比如對(duì)硅麥有防水和不防水區(qū)分，光學(xué)血氧濃度傳感器需要穿孔和空腔安裝透鏡，氣壓傳感器需要向外界敞開(kāi)不能密封等等。在整個(gè)MEMS生產(chǎn)中，封測(cè)的成本占比達(dá)到35%-60%以上。

MEMS成本結(jié)構(gòu)拆分

MEMS封裝和測(cè)試

MEMS產(chǎn)品種類(lèi)豐富、功能各異，工藝開(kāi)發(fā)過(guò)程中呈現(xiàn)出“一類(lèi)產(chǎn)品一種制造工藝”的特點(diǎn)。MEMS芯片或器件的種類(lèi)多達(dá)上萬(wàn)、個(gè)性特征明顯，除了采用相同的硅材料外，不同的MEMS產(chǎn)品之間沒(méi)有完全標(biāo)準(zhǔn)的工藝，產(chǎn)品參量較多，每類(lèi)產(chǎn)品品種實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)都需要從前端研發(fā)重新投入，工藝開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，且量產(chǎn)率較傳統(tǒng)半導(dǎo)體生產(chǎn)行業(yè)相比更低，依靠單一種類(lèi)的MEMS產(chǎn)品很難支撐一個(gè)公司。

雖然不同種類(lèi)的MEMS從用途來(lái)說(shuō)截然不同，封裝形式也是天壤之別。但是從封裝結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，大致可以分為以下3類(lèi)：封閉式封裝（Closed Package）、開(kāi)放空腔式封裝（Open Cavity Package）、眼式封裝（Open Eyed Package）。

MEMS封裝形式

中國(guó)MEMS產(chǎn)業(yè)在2009年后才逐漸起步，目前尚未形成規(guī)模，產(chǎn)業(yè)整體處于從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)向商用量產(chǎn)轉(zhuǎn)型階段。國(guó)內(nèi)MEMS廠家在營(yíng)業(yè)規(guī)模、技術(shù)水平、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)環(huán)境上與國(guó)外有明顯差距，60%-70%的設(shè)計(jì)產(chǎn)品依舊集中在加速度計(jì)、壓力傳感器等傳統(tǒng)領(lǐng)域，對(duì)新產(chǎn)品（例如生物傳感器、化學(xué)傳感器、陀螺儀）的涉足不多。工藝水平與經(jīng)驗(yàn)缺失制約代工廠發(fā)展，制造環(huán)節(jié)亟需填補(bǔ)空白。

微機(jī)電系統(tǒng)的生產(chǎn)制造涵蓋設(shè)計(jì)、制造和封測(cè)。由于系統(tǒng)器件具有高度定制化、制程控制與材質(zhì)特殊的特點(diǎn)，封裝與測(cè)試環(huán)節(jié)至少占到整個(gè)成本的60%。因此，為了能夠在日益嚴(yán)峻的產(chǎn)品價(jià)格下跌趨勢(shì)下有效降低成本，多數(shù)無(wú)晶圓或輕晶圓MEMS供應(yīng)商將封裝與測(cè)試環(huán)節(jié)外包給專(zhuān)業(yè)封測(cè)廠商，這也將為MEMS器件封裝及測(cè)試廠商帶來(lái)機(jī)遇。

隨著國(guó)家政策扶持，近兩年中國(guó)MEMS產(chǎn)線投資興起，2014年國(guó)內(nèi)MEMS代工廠建設(shè)投資超過(guò)1.5億美元，但是技術(shù)的匱乏和人才的缺失依然是產(chǎn)業(yè)短板。MEMS技術(shù)與IC技術(shù)有本質(zhì)差異，技術(shù)核心領(lǐng)域在于工藝和制造，MEMS制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高度定制化、依賴(lài)于專(zhuān)用設(shè)備，且具有很強(qiáng)的規(guī)模效應(yīng)。目前，本土MEMS產(chǎn)業(yè)明顯落后國(guó)際水平，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口，市場(chǎng)份額基本被Bosch、ST、ADI、Honeywell、Infineon、AKM等國(guó)際大公司寡頭壟斷，中高端MEMS傳感器進(jìn)口比例達(dá)80%，傳感器芯片進(jìn)口比例高達(dá)90%。

