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MEMS博弈:“王位之戰(zhàn)”

2019-07-01
關鍵詞: MEMS 半導體

  據(jù)麥姆斯咨詢介紹,半導體市場在2018年創(chuàng)下歷史新高,達到近4700億規(guī)模。跟隨半導體發(fā)展的MEMS市場也有不錯的增長,但是由于智能手機和汽車銷售的疲軟,增長速度低于預期。我們預計MEMS市場將在2019年至2024年期間實現(xiàn)顯著增長:市場營收的復合年增長率約為8.3%,出貨量的復合年增長率約為11.9%。其中,消費類市場仍然占據(jù)最大的份額(超過60%)。一些MEMS器件將受益于新的用途或功能,例如:用于激光雷達等3D傳感的MEMS微鏡,用于汽車夜視和ADAS態(tài)勢感知的微測輻射熱計,用于高分辨率打印的MEMS噴墨打印頭,用于人機交互接口的MEMS麥克風。此外,由于在中國實施的TPMS相關法規(guī)影響,將有利于壓力傳感器市場增長。

  對于慣性MEMS傳感器,汽車和消費類應用將繼續(xù)成為市場需求的“主旋律”。MEMS產(chǎn)品的發(fā)展主要體現(xiàn)在提供更小的外形尺寸、更高的集成度和更多的功能。此外,新應用即將到來,例如:“醫(yī)療領域的可穿戴設備”和“工業(yè)領域的機器健康監(jiān)測”將促進分立式慣性MEMS傳感器發(fā)展,“汽車領域的自動駕駛”將促進慣性測量單元(IMU)增長。

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  智能手機中集成的傳感器數(shù)量變化

  Yole認為,智能建筑和零售業(yè)將成為紅外傳感器市場繁榮的驅(qū)動力。在醫(yī)療方面,硅材料將被更多的微流控公司采用,以開發(fā)基于CMOS技術的生物芯片。盡管智能手機市場放緩,但5G將推動射頻MEMS和MEMS振蕩器的快速增長,包括新基站部署和不斷增長的邊緣計算需求。

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  2018~2024年MEMS產(chǎn)業(yè)演進:各種MEMS產(chǎn)品市場趨勢(US$ vs. CAGR)

  相比《MEMS產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀-2018版》,今年的報告版本對射頻MEMS市場預測做了調(diào)整,主要原因是8 x 8 MIMO技術應用的延期。我們預計BAW濾波器將從2019年的23億美元增長到2024年的44億美元。另外,環(huán)境MEMS傳感器、MEMS揚聲器、指紋識別傳感器和自動對焦執(zhí)行器等新興MEMS將助推未來市場發(fā)展。最后,傳感器融合和人工智能(AI)相結(jié)合可以激發(fā)新應用誕生,提振MEMS產(chǎn)業(yè)信心!綜上,新產(chǎn)品和新應用共同保障MEMS市場可持續(xù)發(fā)展!

  MEMS博弈:“王位之戰(zhàn)”

  MEMS廠商之間的競爭越來越激烈,因為市場這塊“蛋糕”并不是那么大!在并購方面,與MEMS相關的收購在去年有所下降。此外,沒有重要(大型)的新進入者,主要是現(xiàn)有廠商之間的廝殺。

  IDM將繼續(xù)處于領導地位,并提升產(chǎn)量,但由于競爭加劇,利潤率會下降。對于MEMS廠商而言,如果想要獲得市場份額,產(chǎn)品的差異化顯得至關重要!

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  2018年全球Top 30 MEMS廠商排名

  在2018年期間,每家MEMS代工廠或多或少都在增長。然而,MEMS產(chǎn)品公司之間的競爭非常激烈,“漲跌互現(xiàn)”:

 ?。?)MEMS麥克風:樓氏電子(Knowles)和歌爾股份(Goertek)領先其它競爭對手,但是似乎遇到了營收瓶頸。例如,樓氏電子從2009年到2013年發(fā)展迅速,但從那以后,其營收在4.5億美元左右波動。盡管樓氏電子非常依賴智能手機市場,但它還擁有多元化的產(chǎn)品組合,以滿足其它應用需求,如助聽器。隨著人工智能(AI)音箱市場的興起,以及汽車中MEMS麥克風的用量增加,樓氏電子可以進一步獲利。

