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健和投资部 孙俊 赖承勇
目 录
第一章 MEMS传感器行业概述
第一节 MEMS传感器的定义及分类
第二节 MEMS传感器的政策分析
第三节 MEMS传感器的社会与经济意义
第二章 MEMS传感器产业链分析
第一节 MEMS传感器产业链示意图
第二节 MEMS传感器产业主要厂商
第三节 MEMS传感器产业链发展态势
第四节 MEMS传感器下游应用状况
第三章 MEMS传感器一般生产工艺与技术现状
第一节 MEMS传感器一般生产工艺
第二节 MEMS传感器技术现状
第三节 国内最先进企业与世界先进企业技术比较分析
第四章 MEMS传感器行业生命周期判断
第一节 MEMS传感器市场规模分析
第二节 我国MEMS传感器专利申请状况
第三节 MEMS传感器市场集中度分析
第五章 MEMS传感器行业现状
第一节 MEMS传感器需求分析
第二节 MEMS传感器市场集中度分析
第三节 各类MEMS传感器在手机中的占比
第四节 MEMS传感器行业投融资状况
第六章 竞争格局及主要上市公司分析
第一节 我国MEMS传感器钻石模型分析
第二节 主要MEMS传感器企业分析
第七章 行业存在的问题、发展趋势及投资建议
第一节 MEMS传感器行业存在的问题
第二节 MEMS 发展趋势
第三节 投资建议

第一章 MEMS传感器行业概述
第一节 MEMS传感器的定义及分类
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。
中国物联网校企联盟认为,传感器的存在和发展,让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。
作为人类获取信息的工具,传感器是现代信息技术的重要组成部分。传统意义上的传感器输出的多是模拟量信号,本身不具备信号处理和组网功能,需连接到特定测量仪表才能完成信号的处理和传输功能。智能传感器能在内部实现对原始数据的加工处理,并且可以通过标准的接口与外界实现数据交换,以及根据实际的需要通过软件控制改变传感器的工作,从而实现智能化、网络化。由于使用标准总线接口,智能传感器具有良好的开放性、扩展性,给系统的扩充带来了很大的发展空间。MEMS传感器是人类目前能够生产制造的最智能化的传感器之一。
MEMS的全称是微型电子机械系统,利用传统的半导体工艺和材料,集微传感器、微执行器、微机械机构、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。具有小体积、低成本、集成化等特点。MESE传感器是一个智能化、具有信息初步处理能力的微型电子机械系统,它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术,具有广阔的应用前景。
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。
MEMS传感器种类很多,按照不同的分类标准将有不同的门类。
MEMS传感器的分类
分类方法 | 产品类别 |
按应用场景 | MEMS汽车电子传感器、医疗电子传感器、家电传感器、手机传感器、运动传感器、工业控制传感器等。 |
按工作原理 | MEMS物理传感器、化学传感器、生物传感器等。 |

资料来源:公开资料整理
每一种MEMS传感器又有很多种细分方法。如MEMS生物传感器分生理量传感器和生化量传感器等,常见的MEMS传感器有压力传感器、加速度传感器、微机械陀螺仪、惯性传感器、MEMS硅麦克风等等;MEMS传感器的品种多到数万种,且不同MEMS之间参量较多,没有完全标准的工艺。
第二节 MEMS传感器的政策分析
国务院在《中国制造2025》提出的“五大工程”中的“工业强基工程”里具体强调:开展示范应用,建立奖励和风险补偿机制,支持核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺、关键基础材料的首批次或跨领域应用。到2020年,40%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主保障;到2025年,70%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主保障。“五大工程”全部与传感器有关。
工信部正式下发《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019)》(简称“指南”)。《指南》提出总体目标,规划到2019年实现传感器产业取得明显突破,智能传感器产业规模达到260亿元,其中主营业务超过10亿元的企业达到5家,超过1亿元的企业实现20家。微机电系统(MEMS)工艺生产线产能稳步增长。
第三节 MEMS传感器的社会与经济意义
传感器已经渗透到工业生产、日常消费、医疗、住房、环境保护、政府管理等人类社会的方方面面。传感器是现代社会的基础工业品,没有传感器就没有现代文明。
智能传感器特别是MEMS的出现大大拓展了机器的感知能力,让机器显得更加智能,将来有可能被运用到人体自身。智能传感器的出现,将是人类对微观世界进行智能化研究、应用和改造的开端。2014年,物联网(先进传感器)被美国列为影响未来制造业的5项颠覆性技术之一。
此轮半导体产业的革命将由MEMS传感器引导,智能传感器的大规模应用将使万物互联成为可能。感知层面的中级智能化越来越成为可能,这将加速人工智能和机器人产业的发展,预示着新经济的兴起迈出了关键一步。
第二章 MEMS传感器产业链分析
第一节 MEMS传感器产业链示意图
MEMS传感器行业上游是设计、材料(芯片、微电子元器件等)和设备供应商,中游是MEMS传感器制造和封装测试,下游是MEMS传感器应用行业,如汽车电子、手机等行业。
MEMS传感器行业产业链