MEMS制造目前主要分為三類(lèi)，純MEMS代工、IDM企業(yè)代工和傳統(tǒng)集成電路MEMS代工。與其將MEMS看做一種產(chǎn)品倒不如把它看成一種工藝，MEMS器件依賴(lài)各種工藝和許多變量。只有經(jīng)過(guò)多年的工藝改進(jìn)及測(cè)試，MEMS器件才能真正被商品化。研發(fā)團(tuán)隊(duì)一般需要大量時(shí)間來(lái)搜索有關(guān)工藝及材料物理特性方面的資料。利用單一一種材料（如多晶硅）制得的器件可能需要根據(jù)多晶硅的來(lái)源及沉積方法來(lái)標(biāo)記工藝中的變化。因此每一種工藝都需要長(zhǎng)期、大量的數(shù)據(jù)來(lái)穩(wěn)定一個(gè)工藝。

國(guó)內(nèi)MEMS代工廠華潤(rùn)上華、中芯國(guó)際、上海先進(jìn)等，硬件條件雖與國(guó)際水平相近，但開(kāi)發(fā)能力遠(yuǎn)不及海外代工廠；中國(guó)MEMS代工企業(yè)還未積累起足夠的工藝技術(shù)儲(chǔ)備和大規(guī)模市場(chǎng)驗(yàn)證反饋的經(jīng)驗(yàn)，加工工藝的一致性、可重復(fù)性都不能滿足設(shè)計(jì)需要，產(chǎn)品的良率和可靠性也無(wú)法達(dá)到規(guī)模生產(chǎn)要求。因此商業(yè)化階段的本土設(shè)計(jì)公司更愿意同TSMC、X-Fab、Silex等海外成熟代工廠合作。

代工環(huán)節(jié)薄弱導(dǎo)致好的設(shè)計(jì)無(wú)法迅速產(chǎn)品化并推向市場(chǎng)，極大地制約了中國(guó)MEMS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)中游迫切需要有工藝經(jīng)驗(yàn)和高端技術(shù)的廠商填補(bǔ)洼地。雖然大部分MEMS業(yè)務(wù)仍然掌握在IDM企業(yè)中，隨著制造工藝逐漸標(biāo)準(zhǔn)化，MEMS產(chǎn)業(yè)未來(lái)會(huì)沿著傳統(tǒng)集成電路行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，將逐步走向設(shè)計(jì)與制造分離的模式。純MEMS代工廠與MEMS設(shè)計(jì)公司合作開(kāi)發(fā)的商業(yè)模式將成為未來(lái)業(yè)務(wù)模式的主流。

MEMS代工企業(yè)類(lèi)型比較

MEMS技術(shù)自八十年代末開(kāi)始受到世界各國(guó)的廣泛重視，對(duì)比傳統(tǒng)集成電路，該系統(tǒng)擁有諸多優(yōu)點(diǎn)，體積小、重量輕，最大不超過(guò)一個(gè)厘米，甚至僅僅為幾個(gè)微米，其厚度更加微小。MEMS的原材料以硅為主，價(jià)格低廉，產(chǎn)量充足批量生產(chǎn)，良率高。同時(shí)使用壽命長(zhǎng)，耗能低，但由于MEMS的工藝難度高，其良率仍然與傳統(tǒng)IC制造相比有一定的差距。

就工藝方面，目前全球主要的技術(shù)途徑有三種，一是以美國(guó)為代表的以集成電路加工技術(shù)為基礎(chǔ)的硅基微加工技術(shù)；二是以德國(guó)為代表發(fā)展起來(lái)的利用X射線深度光刻、微電鑄、微鑄塑的LIGA技術(shù)；三是以日本為代表發(fā)展的精密加工技術(shù)，如微細(xì)電火花EDM、超聲波加工。

盡管MEMS和IC在封裝和外觀上具有相似性，但實(shí)質(zhì)上MEMS在芯片設(shè)計(jì)和制造工藝方面與IC不同。IC一般是平面器件，通過(guò)數(shù)百道工藝步驟，在若干個(gè)特定平面層上使用圖案化模板制造而來(lái)，表現(xiàn)出特定的電學(xué)或電磁學(xué)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬、數(shù)字、計(jì)算或儲(chǔ)存等特定任務(wù)。理想狀態(tài)下，IC基本元件（晶體管）是一種純粹的電學(xué)器件，幾乎所有的IC應(yīng)用和功能方面具有共通性。

