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元芳:中国MEMS传感器产业你怎么看?

时间:2012-10-26 11:19:55来源:物联网在线 作者:物联网在线 点击:
中国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段,它体现了新型传感器向微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化发展的总趋势。

新技术的发展将重新定义未来的传感器市场,比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。中国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段,它体现了新型传感器向微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化发展的总趋势。

市场报告显示,东欧、亚太区和加拿大成为传感器生产厂商、传感器市场增长最快的地区,而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布最大的地区,2008年全球传感器市场容量为506亿美元,2010年全球传感器市场达600亿美元以上,传感器生产厂商量在攀升。

随着智能终端类产品需求的加大,MEMS产业日益呈现出快速发展的势头。由于这一领域的市场应用技术要求高、加工工艺复杂,其高端产品基本上被美日欧公司所垄断。美日欧竞相发展MEMS产业,不断拓展新技术新领域。

法国市场调查公司Yole Developpement宣布,“估计MEMS市场需求数量将以20%的年率、需求额将以13%的年率稳步增长”。如下图所示:

欧洲:生物、医疗、汽车三驾马车并行

2011年世界前10大MEMS厂商中,欧洲有博世(第3名)、意法半导体(第4名)。在2011年全球102亿美元的MEMS器件市场中,欧洲MEMS制造商销售额约20.05亿美元,约占2011年世界MEMS市场19.7%的份额。

研发动向主要有车用自发电和人体自发电MEMS器件以及智能假肢及医疗用MEMS等。

据报道,欧洲目前约有100家MEMS芯片研发和生产机构,研发人员超过7500人,拥有世界一流的MEMS研发基地和环境设施。

位于比利时的研发机构IMEC (Interuniversity Microelectronics Center)以国际性开放式产官学协作研发为发展目标,从事包括MEMS设备在内的专用半导体设备的研制。

欧洲各国政府积极制定相关规定推动MEMS产业和技术的发展,欧洲国家政府要求2012年汽车必须采用电子稳定控制(ESC)和轮胎压力监测系统。欧洲新车评估体系(NCAP)等汽车安全性评估系统虽然是一种自愿评估机制,但目前得到了欧洲各国政府、汽车俱乐部和消费者组织的支持。

欧洲的MEMS厂商主要包括博世、意法半导体、VTI科技、声扬(Sonion MEMS A/S)、Measurement Specialties(MSI)、Colibrys、Memscap等公司。

其中,博世是汽车MEMS市场中的重要厂商,汽车ESC系统的总体出货量排名第一,而且加速计、陀螺仪和压力传感器等相关汽车MEMS传感器的总体出货量也最高。2011年博世营业收入达6.25亿美元,比2010年的5.24亿美元增长19%,高于整体汽车MEMS产业14%的增速。

欧洲MEMS公司的最新技术研发动向主要有车用自发电MEMS器件、人体自发电MEMS器件、智能假肢及医疗用MEMS等。如:德国发明最小超微硅纳米谐振器,这一发明可进一步提高纳米级微观结构成像的分辨率,对医学等领域的研究具有重要意义。伊尔姆瑙理工大学制成的这种纳米谐振器的宽度只有16纳米,可用作原子力显微镜探针。原子力显微镜是一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。其关键部件是一个对力非常敏感的微悬臂,悬臂尖端带有一个用来扫描样品表面的微小探针。

美国:军用MEMS带动民用普及

2011年世界排名前10家MEMS公司中,美国占了4家,分别是德州仪器(第1名)、惠普(第2名)、楼氏(第8名)、ADI(第9名)。

从美国公司新近推出的MEMS产品来看,其技术动向正在向生物神经信号提取、大脑神经元信息获取和控制、3D环境识别、分子级化学成份识别、模拟动物及人的五官和四肢能力等方向发展。

目前美国主要的MEMS公司有德州仪器(TI)、模拟器件(ADI)、飞思卡尔、楼氏电子(Knowles)、SiTime、惠普、IMT、Silicon Microstructures(SMI)、GE Infrastructure Sensing等。大部分半导体制造公司同时具有MEMS生产加工的业务。

美国DARPA(国防高级研究计划局)是进行军用MEMS研究项目的计划组织和推动机构。

美国是MEMS产业、技术和产品的发源地,其发展水平世界领先。上世纪60年代,斯坦福等大学就从事MEMS领域的研究开发,佐治亚理工学院和美国加利福尼亚大学洛杉矶分校等众多美国大学几乎都建立有自己的MEMS晶圆生产线。美国麻省理工学院、斯坦福大学、加利福尼亚大学伯克利分校、凯斯西储大学等还开发用于MEMS研究的设备、仪器等,支撑其技术研究。各学校一边研究探索,同时也相互不断进行技术与业务的交流,并与产业界组建成联盟,促进MEMS技术及时转化成MEMS产品。

上世纪90年代以后,美国开始在军用产品中推广使用MEMS技术和产品。美国军事研究机构DARPA(国防高级研究计划局)是进行军用MEMS研究项目的计划组织和推动机构。如美国军方推出的HI-MEMS计划中,将MEMS器件作为昆虫仿生的重要领域;美国政府为了支持MEMS发展,适时推出各种促进MEMS发展的应用规定,如美国从2007年开始已要求所有汽车采用轮胎压力监测系统(TPMS)和电子稳定控制器(ESC)等,加大MEMS产品在汽车中的推广措施。

经过长期的发展,其已发展为集官、产、学、研、金融等为一体的较为完整的MEMS产业体系。其用来进行MEMS产品生产的晶圆尺寸目前基本与IC同步,呈现大口径化、智能化,与人体神经元和大脑信息互通互联,与IC芯片、计算机软件、数据采集和处理技术等多位一体化发展的趋势。同时,应用领域也不断向军事、医疗、生物、仿生学、航空航天等领域全方位快速渗透和发展。

2011年,美国MEMS企业的总销售额约为41.29亿美元,占世界MEMS市场销售额份额为40.5%。

(责任编辑:Ioter)

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