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目录

一、 MEMS的定义 1

二、 MEMS的分类 2

三、 MEMS发展历程 2

四、 MEMS的产业链 3

五、 MEMS的应用领域及市场容量 4

六、 MEMS的技术发展趋势 4

七、 MEMS的应用领域 5

八、 国外主要玩家 6

九、 国内主要玩家 19

十、 MEMS代工市场 27

  1. MEMS的定义

MEMS的全称是微型电子机械系统(Micro Electromechanical System),利用半导体制造工艺和材料,将传感器、执行器、机械机构、信号处理和控制电路等集成于一体的微型器件或系统,其内部结构一般在微米甚至纳米量级。

MEMS主要包含两个部分:传感器和执行器。MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。与传统的传感器相比,它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时,在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。

  1. MEMS的分类

MEMS传感器种类很多,也有多种分类方法。按其工作原理,大致可分为MEMS物理、化学和生物传感器,其中每一种MEMS传感器又可分为很多种小类,不同的MEMS 传感器可以测量不同的量,实现不同的功能。

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图1 MEMS传感器分类

  1. MEMS发展历程

MEMS 起源可追溯至20世纪50年代,硅的压阻效应被发现后,学者们开始了对硅传感器的研究。然而,MEMS产业真正发展始于20世纪80年代,前后经历了3次产业化浪潮。

20世纪80年代至90年代:1983年Honeywell利用大型刻蚀硅片结构和背蚀刻膜片制作了集成压力传感器,将机械结构与电路集成在一个芯片内。80年代末至90年代,汽车行业的快速发展,汽车电子应用如安全气囊、制动压力、轮胎压力监测系统等需求增长,巨大利润空间驱使欧洲、日本和美国的企业大量生产MEMS,推动了MEMS行业发展的第一次浪潮。

20世纪90年代末至21世纪初:本阶段早期,喷墨打印头和微光学器件的巨大需求促进了MEMS行业的发展。而2007年后,消费电子产品对MEMS的强劲需求,手机、小家电、电子游戏、远程控制、移动互联网设备等消费电子产品要求体积更小且功耗更低的 MEMS相关器件,对MEMS产品需求更大,掀起了MEMS行业发展的第二次产业化浪潮,并将持续推动MEMS行业向前发展。

2010年至今:产品应用的扩展,使MEMS行业呈现新的趋势。MEMS产品逐步应用于物联网、可穿戴设备等新领域,应用场景日益丰富,正渐渐覆盖人类生活的各个维度。此外,MEMS是当前移动终端创新的方向,新的设备形态(如可穿戴设备)需要更加微型化的器件和更为便捷的交互方式。然而,物联网、可穿戴设备应用助推MEMS第三次产业化浪潮的同时,行业仍然面临来自产品规格、功率消耗、产品整合以及成本等方面的压力,MEMS产品及相关技术亟待持续改进,以满足更小、更低能耗、更高性能的需求。

  1. MEMS的产业链

MEMS产业链一般可分为四个环节:芯片设计、晶圆制造、封装测试以及系统应用。MEMS行业主要有Fabless和IDM两种经营模式。采用Fabless模式的MEMS企业主要负责MEMS产品的设计与销售,将生产、封装、测试等环节外包。采用IDM模式的企业经营范围覆盖了芯片设计、晶圆制造和封装测试等各环节,如意法半导体等。

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图2 MEMS产业链

  1. MEMS的应用领域及市场容量

MEMS器件已经被广泛应用于消费电子、汽车、医疗、工业、通信等多个领域。从2021年市场规模来看,消费电子、汽车和工业市场是MEMS行业最大的三个细分市场。根据Yole的统计和预测,全球MEMS行业市场规模将从2021年的136亿美元增长到2027年的223亿美元,2021-2027年复合增长率为9.00%。MEMS产品在高端工业领域应用较广,市场规模较大。

根据Yole发布的Status of MEMS Industry 2022,2021年全球高端工业领域中MEMS产品的市场规模为22.34亿美元,预计到2027年全球高端工业领域中MEMS产品的市场规模将达33.40亿美元,2021-2027年复合增长率为7.00%。具体到应用领域来看,通讯、生物医疗、工业汽车及消费电子的应用增速均非常可观,其中通讯领域的复合增长率高达25%。如果按照各细分领域来看,预计到2026年,10亿美元以上的MEMS细分领域包括射频MEMS(40.49亿美元)、MEMS惯性器件(40.02亿美元)、压力 MEMS(23.62亿美元)、麦克风(18.71亿美元)以及未来应用(13.63 亿美元)。

  1. MEMS的技术发展趋势

从技术方面来看,Yole认为,当前影响MEMS技术发展趋势的三大支柱分别为:一是材料上的革命,如采用诸如氮化铝、锆钛酸铅等压电新材料,来提升MEMS器件的功能、增强灵敏度,和降低能耗;二是三维(3D)集成(包括大热的Chiplet),如MEMS 后道工艺、集成电路芯片/单芯片SoC片上系统的三维堆叠、12英寸MEMS产线的支持;三是先进封装,如过去前期处理(数字信号处理)、传感器融合、无线控制器、硅通孔TSV/玻璃通孔TGV技术到现在埋入式软件/算法、边缘智能和异质异构集成技术。

  1. MEMS的应用领域
  1. 医疗

MEMS传感器应用于无创胎心检测,检测胎儿心率是一项技术性很强的工作。基于VTI公司的MEMS加速度传感器,提出一种无创胎心检测方法,研制出一种简单易学、直观准确的介于胎心听诊器和多普勒胎儿监护仪之间的临床诊断和孕妇自检的医疗辅助仪器。

通过加速度传感器将胎儿心率转换成模拟电压信号,经前置放大用的仪器放大器实现差值放大。然后进行滤波等一系列中间信号处理,用A/D转换器将模拟电压信号转换成数字信号。通过光隔离器件输入到单片机进行分析处理,最后输出处理结果。

  1. 汽车电子

MEMS压力传感器主要应用在测量气囊压力、燃油压力、发动机机油压力、进气管道压力及轮胎压力。这种传感器用单晶硅作材料,以采用MEMS技术在材料中间制作成力敏膜片,然后在膜片上扩散杂质形成四只应变电阻,再以惠斯顿电桥方式将应变电阻连接成电路,来获得高灵敏度。车用MEMS压力传感器有电容式、压阻式、差动变压器式、声表面波式等几种常见的形式。而MEMS加速度计的原理是基于牛顿的经典力学定律,通常由悬挂系统和检测质量组成,通过微硅质量块的偏移实现对加速度的检测,主要用于汽车安全气囊系统、防滑系统、汽车导航系统和防盗系统等,除了有电容式、压阻式以外,MEMS加速度计还有压电式、隧道电流型、谐振式和热电偶式等形式。其中,电容式MEMS加速度计具有灵敏度高、受温度影响极小等特点,是MEMS微加速度计中的主流产品。

微陀螺仪是一种角速率传感器,主要用于汽车导航的GPS信号补偿和汽车底盘控制系统,主要有振动式、转子式等几种。应用最多的属于振动陀螺仪,它利用单晶硅或多晶硅的振动质量块在被基座带动旋转时产生的哥氏效应来感测角速度。例如汽车在转弯时,系统通过陀螺仪测量角速度来指示方向盘的转动是否到位,主动在内侧或者外侧车轮上加上适当的制动以防止汽车脱离车道,通常,它与低加速度计一起构成主动控制系统。

  1. 运动追踪系统

在运动员的日常训练中,MEMS传感器可以用来进行3D人体运动测量,对每一个动作进行记录,教练们对结果分析,反复比较,以便提高运动员的成绩。随着MEMS技术的进一步发展,MEMS传感器的价格也会随着降低,这在大众健身房中也可以广泛应用。

在滑雪方面,3D运动追踪中的压力传感器、加速度传感器、陀螺仪以及GPS可以让使用者获得极精确的观察能力,除了可提供滑雪板的移动数据外,还可以记录使用者的位置和距离。在冲浪方面也是如此,安装在冲浪板上的3D运动追踪,可以记录海浪高度、速度、冲浪时间、浆板距离、水温以及消耗的热量等信息。