相對(duì)地，MEMS是一種3D微機(jī)械結(jié)構(gòu)?；诠韫に嚰夹g(shù)，MEMS相比于傳統(tǒng)的“大型器件”，微米級(jí)別的MEMS器件能夠更廣泛、靈活地應(yīng)用在汽車(chē)電子、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。

中國(guó)MEMS產(chǎn)業(yè)

國(guó)內(nèi)MEMS行業(yè)的fabless規(guī)模相對(duì)較小，但市場(chǎng)規(guī)模來(lái)說(shuō)具備很大的發(fā)展空間。面對(duì)國(guó)內(nèi)巨大的消費(fèi)電子市場(chǎng)，自產(chǎn)自銷(xiāo)滿足國(guó)內(nèi)部分中低端市場(chǎng)需求，也是國(guó)內(nèi)Fabless司的一個(gè)捷徑。

例如蘇州敏芯最近宣布MEMS傳感器出貨量超一億顆，他的微硅麥克風(fēng)傳感器產(chǎn)品已經(jīng)滲透至以消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品為主的各個(gè)細(xì)分應(yīng)用中，成功應(yīng)用在MOTOROLA，SONY，ASUS，聯(lián)想，魅族，小米，樂(lè)視等品牌客戶的產(chǎn)品上。

中國(guó)MEMS設(shè)計(jì)企業(yè)主要集中于華東地區(qū)，約占全國(guó)企業(yè)總數(shù)的55%，其中，以上海、蘇州、無(wú)錫三地為產(chǎn)業(yè)集中地：

上海：

深迪，矽睿，麗恒，芯敏，微聯(lián)，銘動(dòng)，文襄，天英，巨哥

蘇州：

明皜，敏芯，雙橋，多維，能斯達(dá)，汶灝，圣賽諾爾，希美

無(wú)錫：

美新，樂(lè)爾，康森斯克，微奧，杰德，必創(chuàng)，微納，芯奧微，沃浦

其他：

深圳瑞聲，山東歌爾，河北美泰，山西科泰，鄭州煒盛，北京水木智芯，浙江大立，武漢高德，成都國(guó)騰，西安勵(lì)德，天津微納芯等。

國(guó)內(nèi)MEMS 企業(yè)布局

從產(chǎn)品使用領(lǐng)域結(jié)構(gòu)來(lái)看，國(guó)內(nèi)MEMS公司在營(yíng)業(yè)規(guī)模、技術(shù)水平、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、與國(guó)外有明顯差距，60%-70%的設(shè)計(jì)產(chǎn)品集中在加速度計(jì)、壓力傳感器等傳統(tǒng)領(lǐng)域。工藝開(kāi)發(fā)是我國(guó)MEMS行業(yè)目前面臨最主要的問(wèn)題，產(chǎn)品在本身技術(shù)實(shí)力和生產(chǎn)工藝還有待于進(jìn)步。

雖然國(guó)內(nèi)主要集中在初級(jí)階段，中低端應(yīng)用。但從近幾年的發(fā)展來(lái)看，中國(guó)地區(qū)已經(jīng)成為過(guò)去五年全球MEMS市場(chǎng)發(fā)展最快的地區(qū)。2015年，我國(guó)MEMS市場(chǎng)規(guī)模接近300億元，且連續(xù)兩年增幅高達(dá)15%以上；而且從中長(zhǎng)期來(lái)看，國(guó)內(nèi)MEMS行業(yè)的發(fā)展增速會(huì)快于國(guó)外，到2020年，我國(guó)傳感器市場(chǎng)增幅將進(jìn)一步提升，年平均增長(zhǎng)率將達(dá)到20%以上，繼續(xù)保持全球前列。

從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看，我國(guó)擁有全球規(guī)模最大的集成電路市場(chǎng)。蘋(píng)果、三星、小米、華為、中興等手機(jī)品牌在中國(guó)設(shè)廠生產(chǎn)，加之汽車(chē)電子、物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人機(jī)、智能家庭等概念產(chǎn)品的逐步興起，以及可穿戴設(shè)備的蓬勃發(fā)展，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)硅麥克風(fēng)、加速度計(jì)、陀螺儀、電子羅盤(pán)、射頻儀器、高精度壓力傳感器、氣體傳感器等MEMS器件的需求快速增長(zhǎng)。