资料来源:国际电子商情
MEMS传感器行业产业链结构示意图
上游行业 |
设计、材料(芯片、微电子元器件等)和设备供应商 |
MEMS传感器制造、封装测试 |
下游行业 |
汽车电子、手机、医学检查等系统应用 |
第二节 MEMS传感器产业主要厂商
MEMS传感器整个产业链非常复杂,涉及众多厂商,下图列举了产业链上具有代表性的厂商。
MEMS传感器产业链上代表性厂商

资料来源:国际电子商情
第三节 MEMS传感器产业链发展态势
全球MEMS传感器市场基本被美日德等传统工业强国所垄断,中国MEMS传感器企业起步相对较晚,没有一家进入前十名,前五十名只有AAC、Goertek和美新三家。
全球MEMS传感器厂商前十名
产商名称 | 简介 |
博世(BOSCH) | BOSCH在汽车电子和消费电子双重布局MEMS传感器,世界市场占有率排名第一。 相关产品:高智能传感器解决方案BHV250和BHV160 |
意法半导体 | 意法半导体是世界第一大专用模拟芯片和电源转换芯片制造商,世界第一大工业半导体和机顶盒芯片供应商,而且在分立器件、手机相机模块和车用集成电路领域居世界前列。其MEMS传感器技术较强。 相关产品:6轴MEMS惯性传感器模块LSM6DSL和LSM6DSM |
惠普 | 在MEMS喷墨头领域全球领先。 相关产品:基于极速独立供墨系统的喷墨打印头。 |
德州仪器 | 从事数字信号处理与模拟电路方面的研究、制造和销售。相关产品:基于MEMS的TI TI DLP Pico |
Panasonic(松下) | 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。相关产品:MEMS陀螺仪传感器EWTS8RK,EWTS8RN |
Denso(电装) | 为世界顶级汽车技术、系统以及零部件的全球性供应商。 |
Invensense(应美盛) | 2007 年,Invensense更发展出针对CE应用之业界最小的双轴陀螺仪。相关产品:六轴重力加速度智能传感器芯片系列:MPU-6050、MPU-6000、MPU-6555、MPU-6500、ICM-20608 |
Knowles Electroincs(楼氏电子) | 楼氏电子是先进的微声设备、特种组件以及移动通讯、消费电子、医疗科技、军事/空间和其它工业终端市场的人机界面解决方案的市场领导者和全球供应商。相关产品:表面贴装MEMS SPH0641LM4H-1 |
Avago Technologies(安华高) | 2015年安华高科技以总计约370亿美元的现金和股票收购博通。相关产品:体声波(BAW)滤波器ACPF-7241 |
Qorvo | Qorvo 兼具RFMD和TriQuint的技术、集体经验和智慧资源,是移动、基础设施和国防应用领域可扩展和动态RF解决方案的全球领导者。相关产品: BAW和SAW滤波器 890084 |
大部分MEMS传感器行业的主要厂商是以Fabless(只设计不加工制造)为主,例如楼氏、HP、佳能等。同时,也有IDM(国际整合元件制造商)厂商垂直参与到整条产业链的各个环节,比如Bosch、ST等都建有自己的晶圆代工生产线。
从2018年市场反应的情况来看,IDM(国际整合元件制造商)代工仍处于市场领导地位。同时市场也逐渐兴起专门的MEMS代工厂,其中独立的代工厂包括集成电路代工厂和纯MEMS代工厂。这种情形与芯片产业类似,目前纯代工厂也在寻求标准化的工艺来提升规模经济。

资料来源:国际电子商情
目前具备MEMS封装测试能力的国际厂商主要有日月光、力成科技等,国内有华天科技、长电科技等厂商。国内在MEMS传感器封装测试领域表现较好,有一定竞争力。这是因为国内的封装技术起步较早,国内MEMS产业链后端封装较为完善。

资料来源:电子元件技术
第四节 MEMS传感器下游应用状况
MEMS传感器作为新型的智能化传感器,在国外已经有着较为成熟的技术和工艺,现已广泛应用于汽车工业、消费电子和军工等领域。目前市场主要集中在汽车工业与消费电子领域,随着智能制造和物联网的兴起,MEMS传感器的应用前景广阔。由于人工智能技术的不断成熟与落地,MEMS传感器在下游行业的应用越来越多,目前智能手机采用的MEMS传感器有十几种之多,汽车则高达100多种。
MEMS传感器下游应用领域

资料来源:公开资料整理
第三章 MEMS传感器一般生产工艺与技术现状
第一节 MEMS传感器一般生产工艺
MEMS传感器主要分为微机电机构和IC部件,二者集成在一整块晶圆上形成MEMS传感器的主体结构,再经过封装检测就是我们看到的MEMS传感器成品。
MEMS传感器的生产工艺一般包括了三个部分:硅片制作工艺,基于SOI硅片的MEMS工艺和MEMS与IC兼容工艺。
硅片制作工艺。硅片上的重复单元可称为芯片(chip 或die)。