  1. 手机

在MEMS Drive出现之前,手机摄像头主要由音圈马达移动镜头组的方式实现防抖(简称镜头防抖技术),受到很大的局限。而另一个在市场上较高端的防抖技术:多轴防抖,则是利用移动图像传感器(Image Sensor)补偿抖动,但由于这个技术体积庞大、耗电量超出手机载荷,一直无法在手机上应用。

凭着微机电在体积和功耗上的突破,最新技术MEMS Drive类似一张贴在图像传感器背面的平面马达,带动图像传感器在三个旋转轴移动。MEMS Drive 的防抖技术是透过陀螺仪感知拍照过程中的瞬间抖动,依靠精密算法,计算出马达应做的移动幅度并做出快速补偿。这一系列动作都要在百分之一秒内做完,你得到的图像才不会因为抖动模糊掉。

  1. 国外主要玩家

MEMS是半导体产业重要的技术分支之一,也是各个玩家必争之地。就目前的市场份额来看,还是呈现垄断局面,CR3占据约50%的市场份额。根据Yole数据,全球前30名MEMS企业中,博世和博通占据全球前2名,且市场份额大幅度领先随后的20多家企业。

在国家和地区分布上,最强的依然是美国,紧随其后的是欧洲,日本;中国的企业最近也强势崛起,韩国则鲜少有企业。

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图3 2021 全球TOP MEMS企业

  1. 博世/BOSCH

博世,全球最大的MEMS传感器、汽车传感器生产商,已经生产了超过180亿颗MEMS传感器。从2013年开始,博世就已成为全球MEMS器件销售额最大的公司,并保持至今,连续10年问鼎全球TOP 1 MEMS传感器厂商宝座。2021年的营收超过17亿美元。

全球超过一半的智能手机中都安装了至少一个博世MEMS传感器;平均每五辆新车就有一辆安装博世MEMS传感器;而在无人机、游戏机、健身腕带和真空吸尘机器人中甚至安装了数百万个博世MEMS传感器。

在消费电子方面,Bosch Sensortec生产的MEMS传感器在手机中的占有率超过50%,四分之三的手机都装有Bosch加速度计,即使不是Bosch制造的加速度计,也是采用“Bosch工艺”制造的。

1993年,Bosch提出了一种ICP刻蚀工艺技术,被称作“Bosch 工艺”,这种工艺可在硅片上刻蚀复杂结构,制造出既便宜又精确的MEMS传感器,目前该技术已在全世界广泛应用。

1995年,博世开始大规模生产首款MEMS传感器——用于发动机管理的压力传感器。此后,博世开发了可测量加速度、旋转、压力和声音的众多MEMS传感器,并用于汽车气囊、燃油系统压力检测等等。

2005年,博世开始为消费电子产品生产传感器,并将MEMS传感器业务独立出来,成立了Bosch Sensortec,面向消费电子、可穿戴设备和物联网等新兴领域提供完善的MEMS传感器和解决方案,迅速在消费类MEMS传感器市场取得领导地位。

主要产品类型:涵盖惯性、环境、智能、光学、声学传感器5大类。

应用领域:汽车制造、消费类电子、家用电器博世作为MEMS制造商的领头羊,牢牢占据着汽车与消费电子两大市场。

博世是一家典型的IDM公司,统计的MEMS代工销售额主要来自自由MEMS的代工需求。网络上可以查询的代工销售额显示,2019年和2020年MEMS代工销售额分别都是600万美元。

  1. 博通/Broadcom

博通有限公司(英语:Broadcom Limited,NASDAQ:AVGO),前身为安华高科技(Avago Technologies Limited),2015年5月29日,安华高科技公司收购博通公司。2016年完成收购,改名博通有限公司。在2018年总部搬迁至美国。

安华高科技于1961年成立,原为惠普公司之下的半导体部门。1999年,HP公司分拆出安捷*公伦**司。2005年,安捷*公伦**司将其I/O solutions部门分拆出售。

Avago在射频MEMS领域具有举足轻重的位置,博通也是因为被Avago收购之后而跻身全球MEMS Top 之列,成为目前的第二大的MEMS厂家。2021年博通的营收接近14亿美元。

  1. 意法半导体/ST

意法半导体是少数具有解决、优化整个制造和测试链能力和经验的公司之一,涵盖芯片规格、通孔架构和设计、ASIC的先进CMOS工艺、MEMS专用前端工艺、先进封装设计和制造。凭借对工艺各阶段的熟悉和控制,意法半导体能够在性能、质量、价值和可靠性方面对MEMS器件进行充分优化,同时为客户带来产品设计的巨大灵活性,并缩短了上市时间。

意法半导体已售出超过200亿台微机电传感器,并拥有业内广泛的产品组合。主要产品类型为:加速度计、陀螺仪、数字电子罗盘、压力传感器、湿度传感器、温度传感器、MEMS麦克风、IMU

意法半导体在 MEMS传感器 和执行器方面拥有悠久的历史和成熟的专业知识。作为2006年首家在200 mm晶圆上大规模生产MEMS的主要制造商,意法半导体通过结合创新的产品设计、扎实的应用专业知识以及行业领先的工艺和封装技术,使运动传感器小型化、精确化和经济化,自此吹响了消费级MEMS革命的号角。

MEMS技术之所以能取得成功,离不开意法半导体行业领先的厚外延层 (ThELMA) 制造工艺(适用于微陀螺仪和加速度计)。该工艺是一种表面微加工工艺,可结合不同厚度的多晶硅层(用于结构和互连),使加速度计和陀螺仪机械元件能够集成在单个芯片中。意法半导体的ThELMA技术能够创造微小的机械结构。结合其在构建高真空腔和控制机械结构气密密封方面扎实的封装经验,该技术拥有理想的可靠性和性能,能为客户提供显著的成本和尺寸优势。在具备相关资格后,意法半导体开始应用ThELMA技术的增强版ThELMA60,实现了60μm表面微机械加工外延层,其厚度是标准ThELMA工艺的3倍。

  1. Qorvo/威讯联合半导体

Qorvo,纳斯达克代码:QRVO。中文名:威讯联合半导体有限公司。Qorvo是一家设计、开发及生产“射频”集成电路产品的美国独资企业,公司为移动产品、基础设施等方面提供标准型和定制型产品解决方案以及战略制造服务。2015年3月,RF Micro Devices, Inc.与TriQuint Semiconductor, Inc.完成合并,新公司名叫Qorvo,开始在纳斯达克挂牌交易。目前Qorvo是全球主要的功频放大器供货商。

Qorvo在2015年宣布收购MEMS传感器解决方案供应商NextInput,收购 NextInput 后,Qorvo 的 MEMS 技术产品组合得到进一步扩充,这让 Qorvo 能够利用基于 MEMS 的传感器加快力度感测解决方案的部署。

NextInput 成立于 2012 年,为移动应用、真正无线立体声(TWS)、消费、汽车、物联网、机器人、医疗和工业市场提供基于微电子机械系统(MEMS) 的传感器解决方案。NextInput的 MEMS 力度传感器和红外(IR) 检测传感器以其出色的性能取代了按钮和电容式触摸解决方案,打造了新的用户接口可能性。NextInput 已向领先的智能手机制造商、可穿戴设备制造商、汽车制造商和其他应用制造商交付了上千万个基于 MEMS 的传感器。

  1. TI/德州仪器

德州仪器(英语:Texas Instruments,简称:TI),是美国德克萨斯州一家半导体跨国公司,以开发、制造、销售半导体和计算机技术闻名于世,主要从事创新型数字信号处理与模拟电路方面的研究、制造和销售。除半导体业务外,还提供包括传感与控制、教育产品和数字光源处理解决方案。德州仪器是世界第一大数字信号处理器DSP和模拟电路元件制造商,其模拟和数字信号处理技术在全球具有统治地位。在连续收购飞索半导体制造部门、成都成芯半导体之后,2011年德州仪器以65亿美元收购美国国家半导体进一步强化德仪的模拟半导体巨头地位。

传感器的产品类型主要为湿度传感器、电容式感应、气体/化学感应、霍尔效应传感器、电感式传感、光学感应、压力感应、超声波感应、电流感应、其他传感器信号调节器。应用领域为电子产品、汽车制造、通信设备、家用电器等。自2010年来,德州仪器的MEMS产品营收一直保持在8亿美元的水平,主要专注于MEMS微镜阵列。

