目前传感器技术中最热门、发展最快的领域是什么？MEMS或许是很多人的答案！

一份最新的行业报告显示，2020年下半年全球半导体产业开始复苏后，采用MEMS技术制造的传感器和执行器在未来几年内将以两位数的高百分比增长；并且MEMS传感器市场或将在今年达到创纪录的159亿美元。

同时在近期，中国半导体行业协会MEMS分会也发布了2020年度国内优秀的MEMS企业十强名单，包括歌尔微电子、瑞声科技、华润微、敏芯股份等在内的10家国内优秀的MEMS企业成功入围，其中不乏知名上市企业。

为何全球目光聚焦在MEMS传感技术上？那么，我们国家又在这一领域处在怎样的地位？

满足各种高大上的想象

MEMS——英文“Micro Electro Mechanical System”的缩写，翻译过来就是微机电系统。

所谓的“微机电”，即按功能要求在芯片上把“微电路”和“微机械”集成于一体的系统。因此MEMS技术的核心重点就在于“微”，也就是“小”。

话说回来，MEMS传感器到底能做到多小呢？

一般而言，单个MEMS传感器的内部结构在微米甚至纳米量级。MEMS 将传统传感器的机械部件微型化后，通过三维堆叠技术把器件固定在硅晶元上，最后根据不同的应用场合采用特殊定制的封装形式，并切割组装而成的硅基传感器。

听起来就很高大上~当然，MEMS这种高新技术也确确实实满足了现代人各种高大上的想象。

不仅受益于IC硅片加工批量化生产带来的成本优势，MEMS 同时还具备普通传感器无法具备的微型化和高集成度。因此，MEMS传感器在体积、价格和产能上更适应工业、消费电子等领域的需求。

以陀螺仪为例，传统的光纤陀螺仪，体积虽然越来越小，但对于放入一些电子产品而言是不可能完成的。而且为了保证性能，这样一个陀螺仪的“产量之低”和“价格之高”也是可想而知。

而我们现在智能手机上采用的陀螺仪则是MEMS陀螺仪，其体积小、功耗低、易于数字化和智能化，特别是成本低，易于批量生产，非常适合手机、汽车牵引控制系统、医疗器材这些需要大规模生产的设备。

四个阶段的技术迭代

MEMS技术起源于美国，最早可以追溯到美国UC Berkeley发明的微马达，进而引发了美国学术界和产业界对微机构的探索和开发热潮。

20世纪80-90年代，以ADI为代表的美国器件公司开始在汽车电子领域大量开发包括安全气囊、制动压力、胎压监测等产品，并取得了巨大的成功。直到今天，ADI的产品在汽车ABS、ESC方向仍有非常重要的行业影响力。

ADI的成功也推动了MEMS传感器在汽车电子领域应用的逐渐增多。对于这些需求的增长，使得欧洲、日本和美国的企业开始研发并且大量生产汽车周边所用的MEMS传感器产品。

也就是从那个时候开始，MEMS传感器开始走向大众视野。此后，MEMS传感器更是先后完成了三个阶段的技术迭代——

第一阶段是从2000年到2010年，驱动力为消费电子的快速发展。消费电子产品如手机、平板电脑、笔记本电脑等要求MEMS传感器有更小的体积和更低的能耗表现。

尤其在2007年之后，随着手机和移动互联网的大规模普及，在激烈的市场竞争下消费电子行业的创新力度持续加码，MEMS的小体积和低功耗的特性被发掘并得到大规模应用。

第二阶段则是从2010年到2020年，物联网产业的快速发展，使得MEMS传感器行业拥有了巨大的发展空间。

如果说2007年之前，MEMS器件还主要是在单个产业（汽车、手机等）为人熟知，那自物联网产业发展以来，MEMS技术可谓是逐渐“出圈”了。可穿戴设备、智能驾驶、智能家居、智慧医疗等行业的传感和执行设备，都值得进行MEMS产品化的改进和优化。

第三阶段是从2020年起，随着自动驾驶、5G发展以及物联网的深度普及，MEMS的发展空间被进一步释放，通过提高MEMS传感器产品各项性能，以满足更小、更低能耗、更高性能的需求。

中国MEMS产业的机遇

2015 年中国 MEMS 器件市场规模为308亿元人民币，占据全球市场的三分之一。从发展速度来看，中国MEMS器件的市场平均增速约为15% - 20%，快于全球市场增速。

乱花渐欲迷人眼！高增长背后的动力引擎是中国庞大的消费市场，但这并不意味着我们的MEMS技术已经领先于世界。当我们细究中国MEMS生产制造及技术研发时，则会发现与我们的“美好设想”有一定出入。

从全球MEMS传感器产业来看，欧美及日本等国在传感器领域几乎垄断了“高、精、尖”传感器市场，并且美洲地区占据了全球智能传感器市场的最大份额。

反观国内，传感器行业虽已具有一定规模的产业布局，但仍存在产业档次偏低、企业规模较小、技术创新基础较弱、同质化较为严重等问题。

有差距就有补齐短板的动力！中国作为全球最大的电子消费市场，MEMS器件的消耗量位居全球前列，发展国内MEMS传感器在需求侧的优势十分明显，且机会巨大。

随着物联网技术的升级和智能化场景的普及，市场对MEMS产品的需求激增会进一步刺激供给端；并且以歌尔声学、敏芯股份等为代表的龙头企业释放出来的行业集聚效应，对整个行业产生深刻的影响。

同时，在政府、企业，以及以上海微工院、苏州纳米所等为代表的科研院所的共同努力下，相对完善的MEMS产业链条正逐步形成。

更重要的是，手机、汽车等领域的国内MEMS下游应用企业出于对国外厂商的谨慎性，已开始逐渐向国产供应厂商倾斜。

2016-2021年我国MEMS惯性传感器市场规模

从长期来看，不少MEMS厂商都储备或掌握部分晶圆制造和封装测试的技术工艺，也有不少厂商在自建封测线，打通从设计、制造到封装的各个环节。

并且在2017年11月，我国政府发布了《智能传感器产业三年行动指南》。在技术和工艺上，行动指南重点提到了硅基MEMS加工技术、MEMS与互补金属氧化物半导体集成、非硅模块化集成等工艺技术。

总结：

MEMS技术作为21世纪具有革命性的高新技术，对于企业、行业和国家来说战略意义非同一般。同时MEMS涉及多学科技术的融合，涵盖的产业链复杂，研发和攻入市场周期长，需要大量的资金和时间投入，期待更多有眼光、有耐心的企业和投资公司深入参与和支持国内MEMS行业的发展。

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