资料来源:公开资料整理
基于SOI硅片的MEMS工艺

MEMS与IC兼容工艺图

资料来源:电子发烧友
第二节 MEMS传感器技术现状
国外厂商在上世纪九十年代研发出MEMS传感器,随着智能手机和汽车电子行业的发展,MEMS传感器市场逐步增大,技术也不断发展。由于MEMS传感器是技术与资本密集型产业,在国外厂商占据技术制高点和主导了现有市场的情况下,后发国家的追赶会比较困难。
结合OFweek相关资料和主要厂商传感器产品的参数进行分析,我们得出了以下种类传感器的主流技术。在现有市场情形下,如果新进厂商的产品无法达到或者近似以下技术水平,那么很难成功开拓市场。
主要MEMS传感器一般技术水平
MEMS传感器种类 | 精度 | 稳定性 | 其它参数 |
微机械压力传感器 | 压阻式压力传感器的精度可达0.05%~0.01% | 年稳定性达0.1%/F.S | 温度误差为0.0002% |
微加速度传感器 | ±0.5% 非线性 | - | 工作温度:-40°C to 125°C |
微机械陀螺仪 | 0.1s | ±0.1/s/°C | |
微流量传感器 | 灵敏度:1.5% 分辨率:0.05 | 漂移0.3 | 迟滞0.1 |
微气体传感器 | 1.3Hz/10 | 在0×10~1×10的范围内有较好的线性 | - |
微机械温度传感器 | 1.9% | - | 非线性误差为0.9%,迟滞误差为0.45%,重复性误差为1.63% |
其他微机械传感器 | - | - | - |
第三节 国内最先进企业与世界先进企业技术比较分析
博世与美新半导体MEMS传感器技术比较
博世加速度传感器技术指标分析

美新半导体加速度计元件参数

在汽车电子领域,美新半导体与博世半导体的MEMS加速度计传感器技术差距较大,博世传感器的量程最高达±16 g,带宽达到1600hz,而美新最大量程则只有±8 g,最大带宽29hz;应用于3C市场的MEMS加速度计传感器,两者在带宽和量程上的差距不大,这是因为3C数码的MEMS加速度传感器技术要求相对较低。最后从封装的角度来看,美新半导体与博世的差距非常明显,博世普遍能够做到2*2,而美新半导体普遍为5*5,美新封装高度暂时未知。
第四章 MEMS传感器行业生命周期判断
通常,每个行业都要经历一个由成长到衰退的发展演变过程。这个过程便称为行业的生命周期。一般地,行业的生命周期可分为四个阶段,即初创阶段(也叫幼稚期)、成长阶段、成熟阶段和衰退阶段。本文将从市场规模、专利申请量和市场集中度三个角度进行定量分析,来判断MEMS传感器行业的生命周期。
第一节 MEMS传感器市场规模分析
随着下游智能手机和汽车电子市场的发展,我国MEMS传感器市场迎来高速发展期。2017年MEMS传感器市场规模达到453亿元,同比增长24.1%,预计2018年市场规模将达到564亿元,同比增速超过24%。尽管手机行业增速放缓,但是随着智能家电和智能汽车等市场的逐渐兴起,对冲了智能手机市场的需求不振影响,同时,由于MEMS传感器被应用的领域越来越广泛,传统传感器被逐步取代的趋势越来越明显。因此,刺激MEMS传感器市场高速发展的原因有以下几个方面:
(1)智能化和物联网进一步发展
随着越来越多的商品智能化,MEMS传感器不再局限于3C和汽车电子市场,其应用前景非常广阔。
(2)传统传感器逐步被取代
由于传统传感器精度不高,体积较大,工作稳定性不强,因此正在被逐步取代,原有市场需求被释放给MEMS传感器。2017年我国传感器市场总规模有1400亿元,MEMS传感器占比为32.4%,预计到2025年,MEMS传感器将占据70%的市场。
(3)制造成本逐渐降低
MEMS传感器呈现出消费电子的价格特征,即技术革新较快,产品更新速度较快,规模化效应显著,导致成本和售价下降较迅速。价格的降低将使需求逐渐增加。
2014-2018年中国MEMS传感器市场规模

第二节 我国MEMS传感器专利申请状况
2017年我国MEMS专利申请量为486件,较2016年减少了106件。相比较于2015年最高峰674件,已经连续两年出现下滑。
2011-2017年我国MEMS传感器专利申请量(件)

虽然专利申请量出现下滑,但是数量仍旧较多,符合产业成长期专利申请量特征。一般来说,产业成熟后年专利申请量会低至个位数。当然,也不排除少数产业的企业进行过度的技术开发与储备工作。我国由于高新技术企业评定制度的原因,也不排除企业为了获得高新认证而申请非市场有效性专利。因此专利申请量只是评判产业发展周期的必要条件之一。
如果未来两年MEMS传感器专利申请量继续大幅下滑,说明行业正在向成熟期快速演进。但是结合目前国家产业政策和市场环境来看,我国MEMS传感器行业属于成长期早期,行业发展还有较大空间。这说明相关企业技术来源很有可能利用了到期专利或者购买了其它国家的技术。
2017年到期专利公开数量达到了789件,比2016年增加了101件,说明我国MEMS传感器企业的技术发展有着较多的借鉴来源。由于我国MEMS传感器行业的发展比先进发达国家技术落后10-20年,对于发展相对早期的国内企业来说,借鉴和应用已过期专利是发展的必然阶段。
2009-2017年到期专利公开数量(件)