  1. NXP/恩智浦

恩智浦半导体创立于2006年,其前身为荷兰飞利浦公司于1953年成立的半导体事业部,总部位于荷兰埃因霍温。 恩智浦2010年在美国纳斯达克上市。2015年,恩智浦收购了由摩托罗拉创立的飞思卡尔半导体,成为全球前十大非存储类半导体公司,以及全球最大的汽车半导体供应商(Strategy Analytics)。在全球30个国家和地区设有办事处,总员工人数超30000,2022年全球营收为132.1亿美元。2019年恩智浦宣布以17.6亿美金收购Marvell公司的 WiFi和蓝牙连接业务资产

传感器的产品类型:加速度传感器、压力传感器、磁力传感器、I2C数字温度传感器、硅温度传感器。

  1. TDK/东京电气

TDK是一个著名的电子工业品牌,一直在电子原材料及元器件上占有领导地位。TDK的创始人加藤与五郎和武井武两位博士在东京发明了铁氧体后,于1935年创办了东京电气化学工业株式会社(Tokyo Denkikagaku Kogyo K.K),这个名字的前身是东京工业大学电化学系,加藤与五郎博士和武井武博士,在该大学电化学系授课。1983年,该名字正式更名为如今的TDK株式会社,取的是原名称Tokyo(东京) Denki(电气) Kagaku(科学)的首字母,开始从事该磁性材料的商业开发和运营。

TDK集团早在2009年就开始拓展传感器业务,当时磁场传感器和爱普科斯(EPCOS)诸多温度和压力传感器归属同一产品线。目前传感器技术已成为TDK集团增长战略的重要组成部分。

2016年初,TDK集团收购了霍尔效应传感器制造商Micronas,公开收购价格共计约2.14亿瑞士法郎。通过此次收购,TDK扩大了其在汽车及工业设备的市场。当时Micronas提供车载霍尔元件传感器已有30年以上的历史,是该领域的领先供应商。

2016年12月22日,TDK宣布已经与Inven Sense达成协议,将以13.3亿美元(约合人民币92.5亿元)的价格收购这家美国芯片厂商。

之后,为了发展传感器相关产品软件和ASIC在内的模块化传感器解决方案和创新封装技术。TDK收购了ASIC专家——ICsense公司。ICsense拥有欧洲最大的无晶圆厂IC设计团队,在类比、数字、混合讯号和高压IC设计方面拥有世界一流的专业知识。

通过前述几次收购使得TDK跻身全球MEMS TOP之列。

  1. Infineon/英飞凌

英飞凌科技公司于1999年4月1日在德国慕尼黑正式成立,是全球领先的半导体公司之一。其前身是西门子集团的半导体部门,于1999年独立,2000年上市。其中文名称为亿恒科技,2002年后更名为英飞凌科技。总部位于德国Neubiberg的英飞凌科技股份公司,为现代社会的三大科技挑战领域——高能效、移动性和安全性提供半导体和系统解决方案。

英飞凌官网显示:

英飞凌 XENSIV™ 系列旨在应对当下汽车行业、工业和消费级应用中的感测挑战。XENSIV™ 旗下涵盖磁性传感器、电流传感器、压力传感器、声传感器、3D 图像传感器 (REAL3™) 和雷达传感器 MMIC(汽车用 RASIC™),有效满足各行各业的多种性能和完整性需求。

基于英飞凌在传感器产品研发领域所积累的40年经验,以及享誉全球的感测技术产品组合,XENSIV™ 可提供卓越精度和优异测量性能。所有XENSIV™ 传感器均旨在实现非凡的可靠性。过去10年来,英飞凌出货量已超过200亿组,其即用型传感器方案的研发能力有目共睹,方案不仅能满足客户的具体实际需求,还可优化系统总体设计。

  1. Honeywell/霍尼韦尔

霍尼韦尔传感物联事业部从事开关与传感器业务已有80多年历史,提供超过3万种的产品,包括快动、限位、轻触和压力开关,以及位置、速度、压力、温湿度、电流和气流、气体, 扫描引擎等产品。 我们拥有医疗、环境、航空航天、交通运输、汽车电子、消 费电子、工业、物流仓储和石油天然气领域的技术力量,为一系列不同应用场合提供产品和解决方案。

  1. ADI/亚德诺

Analog Devices, Inc.(NASDAQ: ADI)是全球领先的半导体公司,致力于在现实世界与数字世界之间架起桥梁,以实现智能边缘领域的突破性创新。ADI提供结合模拟、数字和软件技术的解决方案,推动数字化工厂、汽车和数字医疗等领域的持续发展,应对气候变化挑战,并建立人与世界万物的可靠互联。ADI公司2022财年收入超过120亿美元,全球员工约2.5万人。

ADI公司MEMS加速度计和陀螺仪解决方案为设计人员提供分立器件和即插即用式iSensor® MEMS子系统。ADI的iSensor MEMS IMU是高度集成的多轴解决方案,结合了在动态条件下适合多个自由度应用的陀螺仪、加速度计、磁力计、压力传感器和其他技术。公司官网列举的产品类型如下:

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  1. AKM/旭化成微电子

旭化成微电子 (AKM) 提供基于复合半导体技术的各种先进传感器件和采用模拟/数字混合信号技术的精密集成电路产品。"AKM"是旭化成集团旗下的旭化成微电子株式会社(Asahi Kasei Microdevices Corporation)的简称。

公司官网列出的产品有:磁传感器:霍尔传感器、三轴磁传感器、角度传感器、高分辨率解码器元件(半导体磁阻元件)、电子罗盘;电流传感器:电流传感器、气体传感器、二氧化碳传感器、可燃气体传感器。

  1. Panasonic/松下

松下电器,正式名称为Panasonic株式会社,是日本最大的电机制造商,也是日本前八大电机企业之一,总部位 于日本大阪府门真市。

松下电器半导体有限公司(Panasonic Semiconductor Solutions Co., Ltd.),是全球首屈一指的半导体供应商,并提供尖端半导体解决方案及软件。

主要产品类型:MEMS陀螺仪传感器EWTS8RK,EWTS8RN

  1. TE/泰科

TE则通过收购扩大其在传感器领域的市场份额。2019年,泰科电子(TE Connectivity)宣布收购德国传感器制造商First Sensor。总部位于柏林的First Sensor成立于1990年,致力于设计和生产用于工业,医疗和汽车应用的传感器系统,尤其擅长制造标准化和定制的光子,压力和先进电子组件。公司的核心竞争力在于芯片开发和生产以及微电子封装。除了光学传感器之外,公司还制造了压力,惯性和液位传感器,功率半导体和用于驾驶员辅助系统的摄像机。

收购First Sensor外,泰科电子在2018年9月还签署了另一份收购协议,宣布收购德国Elmos Semiconductor旗下压力传感器子公司Silicon Microstructures Inc.(SMI)。此次收购将使泰科电子扩大其在压力传感器领域的全球业务,特别是在医疗,运输和工业应用中,这也正是SMI的重点市场。该交易将把SMI在微机电系统(MEMS)传感器技术设计和制造能力方面的专业知识与泰科电子的运营规模,客户群和现有传感器技术合并为一个更全面的全球传感解决方案产品。

  1. SiTime Corporation

SiTime Corporation开发了突破性MEMS硅计时解决方案,并可提供超稳健、可靠、可配置且交货期超短的出色产品。该公司的可编程振荡器是各类先进电子产品的核心,适用于网络和通信、存储和计算、消费电子以及工业设备等各种应用。

目前,SiTime 以90%的市场绝对占有率引领着全球电子厂商全面从石英晶振转向全硅MEMS振荡器。SiTime的可配置解决方案协助客户创造产品的市场差异性,让产品具备高效能、小尺寸、低功耗及最佳稳定性。SiTime 产品丰富的功能组合和灵活性可使客户精简其供应链,降低成本。利用标准半导体制程与量产封装,SiTime提供业界稳定供应源及较短前导时间。