根據(jù)SEMI的估計(jì)，中國(guó)市場(chǎng)在全球市場(chǎng)的占比將從2010年的9.2%增長(zhǎng)到2015年占比15.10%。

MEMS行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

1） MEMS封裝將會(huì)向標(biāo)準(zhǔn)化演進(jìn)，模塊平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化意味著更快的反應(yīng)速度。

根據(jù)Amkor公司的觀點(diǎn)，MEMS的整合正在向標(biāo)準(zhǔn)化、平臺(tái)化演進(jìn)。從之前眾多分散復(fù)雜的封裝形式（Discrete Packaging）逐漸演化到以密封模壓封裝（Overmolded）、集成電路便面裸露封裝（Exposed Die Surface）、空腔封裝（Cavity Package） 這三種載體為主的封裝形式。

MEMS 封裝向標(biāo)準(zhǔn)化演進(jìn)

2） SIP（System In Package）系統(tǒng)級(jí)的高度集成化會(huì)是 MEMS 未來(lái)在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)合的主要承載形式。隨著下游最重要的應(yīng)用場(chǎng)景物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，MEMS在IOT平臺(tái)的產(chǎn)品未來(lái)會(huì)逐漸演化到SIP封裝就顯得尤為重要。往往單個(gè)MEMS模塊會(huì)集成包括MCU（Microcontroller Unit）、RF模塊（Radio Frequenc，例如藍(lán)牙，NB IOT發(fā)射模塊）和MEMS傳感器等多個(gè)功能部分。系統(tǒng)級(jí)的封裝帶來(lái)的同樣是快速響應(yīng)速度和及時(shí)的產(chǎn)品更新?lián)Q代，這對(duì)于消費(fèi)電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō)極端重要。目前很多代工廠或者封裝廠例如 Amkor都在推廣標(biāo)準(zhǔn)化的IOT MEMS平臺(tái)產(chǎn)品。

MEMS在IOT應(yīng)用領(lǐng)域的SIP封裝

而采用的封裝形式主要會(huì)以空腔封裝（Cavity Package）和混合空腔封裝（HybirdCavity Package）。

3）未來(lái)MEMS產(chǎn)品可能會(huì)逐漸演變?yōu)榈投?、中端和高端三?lèi)。低端MEMS主要應(yīng)用于消費(fèi)電子類(lèi)產(chǎn)品如智能手機(jī)、平板電腦等。中端MEMS主要應(yīng)用于GPS輔助導(dǎo)航系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化、工程機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域。根據(jù)Yole Developpment報(bào)告，作為智能感知時(shí)代的重要硬件基礎(chǔ)，2014年中低端MEMS傳感器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到130億美元，預(yù)計(jì)到2018年，中低端MEMS市場(chǎng)產(chǎn)值將以12%～13%的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)至225億美元。

在今后5到10年內(nèi)隨著MEMS技術(shù)的成熟，以智能手機(jī)以及平板電腦為主要應(yīng)用對(duì)象的低端MEMS市場(chǎng)利潤(rùn)將逐漸下降，但未來(lái)在可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域還有一定機(jī)遇；以工業(yè)、醫(yī)療及汽車(chē)為應(yīng)用對(duì)象的中端MEMS還將持續(xù)提供增長(zhǎng)和盈利；未來(lái)以工業(yè)4.0和國(guó)防軍工市場(chǎng)也應(yīng)用對(duì)象的高端MEMS將為帶來(lái)顯著的超額收益。

據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，高端MEMS市場(chǎng)在2016年~2021年的其年復(fù)合增長(zhǎng)達(dá)到13.4%，而同期全球MEMS市場(chǎng)的復(fù)合年增長(zhǎng)率僅為8.9%，其中軍事航天、高端醫(yī)療電子和工業(yè)4.0應(yīng)用四個(gè)領(lǐng)域?qū)?huì)占未來(lái)高端MEMS市場(chǎng)營(yíng)收的80%。