第三节 MEMS传感器市场集中度分析
截止到2017年年底,中国MEMS传感器企业有200多家,其中有一半以上从事产品设计,封装测试企业则不超过40家,生产制造类企业则在20家左右。国外MEMS传感器品牌入驻中国市场超过了十五年,世界排名前十大MEMS厂商均在华拓展相关业务。
随着2015年以后国产厂商的进一步发展,我国MEMS市场集中度呈现下降趋势,预计在2025年,自主品牌将占据50%左右的市场份额(乐观角度预测)。下一代MEMS传感器正在酝酿之中,未来市场格局变迁将很难把握。
2015-2018年我国MEMS市场集中度分析
年份 | CR3 | CR5 |
2015年 | 30% | 38% |
2016年 | 29% | 34% |
2017年 | 27% | 31% |
2018年F | 24% | 29% |
经过分析可以发现,我国MEMS传感器行业市场规模增长迅速,预计2018-2020年复合增长率超过20%;我国MEMS传感器专利申请量依然维持在高位,预计2018年专利申请量不低于400件;我国MEMS传感器行业的市场集中度不高,预计到2018年CR3达到24%,CR5达到29%。三项关键要素均符合行业成长期特征,因此整个行业处于成长期。
中国MEMS传感器行业生命周期示意图:

第五章 MEMS传感器行业现状
全球传感器市场主要由德国、美国和日本公司主导。美国、日本、德国及中国合计占据全球传感器市场份额的73%,其中中国占比约13%。与全世界生产的超过2万多种产品品种相比,中国国内仅能生产其中的约1/3,整体技术含量也较低。
中国MEMS传感器行业的兴起是在2000年以后,2010年以后进入快速发展阶段,2014年以来有明显加速发展的态势。这与我国智能化硬件的兴起及政策的强力刺激有关。随着2018年以来中美贸易战的发生,国家对传感器等核心零部件产业的布局与扶持愈加明显。中兴事件表明,我国对芯片等核心零部件的自主化生产已经到了非常迫切的时刻。MEMS传感器作为新一代半导体产品和传统传感器的替代品,必将是各主要大国争夺的产业制高点。
目前我国MEMS传感器厂商主要集中在产业链前端,即设计领域。这是因为设计领域相对来说准入门槛较低,初期投入不大,项目建设容易控制。当掌握设计能力的时候,一些厂商会进入封装测试领域。而生产制造则是最难进入与掌握的领域,这里面涉及到集成电路(IC)和微机电生产等高精尖技术,所需投资巨大,国内目前也缺乏相应的人才。
2017年中国消费了世界1/4的MEMS传感器,是MEMS传感器第一大市场。这是因为,大多数下游应用行业,我国都是世界第一生产国,电脑、手机、汽车等。本文将从市场需求、市场集中度、行业投资状况等方面来分析我国MEMS传感器市场。
第一节 MEMS传感器需求分析
我国MEMS传感器主要下游驱动行业是智能手机和汽车电子,同时随着军工产业的崛起,以及物联网的兴起,我国MEMS传感器需求将长期保持两位数增长,预计未来五年市场需求将继续以20%的增速继续递增。2017年MEMS市场需求为462亿元,同比增长24.5%,预计2018年潜在市场需求将达到571亿元。
2014-2018年我国MEMS传感器市场需求分析

第二节 MEMS传感器市场集中度分析
从地域分布而言,MEMS企业主要集中在发达地区(长三角、珠三角、环渤海)。MEMS行业更需要人才,发达地区的MEMS人才相对而言较为集中,能适应MEMS企业的发展和扩大。此外,中西部区域中心城市也有少量的MEMS传感器企业分布。

资料来源:手机技术资讯
从需求来看,三大沿海经济圈是MEMS传感器销售的主要市场,这是因为这些地方的3C电子和汽车工业发达。由于武汉、重庆等地汽车工业比较发达,其MEMS传感器需求也较多。
2017年MEMS传感器市场需求区域集中度分析

第三节 各类MEMS传感器在手机中的占比
在手持终端应用领域,将会出现一些新兴传感器,包括指纹传感器,环境(湿度、气体、 紫外线)传感器,健康(脉搏、血压)传感器,热成像传感器等。此外MEMS麦克风、运动传感器包括加速计、磁力计、陀螺仪、压力传感器以及不同类别的运动传感器组合等市场均有较好的成长表现。
2017年指纹、环境感知等新型传感器在手机传感器市场占比进一步增大,达到近35%,各类运动型MEMS传感器占比约为27%,声学MEMS传感器占比约21%,光学MEMS传感器占比约为17%。受手机市场疲软的影响,预计2018年手机用MEMS传感器市场会有所下滑。
2017年各类MEMS传感器在手机市场中的占比