  1. DENSO/日本电装

1949年12月,作为丰田汽车工业株式会社的零部件工厂之一的电装,从丰田集团独立分离出来,以1500万日元的资本金和1445名员工的规模,在日本爱知县刈谷市成立了“日本株式会社电装”,并开始了运营。

官网显示,目前在世界各地设立研发、生产及经营据点,集团公司总数达到190家,员工人数167950。传感事业部的产品系列如下。

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  1. HP/惠普

惠普研发有限合伙公司(Hewlett-Packard Development Company)位于美国加州的帕罗奥多,是一间全球性的信息技术公司,主要竞争对手有IBM和戴尔公司。主要专注于台式机、服务器、笔记本电脑、打印 机、数字视频、软件、计算机与信息服务等业务。

惠普是全球计算机和打印机巨头,其MEMS器件的销售额贡献主要来自于自家打印机的MEMS喷墨打印头。在MEMS行业早年惠普曾常年位于第一,因全球激光打印需求增长乏力,因此惠普的MEMS业务排名连年下跌,但仍在全球MEMS前十之列。MEMS 喷墨打印头是MEMS的重要应用领域之一,相对于传统的机械打印头,它具有喷口尺寸更小,甚至达到几个微米,厚度也更加微小,精度、密度更高,机械、电气性能优良的特点。MEMS喷墨打印头已有取代传统机械打印头的趋势。

惠普将测量部门分拆后出售,再加上喷墨打印机市场消退,惠普的MEMS业务也遭受了众创。

  1. Knowles/楼氏电子

楼氏集团创立于1946年,总部位于美国伊利诺州芝加哥市,是全球著名的声学和音频系统电子厂商,在MEMS麦克风市场上一度处于领先地位。1954 年,楼氏推出世界上第一个用于助听器的微型麦克风和受话器,2001年推出第一个表贴 MEMs(微机电系统)麦克风。楼氏电子在消费电子 MEMS 麦克风业务上与歌尔微、瑞声等厂商竞争激烈,目前市场份额已被歌尔微超过。

楼氏电容事业部发展简史:

1955年一家名为Dielectric Laboratories(DLI)的公司加入了都福集团(Dover Corporation) 。DLI作为楼氏电容的前身,是一家生产高Q多层电容器和单层电容器、谐振器、滤波器、宽带隔直电容、薄膜元件的公司。早在1974年,DLI就发明了单层电容器。

1987年Novacap加入了该大家庭,其专业的多层陶瓷电容器产品用于满足一些独特、高可靠性、军事和太空领域的需求。

2000年Syfer加入。Syfer主要生产应对商业和工业需求的MLCC产品。为避免MLCC受到应力损坏,Syfer研发了FlexicapTM(柔性端头),该项创新自此被电容器行业广泛应用。同年还研发了Cap-Rack,在缩小尺寸的前提下仍能获取更高的容值。

2004年Voltronics加入。作为精密可调电容器的设计制造领导者,Voltronics的加入,扩展了KPD制造、供应多圈可调电容的能力。

2012年研发了StackiCapTM,该技术的研发,使得高CV电容器得到进一步发展。

2014年楼氏电子正式成为美国独立上市公司。DLI、Novacap、 Syfer和Voltronics合并重组为楼氏电子电容器事业部。

2017年作为世界一流的元器件供应商,Johanson Manufacturing加入了楼氏电容,主要生产可调电容器、无磁可变电感器和微波调谐元件。

2018年为增加单层电容器方面的现有优势,楼氏电容收购了Compex。

2021年楼氏电容收购了Integrated Microwave Corporation (IMC),进一步增强了射频和微波滤波器领域的设计和制造能力。

  1. Canon佳能

佳能(Canon ),是日本的一家全球领先的生产影像与信息产品的综合集团,1937年成立。佳能的产品系列共分布于三大领域:个人产品、办公设备和工业设备,主要产品包括照相机及镜头、数码相机、打印机、复印机、传真机、扫描仪、广播设备、医疗器材及半导体生产设备等。

佳能是全球影像和光学巨头,其主要传感器产品是CMOS图像传感器及MEMS器件,佳能的图像传感器一直装备在自家照相机和摄像机中。MEMS销售额与惠普类似,主要来自于自家打印机的MEMS喷墨打印头的贡献。

  1. Skyworks/思佳讯

公司最早成立于1962年,当时名字为AlphaIndustries,2002年公司与ConexantSystems的无线通信部门合并,正式更名为SkyworksSolutions。Skyworks是全球最大的射频(RF)半导体厂商之一。

主要产品类型:MEMS射频器件

  1. Murata/村田

村田制作所于1944年10月创业,1950年12月正式改名为村田制作所。村田制作所是全球领先的电子元器件制造商。村田制作所的客户分布在PC、手机、汽车电子等领域。

主要产品类型:AMR 传感器、气压传感器、振动传感器、热电型红外线传感器、磁性识别传感器、旋转位置传感器、超声波传感器、加速度传感器、陀螺仪。

  1. Sensata/森萨塔

森萨塔科技,总部位于美国马萨诸塞州的阿特波罗(Attleboro),迄今已有100年的发展历史,是传感器、电气保护器、控制器设计及制造领域的全球领导者。

森萨塔科技前身为德州仪器旗下的传感器和控制器业务,2006年被贝恩投资收购。2010年3月11日,公司成功在美国纽约证券交易所上市,成为独立的上市公司。随后,森萨塔陆续收购了第一科技(First Technology)、埃博斯电子(Airpax)及其四个子公司、霍尼韦尔的全球汽车传感器业务(Automotive-on-Board)、圣斯莱特(Sensor-NITE)高温传感器。。

主要产品类型:压力传感器、空气流量传感器、分析传感器、汽车传感器、压力传感器、温度传感器等

  1. SENSIRION/盛思锐

盛思锐是瑞士著名的高科技公司,世界领先的传感器制造商,专门制造湿度传感器、差压传感器和流量传感器的解决方案,在美国(加利福尼亚州),日本,韩国,中国和德国都设有销售办事处,聘有大概300名员工。

主要产品类型:气体/颗粒物传感器、温度传感器、流量传感器、差压传感器、质量流量控制器等

  1. Amphenol/安费诺

安费诺(Amphenol Corporation) 成立于 1932年,总部位于美国康涅狄格州,是全球最大的电气、电子和光纤连接器和互连系统、天线、传感器制造商之一。

主要产品类型:压力传感器、湿度计、气体传感器、温度传感器

安费诺的传感器业务来自于其不断地收购,其中并购GE传感器事业被视为里程碑式的收购。之后又接连发起了几起收购,2015年收购东辰,2016年收购SGX,2017年则接连收购Wilcoxon Research、Piezo Technologies、Piher Sensor and Controls,2018年收购SSI 传感部门,2020收购MTS。

  1. Melexis/迈来芯

Melexis是一家比利时MEMS传感器芯片企业,主要从事各种MEMS传感器芯片的研发和销售。目前Melexis拥有1500多名员工,业务覆盖三大洲19个国家和地区。

主要产品类型:电流、压力、温度、磁位置、加速度等传感器芯片

  1. Mitsumi/三美电机株式会社

三美株式会社(Mitsumi)成立于1954年,其半导体产品供应包括电源管理 IC、定时器 IC、MEMS 传感器、磁传感器、汽车存储器以及用于消费产品、汽车应用、医疗设备等的 IGBT。

2021年MITSUMI 从欧姆龙手中收购了新公司 SHIGA SEMICONDUCTOR Co., Ltd. 的全部股份,使其成为子公司,并更名为 SHIGA SEMICONDUCTOR Co., Ltd. 至MMI SEMICONDUCTOR Co., Ltd.。SHIGA SEMICONDUCTOR 的半导体/MEMS 工厂目前主要生产 MEMS 产品,拥有能够制造模拟IC的8英寸半导体前处理工艺。通过此次收购,三美获得了8英寸生产基地。

  1. 国内主要玩家

据赛迪顾问报告显示,中国MEMS空间布局初步形成,从总体分布来看,企业主要集中在长三角地区,数量占比超过50%,其中江苏省占比接近30%。从各省分布来看,江苏、广东、上海、北京和浙江拥有的重点MEMS企业数量排名前五,重点企业数量远超出其他省份。产品范围包括音频、MEMS 反射镜、微流体、光学、射频 MEMS、气体传感器、压力传感器等。

