傳感器是AI和IoT時(shí)代信息獲取的基礎(chǔ)，相當(dāng)于感知物理世界的五官。MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）傳感器因具有體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、易于集成等優(yōu)點(diǎn)，正逐步取代傳統(tǒng)的機(jī)械傳感器。

隨著國(guó)內(nèi)5G商用，車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能制造等市場(chǎng)需求不斷涌現(xiàn)。使用MEMS技術(shù)生產(chǎn)傳感器件已成為趨勢(shì)，應(yīng)用場(chǎng)景的豐富使得MEMS產(chǎn)品出貨量保持快速增長(zhǎng)。

1、MEMS概念

MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，微機(jī)電系統(tǒng)），也叫做微電子機(jī)械系統(tǒng)、微系統(tǒng)、微機(jī)械等，指尺寸在幾毫米乃至更小的高科技裝置。

微機(jī)電系統(tǒng)的加工技術(shù)由半導(dǎo)體加工技術(shù)改造而來(lái)，使其可以應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中，而后者一般用來(lái)制造電子設(shè)備。其加工方式包含了molding and plating，濕法刻蝕（氫氧化鉀，四甲基氫氧化銨）和干法刻蝕（RIE和DRIE），電火花加工（EDM），和其他一些能夠制造小型設(shè)備的加工方式。

MEMS傳感器，如加速度計(jì)儀、陀螺儀、麥克風(fēng)和壓力傳感器等，可用于智能手機(jī)、AR/VR、可穿戴電子設(shè)備、智能駕駛、智能工廠、智能物流、智能家居、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智慧醫(yī)療等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。

蘋(píng)果公司的設(shè)備以MEMS時(shí)鐘代替石英鐘。氦原子會(huì)破壞MEMS集成電路，使氦氣影響iPhone、Apple Watch和iPad等設(shè)備。

一些新興產(chǎn)業(yè)也在逐步采用MEMS技術(shù)，如指紋傳感器（FPS）、基于MEMS的揚(yáng)聲器、視網(wǎng)膜掃描儀、基于MEMS的激光雷達(dá)（光檢測(cè)和測(cè)距）、手勢(shì)識(shí)別、能量采集器、力反饋致動(dòng)器/傳感器（本質(zhì)上是用于智能手機(jī)和平板電腦等輸入設(shè)備觸覺(jué)反饋的壓電MEMS）、氣體/粒子傳感器等等。

此外，我國(guó)還進(jìn)行了全球首例碳化硅MEMS微推力器陣列在軌試驗(yàn)。2019年10月18日，隨金牛座納星運(yùn)行了37天的碳化硅MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）微推力器陣列芯片接受地面點(diǎn)火指令成功點(diǎn)火，在軌驗(yàn)證了對(duì)金牛座納星的姿態(tài)控制技術(shù)。金牛座納星由八院805所所屬上海埃依斯航天科技有限公司研制，搭載了由中電五十五所、南京理工大學(xué)等聯(lián)合研制的碳化硅MEMS微推力器陣列芯片，用于驗(yàn)證微推力器陣列空間使用的可靠性以及對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)控制能力，有望解決我國(guó)微納衛(wèi)星精確姿態(tài)控制和自主離軌難題。

2、產(chǎn)業(yè)上下游

MEMS產(chǎn)業(yè)鏈涉及設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試、軟件及應(yīng)用方案環(huán)節(jié)。上游負(fù)責(zé)MEMS器件設(shè)計(jì)、材料和生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)，中游負(fù)責(zé)生產(chǎn)制造MEMS器件，下游使用MEMS器件制造終端電子產(chǎn)品。

MEMS產(chǎn)業(yè)曾是美國(guó)、歐盟、日本三分天下之勢(shì)，且各有千秋。美國(guó)以軍（用）促民（用），具有無(wú)可比擬的MEMS技術(shù)綜合實(shí)力；日本則在汽車(chē)電子用MEMS、機(jī)器人用MEMS等方向能力突出；歐盟在汽車(chē)電子用MEMS、消費(fèi)電子用MEMS占有重要的市場(chǎng)份額。

從行業(yè)格局來(lái)看，頭部廠商博通、博士占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位，遙遙領(lǐng)先第三名意法半導(dǎo)體。中國(guó)的設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)廠商目前也開(kāi)始積極布局MEMS，已經(jīng)形成完整的MEMS產(chǎn)業(yè)鏈。

3、市場(chǎng)規(guī)模

經(jīng)過(guò)四十多年的發(fā)展，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）已成為世界矚目的重大科技領(lǐng)域之一。它涉及電子、機(jī)械、材料、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等多種學(xué)科與技術(shù)，應(yīng)用前景廣闊。

2018年全球MEMS市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到116億美元，預(yù)計(jì)到2024年達(dá)到190億美元，其市場(chǎng)營(yíng)收CAGR約為8.3%，出貨量CAGR約為11.9%。2018年，消費(fèi)類市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到近65億美元，市場(chǎng)份額占整個(gè)MEMS市場(chǎng)份額約56%，預(yù)計(jì)到2024年將增長(zhǎng)到105億美元。

MEMS麥克風(fēng)和射頻MEMS為兩大主要貢獻(xiàn)者，占消費(fèi)類應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模的50%。MEMS在汽車(chē)市場(chǎng)2018年達(dá)到了23億美元，預(yù)計(jì)將以6%的復(fù)合年增長(zhǎng)率實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)，到2024年將達(dá)到32億美元。