资料来源:手机技术资讯
第四节 MEMS传感器行业投融资状况
2017年对于国内MEMS传感器产业来说是非常不平凡的一年,国家产业基金、各路社会资本加速进入MEMS传感器产业,同时,汉威传感等传统传感器厂商也积极布局MEMS传感器领域。MEMS厂商之间的并购也此起彼伏,2017年是我国MEMS产业高速发展的元年,整体实力有望在五年内获得质的飞跃。
2017年我国MEMS行业投融资事件分析
时间 | 投融资事件 | 公司简介 |
2017年4月 | 上海浦东科技投资有限公司海外子公司收购了恩智浦半导体公司持有的上海先进半导体制造股份有限公司的全部股票,浦东科投持有先进半导体27.47%的股票,为第一大股东 | 先进半导体于1988年由中方与荷兰飞利浦公司合资成立,是国内最早从事汽车电子芯片、IGBT芯片和MEMS芯片制造的企业,在特色模拟半导体制造领域具有领先地位 |
2017年4月 | 耐威科技股份有限公司旗下全资子公司北京微芯科技有限公司与北京迈领科技合伙企业共同投资设立北京极芯传感科技中心,微芯科技出资120万元,占极芯传感出资份额的40% | 耐威科技可借助中科研微电子所在MEMS传感器领域的深厚积累和研发实力,整合MEMS传感器研发资源,推动公司MEMS传感器业务的技术研发和布局,强化公司在MEMS传感器领域的市场竞争力 |
2017年6月 | 北京必创科技股份有限公司获IPO批文,拟募资资金2.02亿元,将全部用于工业无线传感器网络监测系统产业化项目、MEMS压力传感芯片级模组产业化项目、无线传感器网络研发及测试中心项目 | 必创科技的主营业务为工业过程无线监测系统解决方案、力学参数无线检测系统解决方案、MEMS压力传感器芯片及模组产品的研发、生产和销售 |
2017年7月 | 南阳森霸光电股份有限公司在证监会网站披露招股书,南阳森霸本次IPO拟募集资金约2.57亿元,其中1.09亿元用于智能热释电红外传感器扩产;2457.61万元将投资于可见光传感器扩产,其余将进行研发中心建设、营销中心建设四个项目 | 南阳森霸是一家集研发、设计、生产、销售及服务于一体的光电传感器供应商。公司主要产品包括热释电红外传感器系列和可见光传感器系列两大类 |
2017年7月 | 深圳华大基因股份有限公司开始研发自己的MEMS基因测序芯片 | 国内最大的基因测序公司 |
2017年9月 | 上海申矽凌微电子科技有限公司完成A轮近3000万人民币融资,由南天盈富泰克创投基金领投,原天使投资人跟投。 | 该笔融资计划用在新产品研发,团队建设,大批量生产备货准备。矽凌微电子主营业务是设计、开发、制造和销售环境传感器(包括温度、湿度、压力、气体以及复合传感器),旗下品牌Sensylink包括温度传感器、温湿度传感器,以及气体传感器 |
2017年10月 | 歌尔股份有限公司在山东省青岛市成立歌尔微电子有限公司,注册资金1亿元。通过成立歌尔微电子,公司将进一步丰富MEMS产品线种类,整合MEMS产业链上下游优质资源,有利于把握国家产业结构调整和产品智能化升级的趋势,巩固公司在MEMS传感器领域的领先地位,搭建起更为强大的微电子与微机电技术平台 | 公司主要从事声学、传感器、光电、3D封装模组等精密零组件,以及虚拟/增强现实、智能穿戴、智能音频、机器人等智能硬件的研发、制造和品牌营销。目前已在多个领域建立了全球领先的综合竞争力 |
2017年11月 | 国家集成电路产业投资基金(简称大基金)斥资28.3亿元斩获汇顶科技6.65%股权,成为汇顶科技第四大单一股东 | 汇顶科技于2016年登陆沪市,是国内领先的触控芯片和指纹识别芯片设计公司 |
2017年12月 | 北京耐威科技股份有限公司非公开发行A股股票的申请获得证监会发行审核委员会审核通过。国家集成电路产业投资基金拟合计投入20亿资金,与耐威科技在北京建设3万片产能的8英寸MEMS生产线,通过引入耐威科技旗下Silex代表国际先进水平的MEMS晶圆制造能力,建设国内高水平的MEMS晶圆制造平台 | 基于产业链拓展及外延发展的需要,公司于2016年7月完成对瑞通芯源100%股权的收购并间接控股了全球领先的MEMS芯片制造商瑞典Silex,于2016年11月完成对高速信息处理厂商镭航世纪的收购,同时计划通过内生增长及外延并购,继续积极布局航空电子、MEMS制造、无人系统、智能制造等业务板块,努力成为具备高竞争门槛的一流民营科技企业集团 |