MEMS投资每年都在增长,从2017年的43项不同投资增加到2022年的144项投资。投资集中在消费电子MEMS、汽车MEMS、生物医疗MEMS和工业MEMS。生物医学MEMS 公司的投资最多,但消费电子产品带来的资金最多。

据《中国传感器发展蓝皮书》披露,中国传感器芯片进口率高达90%以上,中国做传感器的企业很多,但大多数采用购买国外厂商的MEMS Die芯片+自主封装的形式贴牌生产传感器 ,做传感器芯片设计的企业寥寥无几。

以MEMS声学传感器为例,2020年度,全球MEMS声学传感器市场份额分别为歌尔微(32%)、楼氏电子(31%)、瑞声科技(12%)、钰太科技(4.1%)、敏芯股份(3.1%)。而2020年度全球MEMS声学传感器芯片市场份额则为英飞凌(44.2%)、楼氏电子(38.3%)、敏芯股份(6.8%)、欧姆龙(3.5%)、NJRC(2.6%)。虽然歌尔微、瑞声科技拥有庞大的MEMS声学传感器出货量,但在MEMS声学传感器芯片上,英飞凌、楼氏电子两大巨头牢牢占据TOP2,中国厂商敏芯股份以6.8%位列第三,是唯一主要MEMS声学传感器芯片供应商,但远落后于英飞凌和楼氏。

  1. 歌尔微电子股份有限公司

歌尔微电子成立于2017年,是我国MEMS传感器龙头企业歌尔股份子公司,2019年歌尔股份启动分拆工作,将MEMS相关业务全部分拆到歌尔微电子,歌尔微成为歌尔体系内唯一从事MEMS微电子相关业务的主体,并继承歌尔股份在MEMS领域的市场地位。

在MEMS声学传感器(麦克风)领域,歌尔微电子于2020年超过楼氏电子成为行业第一,市场占有率居世界同行业之首,这是楼氏电子称霸MEMS麦克风15年来首次落败。

  1. 瑞声声学科技(深圳)有限公司

瑞声科技成立于1993年,为智能设备提供领先的微型专有技术解决方案,在声学、光学、触觉反馈、精密制造、微机电、无线射频和天线领域拥有材料研发、仿真、算法、设计、自动化以及工艺开发等尖端技术。2005年在香港上市。

瑞声科技是我国MEMS领域另一龙头企业,与歌尔微一样主营传感器业务都是MEMS麦克风,瑞声科技也是我国另一家进入全球MEMS厂商 TOP 30 的传感器企业。

在微型声学、触觉、MEMS麦克风领域,瑞声科技分别被工信部认定为我国制造业单项冠军示范企业。现已成为全球领先的同行、IT及消费电子市场微型元器件整体方案供货商。

  1. 河北美泰电子科技有限公司

美泰科技是中国电子科技集团第十三研究所全资子公司,专门致力于MEMS(微电子机械系统)器件与系统的研发、生产和销售。连续多年荣获“中国半导体MEMS十强企业”,是国内最大的MEMS核心芯片、器件和系统产品供应商,中国MEMS技术领导者。

美泰科技拥有自己的MEMS传感器芯片产线,是一家IDM企业。2015年中电十三所的“6英寸SOI MEMS标准加工技术及在高性能MEMS 器件中的应用”通过科技部组织的专家验收,用于MEMS陀螺仪、加速度计、振动传感器、碰撞传感器、MEMS光开关、VOA及压力传感器等高性能MEMS器件的批量加工,美泰科技6英寸产线月产能达到1万片。

优势产品包括MEMS惯性器件与系统、MEMS传感器、汽车传感器、压力传感器、射频(RF)MEMS器件等。

  1. 美新半导体有限公司

美新半导体(MEMSIC)成立于1999年, 曾于2007年在美国纳斯达克上市,被誉为全球MEMS第一股。美新半导体(MEMSIC)是全球领先的惯性MEMS传感器及解决方案提供商,也是中国最大的MEMS惯性传感器企业。

2020年,美新获得mCube独家授权其所有惯性传感器芯片技术,全面布局电容式加速度计和陀螺仪领域,开发了基于标准CMOS流程的微机电系统和全球领先的制造工艺和测试技术,成功研发出30多种型号的加速度传感器、磁传感器等产品。

美新半导体是一家IDM企业,在无锡建有8英寸MEMS磁、惯性传感器封测产线。2022年12月,据绍兴日报消息,总投资近4亿元的美新半导体项目即将投产,将形成年产6亿颗MEMS磁传感器芯片和1.2亿颗加速度传感器的生产能力。

  1. 华润微集成电路有限公司

华润微电子是2002年华润集团收购华晶集团改组而成,是领先的半导体和智能传感器供应商,总部位于无锡,拥有3条6英寸线,其中MEMS产线是国内规模最大的与CMOS生产线兼容的MEMS传感器量产生产线,具有国内领先水平的 MEMS 表面和体硅加工技术,用于制造压力、硅麦克风、光电、温湿度等MEMS传感器。

华润微电子8吋MEMS的3000片/月产能扩充已经完成,并投入使用。光电及MEMS麦克风工艺平台从6英寸升级到8英寸,实现批量生产,产品性能及良率水平优秀;整体提升了其MEMS工艺技术水平和竞争能力。

此外,南昌华润微电子MEMS传感器产业园二期,项目于2022年8月份开工,总投资4.5亿元,目前已完成整体项目的50%,预计今年(2023年)10月份竣工交付使用。

  1. 苏州敏芯微电子技术股份有限公司

敏芯股份成立于2007年,是一家专业从事微电子机械系统传感器研发设计的高新技术企业,作为中国最早成立的MEMS研发公司之一,现已拥有完整的芯片设计、晶圆制造、封装与测试等全产业链的自主研发设计能力,凭借完全自主设计的MEMS芯片与ASIC芯片成功打破了国外厂商长期垄断的格局,为MEMS全产业链的国产化探索了一条完整的道路。2020年8月登陆上海证券交易所科创板,为中国MEMS芯片第一股。

敏芯股份的三大产品线分别为MEMS麦克风、MEMS压力传感器和MEMS惯性传感器。

  1. 杭州士兰微电子股份有限公司

杭州士兰微1997年成立,是国内规模最大的集成电路芯片设计与制造一体(IDM)的企业之一。自2010年开始,士兰微电子投入大量资金,通过对加速度传感器、地磁传感器、压力传感器等一系列传感器产品的开发,在6吋、8吋芯片生产线上实现了批量制造能力,并建立自己的MEMS封测生产线,初步走通了系列传感器的IDM发展之路,已申请相关发明专利百余项。

目前士兰微MEMS传感器产品系列丰富,有:MEMS加速度计、三轴AMR磁传感器、六轴惯性传感器、高性能MEMS麦克风、数字三合一传感器、心率传感器、高性能气压压力传感器等。

  1. 西人马联合测控(泉州)科技有限公司

西人马联合测控成立于2017年,总部坐落于福建,西人马采用IDM经营模式,目前生产落地于福建6英寸FAB厂,拥有先进的MEMS / IC等硅基芯片以及非硅基芯片的设计、制造、封测能力,已经成为国内MEMS领域IDM芯片公司的鳌头,红外和压力传感器每日产量可以达到几十万颗。

  1. 苏州纳芯微电子股份有限公司

纳芯微电子成立于2013年,是高性能高可靠性模拟芯片的研发设计企业,专注于围绕各个应用场景进行产品开发,由传感器信号调理ASIC芯片出发,向前后端拓展了集成式传感器芯片、隔离与接口芯片、驱动与采样芯片,形成了信号感知、系统互联与功率驱动的产品布局。2022年4月纳芯微成功在上交所科创板上市,创下中国传感器&半导体产业史上最贵IPO首发价的股票记录。

纳芯微被EET电子工程专辑(中国)评为中国传感器公司TOP10之一。未来,纳芯微将开辟磁传感器赛道,已量产包括磁电流传感器、磁位置传感器等磁传感器,并与大陆集团等合作,促进乘用车关键零部件轮速传感器本土化生产。