 ?。?)噴墨打印頭:惠普(HP)和佳能(Canon)正在爭奪增量市場。雖然佳能的營收下滑,但是惠普的營收略微增長,這主要原因是惠普抓住了消費類打印機的需求增長,以及客戶對其墨盒的忠誠度。

 ?。?)光學MEMS:德州儀器(TI)是MEMS微鏡領域無可爭議的領導者。然而,如果MEMS微鏡無法找到新的大批量應用領域(如汽車激光雷達、AR/VR等),那么該市場可能會保持平穩(wěn)狀態(tài)或適度增長。此外,還有一些利基市場表現(xiàn)良好,如光通信的光學MEMS開關。

  (4)射頻MEMS:2018年,博通(Broadcom)在全球MEMS排名中處于第一位,其射頻MEMS繼續(xù)保持增長勢頭,然而Qorvo的營收卻略有下降。即使在2018年智能手機出貨量放緩的情況下,射頻MEMS市場規(guī)模仍在較快增長,這主要得益于越來越多的濾波器和射頻前端的價值提升。毫無疑問,5G的推出將進一步刺激射頻MEMS市場增長!

 ?。?)慣性MEMS和壓力MEMS:快速增長的階段已過,MEMS廠商們不可避免地形成了至少兩大戰(zhàn)場。第一,汽車市場:恩智浦(NXP)與博世(Bosch)展開競爭;第二,消費類市場:博世(Bosch)與意法半導體(STMicroelectronics)發(fā)生沖突。

  最后,MEMS產(chǎn)業(yè)頭部廠商——“雙博(博通+博世)”效應顯現(xiàn):它們兩家的營收均超過10億美元,大幅領先后續(xù)廠商。博世從2009年到2014年實現(xiàn)了令人矚目的增長(從2009年的4億美元增長到2014年的12億美元),然后在沉寂兩年之后于2017年再次迎來增長,而博通則從2013年開始啟動飛速增長模式。不得不提的是,博世受益于支持汽車和消費類兩大市場的MEMS制造基礎設施,可以優(yōu)化制造成本。

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  領先的MEMS廠商營收增長情況(2009~2018年)

  那么,博通將在2019年繼續(xù)快速增長,還是博世重新奪回王位?讓我們拭目以待!

  新興MEMS技術將開拓新疆界

  MEMS是超越摩爾技術的重要組成部分。因此,MEMS技術不追隨摩爾定律——最小線寬不像集成電路(IC)那樣有明確的路線圖。而且,大多數(shù)MEMS制造工藝是成熟的(如體硅工藝、表面硅工藝、晶圓級封裝等);當然也有小部分MEMS制造工藝實際上已消失(如XeF2刻蝕)。但是,新材料(如壓電材料)和新工藝(如壓電薄膜沉積)的開發(fā)“連綿不絕”,以期望為MEMS開拓新疆界!

  壓電技術正在拓展新的應用領域。實際上,壓電和MEMS技術的融合發(fā)展正在為全球MEMS產(chǎn)業(yè)帶來一場革命。壓電MEMS技術越來越多地應用于陀螺儀、BAW濾波器、噴墨打印頭、MEMS揚聲器和麥克風、自動對焦執(zhí)行器,以及超聲波換能器和指紋識別傳感器等MEMS產(chǎn)品。

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  壓電MEMS產(chǎn)品的面市時間及未來預測

  在當前MEMS并購和融資的低谷時期,與壓電MEMS技術相關的公司卻獲得更多的資金。這也反映了公眾/主流對這項技術的興趣程度。具體來說,2018年,主要壓電MEMS廠商的融資情況如下:

  Tikitin融資370萬美元,支持壓電MEMS諧振器的研發(fā)。

  USound融資1990萬美元,用于壓電MEMS揚聲器的量產(chǎn)。

  Vesper融資2300萬美元,用于壓電MEMS麥克風的生產(chǎn)規(guī)模擴張。

  此外,一些MEMS代工廠已經(jīng)在其晶圓廠中開發(fā)了壓電制造工藝(如PZT薄膜、AlN薄膜)。那么,壓電MEMS技術將成為未來之星嗎?請您閱讀本報告吧。

  最后,我們關注到邊緣計算成為大趨勢——MEMS和傳感器催生邊緣計算新時代。在邊緣設備中將多種傳感器融合,再結(jié)合人工智能技術,可以為視、聽、嗅、運動等多種物理量的感測開辟新應用!


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