2017年12月 | 西安知微传感技术有限公司获得盈峰资本千万级天使轮投资,此次融资主要用于设备投入、产品研发和市场投放 | 西安知微传感技术有限公司成立于2017年1月,核心技术为静电驱动型MEMS微振镜,以工业3D视觉硬件为切入点,自主研发了具有完全知识产权的核心芯片、核心模组和核心产品,公司未来的产品方向包括激光雷达和深度相机等 |
2018年1月 | 2018年1月24日晚间,证监会官网披露,华灿光电重组方案经并购重组委审核获得有条件通过,华灿光以16.5亿元收购美新半导体(MEMSIC)100%股权 | 美新半导体是中国大陆少数能够采用标准 CMOS工艺实现MEMS大规模量产的公司之一 |
2017年12月 | 杭州士兰微电子股份有限公司与厦门市海沧区人民政府签署战略合作框架协议,拟联手厦门半导体投资集团在海沧区建设两条12寸90~65nm 的特色工艺芯片生产线,规划投资额170亿元,产品定位为MEMS、功率半导体器件及相关产品;以及4/6 寸兼容先进化合物半导体器件生产线,规划投资额50亿元,产品包括下一代光通讯模块芯片、5G 与射频相关模块、高端LED芯片等。 | 杭州士兰微电子股份有限公司,是一家专业从事集成电路以及半导体微电子相关产品的设计、生产与销售的高新技术企业,公司目前的主要产品是集成电路以及相关的应用系统和方案 |
2017年12月 | 北京兆易创新科技股份有限公司公告称,公司拟收购上海思立微电子科技有限公司100%股权。思立微的主营业务为新一代智能移动终端传感器SoC芯片和解决方案的研发与销售,主要产品包括指纹传感器(包括电容式和MEMS超声波式)、触控传感器等。 | 北京兆易创新科技股份有限公司于2005-04-06在北京市工商行政管理局登记成立。法定代表人朱一明,公司经营范围包括微电子产品、计算机软硬件、计算机系统集成等
|
2017年12月
| 国家集成电路产业投资基金(简称大基金)6.8亿元入股苏州晶方半导体科技股份有限公司(晶方科技),持股占比9.32%。晶方科技是一家主要从事集成电路的封装测试业务的企业,是全球传感器领域先进封装技术的引领者,全球12寸3D TSV封装技术的开拓者,全球首家具备12寸3D TSV规模量产能力的封测商与行业标准制定者,在图像传感器、指纹识别传感器、MEMS等产品市场占据全球领先的市场地位。 | 公司是国内第一家从事影像传感芯片(CCD和CMOS)晶圆级芯片封装的企业,其掌握的晶圆级芯片封装技术是全球在影像传感芯片应用领域唯一能大规模量产的技术,在该领域的市场份额占40%以上。公司的出资方式由以色列和国内最具实力的创业投资机构组成,具备强大的产业背景和资金实力 |
资料来源:麦姆斯咨询、相关上市公司招股说明书
综合分析以上信息,可以看出2017年国家集成电路产业投资基金投资了诸多有发展潜力或者发展已经较好的MEMS产业链上的相关企业,国家队是这一轮投资的主力。同时,上市公司的动作也非常频繁,值得注意的是美新半导体是技术较为先进的MEMS传感器企业,部分加速度计产品在技术上达到世界一流水平。也可以看出,我国在MEMS传感器封装上已经具备一定的技术实力。
第六章 竞争格局及主要上市公司分析
我国目前在MEMS传感器领域发展还很落后,与发达国家相比,最少有十五年的技术上的差距。发达国家主要强在MEMS芯片和微机电制造领域,特别是在使用寿命和精度上我国差距明显。2017年德国博世集团在华业绩创下新高,销售额首次突破千亿,达到1,134亿元人民币(约合149亿欧元),实现了近24%增长,其中,MEMS传感器及软件和相关服务在华销售额突破百亿元。在MEMS传感器方面,博世拥有超过1000项MEMS相关的专利,从MEMS的设计到制造,都是博世自有技术。
歌尔股份和瑞声科技在MEMS麦克风细分行业占据重要地位,国内诸多手机厂商采用歌尔股份的MEMS麦克风,但是由于其年报中未列出其销售额,目前无法判定其市场占有量。国内其它MEMS企业规模相对较小,年销售额很少有超过一亿美元的,拥有独立IP知识产权的美新、深迪和明皜等年销售额都不超过7000万美元。目前国内企业还无法排进世界前三十名。
下面将通过波特钻石模型来分析我国MEMS传感器产业的竞争力,“钻石模型”是由美国哈佛商学院著名的战略管理学家迈克尔·波特提出的,波特的钻石模型用于分析一个国家某种产业的国际竞争力。
第一节 我国MEMS传感器产业钻石模型分析
1、生产要素分析