  1. 明皜传感

苏州明皜传感科技股份有限公司主要从事MEMS传感器的研发、设计和生产,并提供相关技术服务。主要产品有:加速度传感器、陀螺仪、压力传感器和磁传感器,旨在为消费电子、汽车电子、工业自动化以及航空等领域提供所需的产品和集成方案。利用自主研发的三维MEMS-CMOS集成微机电工艺平台技术,与国内外领先的芯片代工厂建立战略合作伙伴关系,共筑MEMS器件工艺标准。

公司的前身是成立于2003年的美国Miradia(明锐光电公司),2010年年底,上市公司苏州固锝以360万美元收购了Miradia,紧接着第二年在此基础上投资创建了明皜传感,团队目前遍布苏州、深圳、美国硅谷及中国台湾新竹。

  1. 灿瑞科技

灿瑞科技2005年成立于上海,是专业从事磁传感器及高性能数模混合芯片研发设计封装测试和销售的高新技术企业,专注于为客户提供多元化、低功耗与可控成本于一体的智能传感器及电源管理IC产品。

灿瑞科技目前拥有磁传感器、电源管理芯片、电机驱动、光传感器芯片四条产品线组成的多样化产品矩阵,拥有全流程集成电路封装测试服务能力。公司目前拥有近600款产品型号,广泛应用于新能源汽车、工业智能化、光伏储能、AIOT等重要领域。是智能传感器、模拟及数模混合集成电路的重要供应商之一。

磁性传感器产品主要有:电子罗盘、电流传感器、多轴线性&角度传感器、开关与锁存器、磁性速度传感器、磁性位置传感器

  1. 江苏多维科技有限公司

江苏多维科技有限公司(MultiDimension Technology Co., LTD. ,英文简称“MDT”,以下简称“多维科技”)创立于2010年,公司总部座落于江苏省苏州市张家港保税区,是一家专注于磁传感器(TMR/GMR/AMR)的制造商,在浙江宁波、四川成都、美国圣何塞、日本大阪分别设有分公司,销售网络遍布全球。

多维科技拥有先进的8英寸磁传感器量产晶圆产线,成熟的磁传感器晶圆制造工艺,可批量生产、供应高性能磁传感器芯片和模组产品,以满足客户多元化的应用需求。

多维科技除了为客户提供成品磁传感器芯片外,还可以晶圆、裸片或封装器件的形式为客户提供磁传感器(TMR/GMR/AMR),同时还可以为客户提供定制化的磁传感器设计、晶圆制造和测试服务。

  1. 上海兴工微电子有限公司

上海兴工微电子有限公司(Senko Mirco-electronics CO., LTD) 是一家专注于电流传感技术的集成电路产品设计公司(产品设计、测试、销售)。公司成立于2013年,研发总部设立在上海,在日本东京设有磁传感器实验室,FAE中心设立在中国深圳。公司致力于: 为客户提供可靠的高质量的电流检测芯片,电池电量监控及测量系统级解决方案。

公司由一流半导体企业的高管创办,凝聚了来自中外的资深电流传感器专家,主要研发人员来自复旦、交大、电子科大等知名院校。 公司已成功地开发出世界领先的高精度快响应一体化电流传感器芯片,与国外一流半导体公司处于同等的起跑线上。目前公司产品已稳定应用到电流传感器模块、UPS电源、电机驱动、变频器、逆变器、电动汽车等各个大功率电流检测或者电机控制领域。

  1. 深迪半导体

深迪成立于2008年,是中国首家研发设计商用消费级和汽车级微机电系统(MEMS)陀螺仪系列惯性传感器的公司。在过往的十五年间,深迪积极自研创新,其突破性的新一代基于微机电系统的陀螺仪惯性传感器,为国产化商用MEMS陀螺仪的新时*开代**创先河。产品主要应用于IOT,手机智能终端,智能家居,人工智能,工业和智能驾舱等领域,并为客户提供增值算法服务。

公司的产品路线包括:单轴MEMS陀螺仪芯片、三轴地磁传感器、六轴IMU(三轴陀螺仪+三轴加速度计芯片)、陀螺仪+加速度计+地磁传感器的全套解决方案(九轴方案)

  1. 上海矽睿科技股份有限公司

上海矽睿科技股份有限公司(QST)成立于2012年。专注于高质量传感器产品的设计、制造、以及增值应用与服务,致力于成为以应用为导向的多传感器平台,提供智能、集成、经济的传感器解决方案,加之领先的算法技术,协助我们的客户开发制造成功的系统产品,使人们轻松享受科技带来的美好生活。

公司产品包括多款MEMS传感器,如六轴IMU、加速度计、环境传感器、组合传感器等;磁性传感器芯片,如磁力计、磁编码器、电流传感器、霍尔传感器等;及汽车与物联网智能模组和系统。应用市场聚焦智能手机、智能穿戴、物联网、智能制造,汽车电子,并向智慧医疗、元宇宙、与自动驾驶市场演进。

  1. 上海艾为电子技术股份有限公司

上海艾为电子技术股份有限公司是一家芯片设计公司,创立于2008年6月,专注于高性能数模混合信号、电源管理、信号链等IC设计。2022年艾为电子获评科创板硬科技领军企业、上海市级设计创新中心、上海硬核科技 TOP100 榜单等荣誉称号。2021年 8 月, 艾为电子在上海证券交易所科创板成功上市,股票代码为688798。

公司官网列举的智能传感器系列有:霍尔传感器(线性霍尔、霍尔锁存器、霍尔开关)、电容检测控制器(电容检测AFE、电容检测SoC)、SAR 传感器、压力检测控制器(压力检测AFE、压力检测SoC)

  1. 意瑞半导体

意瑞半导体创立于2014年,专注于传感与控制等IC的研发与生产,是获国家批准的高新技术企业。自成立以来,公司各类产品累计出货量超7亿颗,覆盖三百多百家海内外客户,涵盖汽车、工业、家电、医疗和通信等市场。

在霍尔传感器IC领域,意瑞拥有较为齐全的产品序列,包括霍尔开关、单芯片霍尔电流传感器IC、线性霍尔和轮速传感器IC等。产品严格按照车规级标准设计,以高可靠性、低失效、高性能著称。

  1. 赛卓电子

赛卓电子科技(上海)股份有限公司成立于2011年,总部位于上海临港新片区,并在上海漕河泾开发区、西安和深圳等地设有研发及销售中心。赛卓电子是国内最早面向汽车电子的集成电路(IC)设计公司之一,致力于为客户提供完整的车规级芯片解决方案,主要产品包括传感器IC,广泛应用于汽车电子、工业控制等领域。

22年提交招股书,2023年7月撤回招股书而终止IPO。

  1. 昂赛微电子

昂赛微电子(上海)有限公司是一家磁传感器、高性能模拟和混合信号的集成电路设计企业,提供客户以下系统解决方案:磁传感器、智能终端和智能可穿戴设备、智能家居和物联网、智能监控安防系统。

昂赛微电子使用高性能的深亚微米CMOS、双极、BCD等工艺技术结合自有的专利, 开发专有的集成电路产品。产品包刮:磁传感器、开关充电器、LED驱动、DC-DC、LED智能照明、速度和运动传感器、工业控制和汽车电子等。

官网列举的传感器系列有,磁类传感器:霍尔传感器、角度传感器、磁阻传感器;电流传感器、压力传感器:气压计、气泵胎压、血压计、压力;SAR传感器。

  1. 睿创微纳

睿创微纳(股票代码:688002.SH)是领先的、专业从事专用集成电路、特种芯片及MEMS传感器设计与制造技术开发的国家高新技术企业,具备多光谱传感研发、多维感知与AI算法研发等能力,为全球客户提供性能卓越的MEMS芯片、ASIC处理器芯片、红外热成像与测温全产业链产品、激光、微波产品及光电系统。

睿创微纳旗下拥有InfiRay®等品牌商标,产品广泛应用于夜视观察、人工智能、机器视觉、智能驾驶、无人机载荷、智慧工业、安消防、物联网、医疗健康等领域。

睿创微纳拥有员工2000余人,公司研发人员占比48%, 已获授权及受理知识产权项目共2030件:国内专利及专利申请1299件(包括集成电路芯片、MEMS传感器设计和制造、Matrix IV图像算法、AItemp智能精准测温算法、IR-Pilot 红外AI智驾方案等);国内商标申请共278件;国外专利及专利申请47件;国外商标申请133件;软件著作权215件;集成电路布图设计58件。

