MEMS传感器行业分析课件.ppt 27页

'MEMS传感器行业分析报告孔方正股权投资部 目录MEMS的定义和工作原理12MEMS市场及竞争趋势分析3MEMS传感器主要应用领域4MEMS传感器产业和行业分析5无锡元芯及传感示范园介绍 目录MEMS的定义和工作原理12MEMS市场及竞争趋势分析3MEMS传感器主要应用领域4MEMS传感器产业和行业分析5无锡元芯及传感示范园介绍 MEMS的定义MEMS（Micro-Electro-MechanicalSystems），也称为微机电系统/微机械/微系统。它可分成几个独立的功能单元，包括微结构元器件、微传感器、微执行器和微系统等。简单来说，其工作原理是外部环境物理、化学和生物等信号输入，通过微传感器转换成电信号，经过信号处理（模拟信号或数字信号）后，由微执行器执行动作，达到与外部环境“互动”的功能。 MEMS微加速度传感器的工作原理MEMS微加速度传感器的工作原理:外界加速度变化时，质量块的位移也发生相应变化，这时可动臂和固定臂(即感应器)之间的电容就会发生对应的变化。通过测量得到感应器输出电压变化，就等同于测得了执行器的位移。一旦执行器位移与待测加速度具有对应关系确定，那么输出电压与外界加速度也就有了确定的关系，也就是说通过输出电压就能测得外界加速度。F=M*A MEMS硅压阻式压力传感器的工作原理MEMS硅压阻式压力传感器工作原理：采用周边固定的圆形的应力杯硅薄膜内壁，用MEMS技术直接将四个高精密半导体应变片刻制在其表面应力最大处，组成惠斯顿测量电桥，作为力电变换测量电路，将压力这个物理量直接变换成电量，当外面的压力经引压腔进入传感器应力杯中，四个电阻应变片因变形而发生电阻变化，破坏原先的惠斯顿电桥电路平衡，电桥输出与压力成正比的电压信号。 目录MEMS的定义和工作原理12MEMS市场及竞争趋势分析3MEMS传感器主要应用领域4MEMS传感器产业和行业分析5无锡元芯及传感示范园介绍 MEMS不同领域应用技术要求领域微系统微器件汽车安全系统微加速度计、微惯性传感器、位移和压力传感器、微陀螺仪发动机和动力系统歧管绝对压力传感器、硅电容绝对压力传感器、制动致力器诊断和健康检测系统压阻式压力传感器、微继电器生物医学临床化验系统生化分析仪、生物传感器基因、遗传诊断系统微镜阵列、电泳微器件颅内压力检测系统硅电容式压力传感器超声成像系统微型成像探测仪（探头）微型手术微驱动器 MEMS不同领域应用技术要求航空航天微型惯性导航系统微陀螺仪、微加速度计、压力微传感器空间姿态测定系统微型太阳和地球传感器、磁强计、推进器动力和推进系统微喷嘴、微喷气发动机、微压力传感器、化学传感器通信和雷达系统微镜、微可变电容器、微光机电系统控制和监视系统微热管、微散热器、微热控开关、微磁强计微型卫星微马达、微传感器、微处理器、微控制器信息系统光纤通信系统光检测器、光纤耦合器、光调制器、光图像显示器无线通信系统微电感器、微电容器、微开头、微谐振器 MEMS传感器在汽车工业的应用压力传感器用于测量进气歧管压、大气压、油压、轮胎气压等微加速度计被用于汽车的安全系统，如充气气囊的控制微机械陀螺是一种振动式角速率传感器，主要用于汽车导航的GPS信号补偿和汽车底盘控制系统 MEMS传感器在生物医学的应用灵巧药丸或靶药物输送，实际上是包含传感器，储药囊和微压力泵的微型仪器，可注入人体，并在人体内部的精确部位施放精确剂量的药物监测皮肤或体内温度的集成无线微型食品，可用来监测皮肤或相关器官温度等参数 MEMS传感器在军事和航空的应用可作为侦察敌情用的微型航空器，可称为芯片级的微型航天器和纳卫星，以及能跟踪，监测的分布式无人值守传感器群MEMS加速计、陀螺仪和其它专用惯性器件在保证宇航员安全和太空船导航系统在轨运行方面发挥作用已经有十多年时间了 MEMS传感器在消费类电子的应用MEMS产品将广泛地应用于喷墨打印头、投影仪、笔记本等计算机类产品，手机等通讯产品以及MP3、MP4、游戏机、麦克风等消费电子产品中I-phone手机采用了重力加速度传感器、GPS传感器等 目录MEMS的定义和工作原理12MEMS市场及竞争趋势分析3MEMS传感器主要应用领域4MEMS传感器产业和行业分析5无锡元芯及传感示范园介绍 全球MEMS产值规模不断扩大2008年全球微机电产业预计接近73亿美元产值，年增长率11%，未来三年将持续保持正向增长，2011年产值更将突破百亿美元大关，应用范围也将由光学产品、传感器、喷墨头，扩展至RF开关、汽车电子、麦克风、投影机、人机接口装置、网络通讯、电信设备，甚至生物科技、医疗技术等不同领域汽车MEMS传感器市场发展的对比情况来源：NEXUS2006-2011年全球MEMS市场规模来源：NEXUS 中国MEMS传感器市场前景乐观预计从2010年开始，在中国MEMS市场将开始强势回暖，市场增速亦将快速提高。