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

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

（2）手機（新穎、改善的社交體驗、增強現(xiàn)實體驗等）；

（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)日益增長的海量數(shù)據(jù)；

（5）AR/VR（增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實）帶來身臨其境的體驗；

（6）AI/ML（人工智能/機器學(xué)習(xí)）帶來更智能的人機交互；

（7）更多智能語音處理的智能家居、自動駕駛汽車等；

（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）。

這些大趨勢將為電子產(chǎn)品帶來巨大的市場機遇，尤其是MEMS和傳感器。我們預(yù)估受宏觀經(jīng)濟(jì)大勢影響的MEMS、傳感器和執(zhí)行器市場到2023年將增長至820億美元。

MEMS、傳感器和執(zhí)行器分類及其整合應(yīng)用以手機行業(yè)大趨勢為例，市場驅(qū)動因素主要包括：帶寬提升的5G來臨，不斷改善的顯示技術(shù)（更高的分辨率、更好的視頻質(zhì)量、增強的對比度/亮度等），新設(shè)計，增強現(xiàn)實，更小尺寸且具有更多傳感功能。這些大趨勢將推動MEMS和傳感器的快速發(fā)展。在智能手機端，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、指紋識別傳感器、光譜傳感器以及光學(xué)MEMS（例如自動對焦和/或微投影）。此外，為了縮小器件尺寸，晶圓級封裝（扇出型）的應(yīng)用將進(jìn)一步增長。

2017~2023年智能汽車產(chǎn)業(yè)傳感器市場預(yù)測麥姆斯咨詢認(rèn)為，當(dāng)5G真正到來時，RF（射頻）濾波器的需求將進(jìn)一步增長，而MEMS領(lǐng)域增長速度最快的將會是RF MEMS（BAW濾波器）。除了MEMS和傳感器，5G運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)大趨勢對2023年傳感器和執(zhí)行器市場規(guī)模的影響

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

2017~2023年全球傳感器和執(zhí)行器市場預(yù)測噴墨打印頭市場將保持增長，其中，消費類市場將占據(jù)噴墨打印頭市場需求的70%以上。該市場在2017年上半年首次展現(xiàn)市場復(fù)蘇跡象，并在2017年下半年證實了復(fù)蘇趨勢。并且，一次性和固定式打印頭市場都在復(fù)蘇。大部分消費類市場的廠商都展現(xiàn)了明顯的增長：例如，HP（惠普）自2016年以來，消費類打印機營收獲得了2%的增長；Canon（佳能）已經(jīng)確認(rèn)了噴墨打印機業(yè)務(wù)的營收增長，其中，亞洲市場的需求表現(xiàn)強勁。眾多的壓力傳感器應(yīng)用推動了市場的擴(kuò)張。有趣的是，盡管壓力傳感器是最“古老”的MEMS技術(shù)之一，但仍能保持市場增長。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，例如無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（尤其對于未來的自動駕駛汽車）。對于消費類市場，移動設(shè)備和智能手機仍然占據(jù)著90%的市場營收，并且，相對于尺寸縮小，降低成本更為重要，因為其尺寸已經(jīng)很小了。盡管在可預(yù)計的未來，還不會出現(xiàn)有力的殺手級應(yīng)用，但是，新應(yīng)用正在興起：智能家居、電子煙、無人機以及可穿戴設(shè)備等。

主要MEMS器件市場規(guī)模 vs. 復(fù)合年增長率（樣刊模糊化）MEMS麥克風(fēng)長期以來一直備受關(guān)注，是近五年來所有MEMS產(chǎn)品中復(fù)合年增長率最高的器件之一。2008年，MEMS麥克風(fēng)的市場規(guī)模約為1.05億美元，2012年增長至4.02億美元，2016年更是達(dá)到了10億美元里程碑?，F(xiàn)在，MEMS麥克風(fēng)的年出貨量已經(jīng)達(dá)到了45億顆。消費類市場仍是慣性MEMS器件最大的細(xì)分市場，但是價格壓力巨大，且競爭非常激烈。在智能手機和平板電腦市場，與小尺寸、低功耗且多功能的組合傳感器競爭，對于分立加速度計來說仍很困難。分立加速度計主要在低端智能手機中應(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)/流暢運行）。自動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腳印保持穩(wěn)定增長。這主要得益于過去幾年來，晶圓級封裝和硅鏡頭等新技術(shù)推動的價格持續(xù)下降，以及客戶接受度的不斷提高。對于微流控器件，許多現(xiàn)有的發(fā)展正在推動硅技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。例如，2018年初，Illumina發(fā)布了一款新的DNA測序儀——iSeq 100。不同于Illumina的常規(guī)技術(shù)，這款測序儀采用了半導(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RF濾波器的需求持續(xù)增長，使得RF MEMS（BAW濾波器）成為增長速度最快的MEMS細(xì)分市場。該領(lǐng)域市場規(guī)模預(yù)計將從2017年的23億美元快速增長至2023年的150億美元。不算RF器件，2018~2023年期間MEMS市場的復(fù)合年增長率預(yù)計為9%，而算上RF市場，這一數(shù)字將達(dá)到17.5%。市場上還有很多新型MEMS器件正在發(fā)展：壓電MEMS（自動對焦、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市場的增長。

2017年排名前30位的MEMS廠商2017年，市場最大的驚喜（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/手機數(shù)量持續(xù)增長以及前端模組價值的不斷提高，所帶來的RF器件需求增長，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。盡管Broadcom的爆發(fā)增長震驚了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），但它們的市場表現(xiàn)仍然不錯，例如，Bosch市場營收增長了約1億美元。

SiTime的增長最驚人（超過了100%）。其它取得顯著增長的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，不斷拓展至多個應(yīng)用領(lǐng)域（消費類測溫、消防、夜視、智能手機、無人機以及軍事應(yīng)用）。

2017年MEMS代工廠營收排名

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92.4億美元營收。到了2017年，這一數(shù)字已經(jīng)增長至98.8億美元。

2017~2023年MEMS市場預(yù)測：RF器件 vs. 其它MEMS器件從探測到環(huán)境意識，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，例如振動和壓力。然后，開發(fā)了加速度計和陀螺儀，這在設(shè)計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（例如微測輻射熱計）。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。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發(fā)展階段，這些終將實現(xiàn)：

1、在MEMS早期階段，它們主要是探測器，幾乎無法提供良好的精度；

2、隨后，MEMS發(fā)展到具有測量能力，提高了精度，并增加了額外的可測量參數(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”。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)也能實現(xiàn)）。多傳感器融合和人工智能將成為實現(xiàn)這一里程碑的關(guān)鍵基石。

從探測走向全局感知意識本報告涉及的部分公司：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…