  1. 通用微GEMES

通用微集团是一家致力于为终端客户提供一站式端侧语音交互解决方案和MEMS*子烟电**气流传感器的供应商。

在声学领域,通用微集团融合了硬件、软件和算法等。通用微的声学产品被广泛应用于智能手机、TWS耳机、电脑、智能音箱、智能家居、医疗、汽车等终端客户产品中。2022年10月份,通用微基于其全球首创且唯一的减振硅麦推出了全球首款主动降噪深度达到55dB、无耳膜压迫感的主动降噪TWS耳机,为TWS耳机行业树立了一个不可逾越的全新标杆。耳膜压迫感是主动降噪TWS耳机的首要痛点,通用微减振硅麦的导入,将彻底改变整个TWS耳机行业。

通用微集团旗下公司有通用微(深圳)科技有限公司、通用微(嘉兴)电子科技有限公司、深圳市芯易邦电子有限公司、深圳芯易联传感技术有限公司等主体。通用微集团在嘉兴设有硅基麦克风、MEMS*子烟电**咪头的封装产线、在深圳设有MEMS*子烟电**咪头及方案板、TWS耳机方案板的产线。同时,通用微集团在深圳、嘉兴都设有完备的可靠性实验室,保证为客户提供性能和质量可靠的产品。通用微集团在深圳、嘉兴、上海、美国、台湾等地都设有销售和服务团队,为客户提供近距离的实时服务。

  1. 海康威视

海康威视是中国及全球安防监控系统龙头企业,其MEMS业务主要来自旗下子公司海康微影。海康微影成立于2016年9月,是以红外热成像为起点,结合可见光,开启对整个世界的探索,将自主芯片、多光谱感知技术与人工智能、大数据融合。团队主要研究方向覆盖ROIC电路设计、MEMS像元结构、MEMS工艺、真空封装技术,整机产品设计。公司产品及解决方案应用于安防监控、辅助驾驶、灾难预防、工业测温、医疗检疫、消费电子等多个领域。主要产品类型:MEMS传感器、红外探测器

公开资料显示,海康微影建有一条洁净面积达到12000m2、净化级别高达10级的8英寸MEMS生产线,具备年产晶圆3万片,各类视觉传感器千万颗的量产能力。

  1. MEMS代工市场

MEMS代工工厂大致可分为四个类型:1、向硅晶圆代工厂提供MEMS代工服务;2、OEM供应商的MEMS代工厂;3、IDM的MEMS代工厂;4、纯MEMS代工厂。

全球领先的纯MEMS代工厂有Silex Microsystems、Teledyne DALSA、Asia Pacific Microsystems、X-FAB 、Innovative Micro Technology等。国内的中芯国际、华虹宏力、上海先进半导体等晶圆代工厂也有MEMS生产能力和业务。

  1. 赛微电子

北京赛微电子股份有限公司成立于2008年5月15日,于2015年5月14日在深圳证券交易所创业板挂牌上市,股票简称为“赛微电子”,股票代码为“300456”。公司总部位于北京,分支机构及业务范围遍及全球。公司目前的主要产品及业务包括MEMS芯片的工艺开发及晶圆制造、GaN外延材料生长与器件设计,下游应用领域包括通信、生物医疗、工业科学、消费电子等。

赛微电子在全球MEMS纯晶圆代工市场中的份额占比从2019年的15.61%提升到了2021年的18.18%。目前赛微电子在瑞典拥有一座成熟运转的 MEMS 晶圆工厂,内含两条8英寸产线;在北京拥有一座处于建成运营初期、具备规模产能的MEMS晶圆工厂,内含一条8英寸产线;这两座晶圆工厂均处于持续扩产状态,其中瑞典产线主要是添购部分设备以满足相关客户的订单需求;北京产线则将从当前的1万片/月向3万片/月产能扩充。

Silex Microsystems AB位于瑞典Jarfalla,是一家纯MEMS代工厂,目前在全球纯MEMS代工厂中份额排名第第一。可查询的数据显示,2019年MEMS代工销售额为8000万美元;2020年MEMS代工销售额为8800万美元。

2015年7月13日,赛微电子(当时为耐威科技)通过旗下香港投资控股公司GAE Ltd.收购了Silex 98%的股份,Silex的大股东们:CapMan,Priveq,Northzone和Startupfactory同意了出售手上持有的所有股份,Silex正式成为赛微电子旗下子公司。赛微电子在获得对Silex的控股后,于北京建设了8英寸MEMS产线(北京FAB3),以扩大该公司的产能。2021年6月北京FAB3一期建成投产,目前月产约1万片,FAB3二三期工程正在进行,全部投产后,预计FAB3总产能达3万片每月。

Silex的优势在于使用其自有的硅通孔(TSV)技术,Silex还使用锆钛酸铅作为压电材料,用于能量收集等新型应用。

  1. Teledyne DALSA

Teledyne是美国一家历史悠久的工业集团,拥有数字成像、仪器仪表、工程系统以及航空航天和国防电子等四个主要事业群,在不同时期拥有超过150家子公司。本期统计,Yole将Teledyne旗下FLIR和Teledyne MEMS合并统计,FLIR是全球红外传感器的第一品牌,主要生产热像仪和传感器,且大部分传感器产品用于军工国防,美国政府是其最大客户,约占其收入的31%。Teledyne MEMS是全球第二大的纯MEMS代工厂,专门设计和制造专业电子成像组件(图像传感器,相机,图像采集卡,成像软件),以及专业半导体制造(MEMS,高压ASIC)

Teledyne DALSA成立于1980年,2011 年被Teledyne Technologies收购,2019年,Teledyne又收购Micralyne,巩固了全球MEMS代工厂领先地位。可查询数据显示,2019年MEMS代工销售额:8600万美;2020年MEMS代工销售额:8350万美元。

  1. SONY

索尼半导体制造公司能够提供广泛的 MEMS 代工服务,包括晶圆工艺开发(开发、工程样品、小批量至大批量生产)、可用流程有批量工艺(包括SOI)、表面工艺、半导体工艺,MEMS产线位于日本鹿儿岛。

索尼目前是全球第三大MEMS代工企业,同时索尼也是全球图像传感器第一企业,图像传感器市场占比近40%。可查询数据显示,2019年MEMS代工销售额:6700万美元,2020年MEMS代工销售额:6300万美元。

  1. TSMC(台积电)

TSNC(台积电)是全球晶圆代工厂一哥,其MEMS代工业务也在全球排名TOP 4,台积电拥有全球先进的MEMS工艺技术,在2011年推出了全球首款传感器SoC工艺技术,该技术通过整合台积电的CMOS和晶圆堆叠技术,制造单片MEMS。台积电传感器SoC技术的制程范围从0.5μm到0.11μm,支持G-Sensors,陀螺仪,MEMS麦克风,压力表,微流体和生物基因芯片等应用。可查询数据显示,2019年MEMS代工销售额:5910万美元,2020年MEMS代工销售额:6300万美元。

  1. X-FAB

X-Fab是一家德国企业,总部在爱尔福特,主要代工生产模拟和混合信号集成电路,以及高压应用MEMS解决方案。X-FAB不仅是全球最大的SiC大厂,但是其也代工MEMS。2011年X-FAB收购了MEMS 代工厂Itzehoe GmbH (MFI) 25.5%的股权,开始进军MEMS代工。目前已经成长为全球TOP 5的MEMS代工厂。可查询数据显示,2019年MEMS代工销售额:3810万美元。2020年MEMS代工销售额:4440万美元。

  1. VIS

该公司是由张忠谋于1994年12月在新竹科学园区创立,最初是台积电的分包商,主要专注于DRAM和其他存储 IC 的生产和开发。2000年,VIS宣布计划从DRAM制造商转型为代工服务商。2019年,世界先进以2.36亿美元收购了Globalfoundries(格芯)新加坡8吋厂,包含厂房、厂务设施、机器设备与 MEMS IP等业务,该厂现有月产能约 3.5 万片 8 吋晶圆。该厂的核心业务是MEMS 代工。因此世界先进顶替了之前格芯的MEMS全球市场份额。2019年MEMS代工销售额:2000万美元,2020年MEMS代工销售额:2200万美元。