就初级生产要素来说,我国稀土和半导体原材料丰富,上游材料供给充沛,同时三大沿海经济圈的地理位置较好,在这里建厂既方便面向国内市场,也方便面向国际市场,同时我国居民储蓄率和外汇储备较高,资本充沛,初级技工也来源广泛。在高级生产要素方面,我国现代基础设施建设、网络通信等比较发达,但是中高级人力资源较缺失,特别是MEMS传感器有关的软硬件高级工程师和微机电机构工程师等,都面临较大缺口。同时,相关基础研究机构较少,大学的研究成果也面临产业化的难题。简而言之,初级生产要素占据优势,高级生产要素中,知识资源较为匮乏。
2、国内需求市场
通常,产业崛起需要一定量的国内市场作为开端,而且本土企业往往比跨国公司更加适应国内市场。我国MEMS传感器市场需求位居全球第一位,特别是智能硬件的大规模发展,MEMS传感器需求呈持续增长的态势。下游行业的竞争非常激烈,这就导致对MEMS传感器性价比比较看重,希望MEMS传感器企业在提供稳定的产品的同时,能够尽量降低售价。因此本土MEMS传感器必须注重技术研发和提高成本管理意识。
3、相关和支持产业
对形成国家竞争优势而言,相关和支持性产业与优势产业是一种休戚与共的关系。单一产业的脱颖而出离不开关联产业的支持,所以单一产业的崛起往往是“产业集群”相互作用的结果。
与MEMS传感器产业相关度很高的产业是半导体产业。而我国半导体产业发展比较落后,这也成为我国MEMS传感器产业发展的巨大障碍。特别是与前端制造有关的产业,我国半导体制造能力大大落后于发达国家。
4、企业战略、结构和同业竞争
波特指出,推进企业走向国际化竞争的动力很重要。这种动力可能来自国际需求的拉力,也可能来自本地竞争者的压力或市场的推力。创造与持续产业竞争优势的最大关联因素是国内市场强有力的竞争对手。
我国MEMS传感器企业,特别是制造企业,目前处于发展早期,目前无动力进行国际化市场的开拓。
企业集中力量突破某一细分领域的MEMS传感器,就可以获得比较优势,这也是能够与跨国公司竞争的策略。
5、机会
机会是可遇而不可求的,机会可以影响四大要素发生变化。波特指出,对企业发展而言,形成机会的可能情况大致有几种:基础科技的发明创造;传统技术出现断层;外因导致生产成本突然提高(如石油危机);金融市场或汇率的重大变化;市场需求的剧增;政府的重大决策;战争。机会其实是双向的,它往往在新的竞争者获得优势的同时,使原有的竞争者优势丧失,只有能满足新需求的厂商才能有发展“机遇”。
目前来看,国内企业的机会来自于政府的大力扶持和国内市场需求的高速增长。政府通过产业基金可以帮助相关企业获得低成本融资,高速增加的市场需求则可以容纳足够多样的市场玩家,有利于MEMS传感器产业的整体发展。
6、政府
政府目前的帮助集中在“钱”上,就是通过税收和产业基金来帮助相关企业。不过最终决定胜负的还是企业自身能否被下游客户认可。目前我国MEMS麦克风已经被下游主流厂商所接收,发展态势良好。其它方面的MEMS传感器则进展较为缓慢。
综合来看,我国MEMS传感器产业的发展态势一般,相关企业面临激烈的竞争态势,对于技术密集型的MEMS传感器产业,靠目前的系统集成能力,靠组装和压低产业工人待遇来获得竞争优势的策略已经失灵了,企业迫切需要找到新的发展战略。对于发达国家来说,基础元器件的产业,特别是MEMS产业,是高端制造业上的明珠,不会轻易输给新兴发展中国家,其国家政策也会采取相应的扶持策略。
总之,我国MEMS传感器产业的发展前景还不明朗,追赶发达国家的道路会充满艰辛。
第二节 主要MEMS传感器企业分析
目前专门的MEMS传感器上市企业还没有出现,但是已有几家将其作为重点领域发展的上市企业,主要有歌尔股份、汉威科技、苏州固锝、森霸传感、耐威科技、兆易创新、华灿光电等。整体来看,MEMS传感器的生产与销售是比较新的项目,国内上市公司涉足时间较短,细分产品状况披露不多,但是通过对相关企业进行简要财务分析,可以窥探到企业的运营管理水平。
1、歌尔股份
公司主要从事声学、传感器、光电、3D封装模组等精密零组件,以及虚拟/增强现实、智能穿戴、智能音频、机器人等智能硬件的研发、制造和品牌营销。目前已在多个领域建立了全球领先的综合竞争力。
SWOT分析
优势:技术实力处于同行业领先地位,有地方政府的政策扶持,目前是苹果、华为等手机制造企业的声控传感器供应商。
劣势:前五客户销售占比超过50%,公司一季度因苹果订单剧烈下降导致2018年一季度净利润同比下降近40%。
①增长能力分析
歌尔股份从2012-2017年成长性良好,营收CAGR(年均复合增长率)为28.63%,净利润CAGR为18.67%。由于苹果取消订单,2018年一季度净利润同比下降近40%,预计全年营收下降10%,净利润下降8.7%。
2012-2018年歌尔股份成长能力分析