到2011年，中国MEMS市场增速将达29.2%，超过2008年发展水平，从而重新回到快速轨道中2005-2011年中国MEMS市场趋势图来源：赛迪半导体产业研究中心MEMS应用领域分布情况来源：赛迪半导体产业研究中心 中国MEMS传感器汽车市场发展迅速调查数据显示，2006年中国汽车传感器的市场销售额达到3.9亿美元，同比增长率为42.8%，2007年-2010年期间中国汽车传感器市场销售额的年度复合增长率超过35%。2009年市场销售额接近10.5亿美元，其同比增长率为40.5%；预计2011年市场销售额将超过13.2亿美元，其同比增长率为35.2%资料来源：中国工控网 国内MEMS传感器市场竞争趋势中国MEMS传感器市场被西门子、博世、霍尼韦尔、欧姆龙、精量电子等国际传感器供应商巨头占据大半江山，在国际传感器巨头纷纷进入的激烈竞争环境下，中国传感器产业仍将面临严峻的挑战资料来源：水木清华研究中心 目录MEMS传感器基本情况介绍12MEMS市场及竞争趋势分析3MEMS传感器主要应用领域4MEMS传感器产业和行业分析5无锡元芯及传感示范园介绍 MEMS产业情况介绍MEMS传感器产业链结构主要包括：上游WAFER芯片等，中游封装测试，下游为应用产业MEMS芯片制造厂MEMS芯片封装厂模组厂上游：芯片制作属高技术，资本投入较高的行业中游：据专家估计，封装在MEMS产品总费用中占据70%-80%的比例，封装工艺尚未标准化，使其成为MEMS产品大规模生产的瓶颈下游：各大厂商在不同应用领域呈割据状态，比如汽车电子由博世掌控，消费电子由意法半导体掌控MEMS产业链特点 国内MEMS相关企业发展状况公司名称MEMS相关项目介绍华天科技部分募投资金用于开发MEMS封装技术，预计2010年能够投入市场，届时公司MEMS封装能力将达到2000万块/年，产品客户以国内企业为主通富微电国内最早研究开发MEMS封装，也是国内最先实现MEMS量产的厂家，客户包括意法半导体、美新等国内外知名的MEMS企业长电科技已掌握MEMS封装技术，并以实现量产歌尔声学募投资金部分投向MEMS麦克风技改项目，达产后将拥有MEMS麦克风8,000万只/年产能。公司在北京建立了MEMS研发团队，已申请MEMS麦克风芯片设计方案相关专利19项 国内MEMS传感器行业五力分析供应者力量MEMS芯片方面，供应商主要有上海微系统所、沈阳仪表所、电子部13研究所、北京微电子所等潜在进入者国外的传感器巨头正不断进入内地市场，抢占市场份额替代品MEMS传感器是未来发展趋势，正取代过去的机电类传感器产品，几乎无替代品购买力汽车制造商及消费类电子企业购买力较强，倾向于符合行业标准，有价格优势的产品业内竞争者行业技术壁垒较高，该行业正处于启动周期阶段，国内厂家为数不多，大部分市场被国外巨头占领行业发展受制于国内供应商的规模和技术水平传感器进口量年年攀升，国内传感器制造商面临萎缩的市场现有市场规模保持增长态势，行业利润率较高采购商话语权较强，可选择的产品范围较广国外传感器巨头占有国内市场80%以上的市场份额状况后果 目录MEMS传感器基本情况介绍12MEMS市场及竞争趋势分析3MEMS传感器主要应用领域4MEMS传感器产业和行业分析5无锡元芯及传感示范园介绍 青鸟元芯公司介绍北京青鸟元芯微系统科技有限责任公司成立于2001年6月，是目前国内第一家采用MEMS技术批量生产微型传感器的高新技术企业。公司以“北京大学微电子学研究院”和“微米/纳米加工技术国家级重点实验室”为技术依托，专门从事各种微型传感器的研发和生产 无锡元芯公司SWOT分析优势劣势依赖于国内领先的科研院所、技术领先（北京大学微电子学研究院）拥有近十年的产品实际生产和销售经验，掌握了产品研发到产品生产上市到产业化的基本要领拥有一批国内知名的客户资源（一汽集团等）公司销售和市场规模国内领先（年产能超过100万MEMS芯片）企业相对于全球MEMS产品供应商处于小规模阶段企业没有国际市场的运营经验北京元芯对技术的吸收和产业化的速度和效益仍存在问题北京元芯与无锡元芯的技术转移能否顺畅存在疑问产品系列范围较窄，产业链整合不够北京元芯只以无形资产出资，而无锡政府出资较多，存在风险 无锡元芯公司SWOT分析机遇威胁物联网是国家战略性新兴产业，MEMS传感器是物联网核心技术和产品MEMS传感器应用领域广阔，诸多领域尚有待进一步开发，市场规模日趋扩大，市场前景非常乐观无锡作为中国的“感知中心”，无锡元芯将融入到无锡MEMS产业链当中，同其他MEMS传感器公司充分发挥协同效益，共同推动无锡MEMS和传感网产业的发展国际传感器巨头不断进入内地市场，竞争日益激烈国内MEMS技术尚处于初级阶段，技术市场化率不高MEMS研发和技术人才极其缺乏 谢谢！2010年6月12日'