  1. Asia Pacific Microsystems/亚太微系统

APM成立于2001年,是全球主要的MEMS组件开发和生产商。早期,APM作为MEMS器件的集成器件制造商运营,特别强调压力传感器和光学元件的产品开发。APM在开发各种MEMS器件方面积累了丰富的经验,包括传感器、执行器和微型元件。APM拥有一个6英寸晶圆厂,拥有专用的微机械加工工具以及完整的MEMS加工能力。可查询数据显示,2019年MEMS代工销售额:2400万美元,2020年MEMS代工销售额:3000万美元。

  1. IMT

IMT(Innovative Micro Technology)成立于2000年1月,专门生产MEMS(微机电系统)器件,是复杂MEMS技术和平台解决方案提供商,提供从设计和开发到原型设计和批量生产的全面交钥匙服务。IMT的全自动MEMS生产工厂可以满足客户对6英寸和8英寸的批量需求。与CMOS工厂不同,其优势在于金属、聚合物和其他材料的灵活性,以及硅、SOI、玻璃(熔融石英、石英、硼硅酸盐)和III-V基板的经验。2019年MEMS代工销售额:2300万美元,2020年MEMS代工销售额:2400万美元。

  1. Philips Innovation Services

飞利浦是全球电子业巨头,Philips Innovation Services(飞利浦创新服务部)是其一部分,在荷兰埃因霍温运营着一座MEMS晶圆代工厂。

虽然飞利浦早年将半导体业务拆分,独立成立恩智浦半导体公司(NXP),之后退出半导体制造业。但飞利浦仍然保留了荷兰埃因霍温的晶圆代工厂,因此该MEMS代工市场份额属于飞利浦而非NXP。该晶圆厂随后被用于在内部和外部提供MEMS和微装配服务。飞利浦的MEMS代工厂能够处理从Ag到Zn的材料,包括CMOS禁止材料、合金、电介质和聚合物,如Parylene,并且可以将它们放置在各种基板上,包括硅、化合物半导体和玻璃。

该厂可以生产各种类型的MEMS设备,特别是在印刷和医疗电子应用中生产微流体设备方面成绩斐然。该集团还提供各种晶圆键合技术,包括专有的粘接技术,MEMS-last CMOS晶圆集成和后端工艺,如微装配和MEMS器件测试。2019年MEMS代工销售额:2100万美元,2020年MEMS代工销售额:2300万美元。

  1. Tower Jazz

Tower Jazz(高塔半导体)1993年于以色列成立,成立后相继收购了美国国家半导体、美光、Maxim Integrated Products等公司的晶圆厂,以及晶圆代工厂商Jazz Semiconductor公司,后改名Tower Jazz。高塔半导体式以色列第一大晶圆代工厂,也是全球主要晶圆厂之一。

TowerJazz提供大批量MEMS制造解决方案,支持高端加速度计、陀螺仪、振荡器、电源管理控制器、音频传感器和执行器、射频MEMS调谐器、红外像素阵列传感器以及驱动器等应用。TowerJazz在全球的6英寸,8英寸和12英寸制造工厂中,将新技术从创意转化为批量生产,拥有超过15年的大批量MEMS制造能力。

2022年2月15日夜间,英特尔和高塔半导体宣布达成协议,英特尔将以每股53美元的现金收购 Tower,本次交易案的总价值约为 54 亿美元。2019年MEMS代工销售额:1920万美元,2020年MEMS代工销售额:1960万美元

  1. UMC

UMC(联华电子)成立于1980年,联电大部分的12吋和8吋晶圆厂及研发中心位于台湾,另有数座晶圆厂在亚洲其他地区。联电现共有十二座晶圆厂,月产能总计约80万片,主要为8吋成熟制程晶圆。

联电的MEMS代工产线主要为8英寸晶圆线,包括麦克风、惯性传感器、压力传感器和环境传感器(温度/湿度传感器、气体传感器)等MEMS产品,已经出货超过数十万片晶圆。2019年MEMS代工销售额:1370万美元,2020年MEMS代工销售额:1480万美元。

  1. STMicroelectronics

ST是一家国际性IDM企业,总部在瑞士日内瓦。意法半导体也是全球传感器巨头,全球TOP 4的MEMS传感器厂商,其MEMS代工销售额主要来自于自身传感器业务的需求。2019年MEMS代工销售额:1100万美元,2020年MEMS代工销售额:1300万美元。

  1. ROHM

罗姆是全球知名的半导体和传感器厂商,擅长利用薄膜压电元件的MEMS工艺,基于其子公司LAPIS Semiconductor Miyazaki建立的制造工艺,可提供针对各种市场和应用而优化的压电MEMS。ROHM的MEMS工艺利用薄膜压电元件提供的主要优点包括:综合生产系统中,可实现高质量和灵活的产品制造和控制;使用6英寸和8英寸晶圆;全天候运行可加速开发,同时实现早期生产启动。2019年MEMS代工销售额:850万美元,2020年MEMS代工销售额:800万美元。

  1. Silicon Sensing

Silicon Sensing 成立于 1999 年,其前身是成立于1913年的 Sperry Gyroscope 公司,主要专注于陀螺仪和惯性传感器领域,在复杂惯性系统及其应用中拥有深厚的积累。1999年由英国柯林斯航太公司 (Collins Aerospace)和日本住友精密制造(Sumitomo Precision Products)共同改制而成。Silicon Sensing 的MEMS产线位于日本尼崎市 (Amagasaki)。2019年MEMS代工销售额:650万美元,2020年MEMS代工销售额:560万美元。

  1. BOSCH

BOSCH(博世)是一家德国半导体和电子业巨头,与美国博通合称为全球MEMS两大巨头。博世的MEMS代工销售额全部来自自己的MEMS传感器需求,是一家典型的IDM厂商。2019年MEMS代工销售额:600万美元,2020年MEMS代工销售额:600万美元。

  1. Semefab

Semefab成立于1986年,位于英国苏格兰,以Fabless芯片设计公司起家,后拥有自己的晶圆产线,目前MEMS代工是Semefab的最大业务版块。

Semefab生产各种MEMS传感器,可为全球许多OEM提供代工服务。产品包括气体流量传感器,基于质量流量原理的客户定制技术,薄膜上带有微加热器和温度传感器;气体浓度传感器,采用定制技术,可实现基于特定气体的电阻变化;应变计,使用专用材料的压电效应定制技术。此外,还有液体粘度传感器和血液分析传感器等。

Semefab有一系列的专有技术,如Micro Hot Plate,可创建适用于气体光谱测定的宽带红外(IR)光源;热电堆,用于非接触温度检测;呼吸传感器,易于佩戴,用于监测呼吸状况,睡眠呼吸暂停等。2019年MEMS代工销售额:590万美元,2020年MEMS代工销售额:650万美元。

  1. Tronics Microsystems

Tronics Microsystems成立于1997年,是TDK温度和压力传感器业务集团的一个部门,也是纳米和微系统领域的技术领先厂商。Tronics在使用特殊金属、敏感DRIE、晶圆级封装、纳米压印、玻璃加工、SOI等工业化复杂MEMS方面拥有丰富的经验。该公司在法国格勒诺布尔和美国德克萨斯州达拉斯拥有两家晶圆厂,工艺组合非常广泛,可满足小批量高性能器件和大批量消费类芯片需求。

Tronics在许多不同应用中开发和生产MEMS器件方面拥有丰富经验,包括:BioMEMS、高性能惯性MEMS、RF MEMS开关、微镜、热敏打印头、医疗设备MEMS等。2019年MEMS代工销售额:340万美元,2020年MEMS代工销售额:410万美元。

  1. 中芯国际

中芯国际作为全球领先的晶圆代工企业之一,其产品覆盖了逻辑芯片、存储芯片、模拟芯片和传感器芯片等。中芯国际对MEMS芯片的研发和生产也有着较为丰富的经验和技术积累。