②偿债能力分析
通过下图分析发现,歌尔股份的速动比率在0.96-1.63之间,显示出较高的财务安全边际,偿债能力良好。当然,这只是浅显的分析,具体来说,债务偿还能力还涉及到信贷风险,宏观经济变化等因素,在此只做一点浅显的分析。
2012-2017年歌尔股份速动比率分析

③运营能力分析
应收账款周转天数在2014年达到最高112天,2017年则将为82天;存货周转率在5.46-9.54之间;总资产周转率在0.74-1.03之间,2017年则达到了1.03,显示企业较好的运营能力。综合来看,从2015到2017年企业的运营能力是逐步增强的,这可能与宏观经济的变化有关,也可能是由于企业精简了组织结构,增强了管理效率。
2012-2017年歌尔股份运营能力分析

④盈利能力分析
通过下表发现,歌尔股份的毛利率较低,在22.01%-27.34%之间,导致净利润率较低,2017年只有8.25%。可能是因为行业的激烈竞争导致了毛利过低。
2012-2017年歌尔股份盈利能力分析

(2)汉威科技
汉威科技集团股份有限公司(股票代码:300007)是国内知名的气体传感器及仪表制造商,创业板首批上市公司,致力于创造安全、环保、健康、智慧的工作、生活环境。汉威科技集团围绕物联网产业,将感知传感器、智能终端、通讯技术、云计算和地理信息等物联网技术紧密结合,打造汉威云,建立完整的物联网产业链,结合环保治理、节能技术,以客户价值为导向,为智慧城市、安全生产、环境保护、民生健康提供完善的解决方案。
①增长能力分析
通过下图可知,汉威科技从2014年开始盈利高速增长,这可能与我国政策推动相关。2017年营收增长为30.37%,净利润同比增速为21.73%。
2012-2017年汉威科技成长性分析

②偿债能力分析
2012-2017年汉威科技速动比在1.05到4.1之间,2017年速动比为1.22,这显示了良好的现金流管控,或者说公司采取了保守的财务政策。在宏观经济下行,信贷紧缩的大背景下,这无疑大大增强了公司的竞争力。
2012-2017年汉威科技速动比分析

③运营能力分析
2017年汉威科技总资产周转率为0.36次,存货周转率为3.02次,营收账款周转天数为111天。整体来看,公司的资产运营较慢,存货也较多,授信比较宽松。
2012-2017年汉威传感运营能力分析

④盈利能力
汉威科技的毛利比较高,一般在40%上下,但是净利润比较低,在6.63%-8.20%之间变动。这显示企业的三项费用占比较高,企业的运营管理能力不强。
2012-2017年汉威科技盈利能力分析

(3)森霸传感
森霸传感科技股份有限公司始建于2005年,是一家集研发、设计、生产、销售及服务于一体的专业的光电传感器供应商。主要产品包括热释电红外传感器系列和可见光传感器系列两大类,主要应用于LED照明、安防、数码电子产品等领域。
①成长性分析
2017年森霸传感营收同比增长14.14%,净利润同比增长28.20%。2013-2017年营收CAGR为14.5%,净利润CAGR为20.2%。过去五年的成长性较好。
2013-2017年森霸传感成长性分

②偿债能力
2013-2017年公司速动比均远大于1,显示出良好的短期债务偿还能力,较好的现金流控制,也说明企业采取了保守的财务政策。
2013-2017年森霸传感速动比分析

③运营能力
如下图所示,森霸传感的总资产周转率呈逐年降低的趋势,2017年为0.54次,显示企业的资产周转变慢,可能是因为资产结构变重,或者投资资本变大,总之,显示出企业的资金利用率不高;存货周转率在3.76-4.28之间,产销速度一般;营收账款周转天数为32-44天,显示出企业的信贷政策偏紧,或者说明企业面对下游客户的议价能力较强。
2013-2017年森霸传感运营能力分析

④盈利能力分析
如下图所示,过去五年显示出森霸传感优秀的盈利能力,其中毛利率持续大于40%,2017年甚至高达53.57%;净资产收益率也普遍维持在20%以上。这显示出企业产品具有较强的竞争。
2013-2017年森霸传感盈利能力分析

需要说明的是,这里没有单独区分这些企业的MEMS传感器业务,这是因为这些企业大多在2017年上马MEMS传感器项目。由于MEMS传感器属于半导体产业,与传统传感器产品有着本质的区别,因此,现有的竞争能力无法说明哪家企业将在MEMS传感器领域最终胜出。
(4)苏州明皜传感科技有限公司
明皜传感主要从事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。
明皜传感由海内外知名管理和技术团队与苏州固锝电子股份有限公司(股票代码:002079)共同投资创建。团队分布在苏州、美国硅谷及台湾新竹;团队成员执业于半导体、MEMS业界数十年,在产品设计与研发、系统集成与应用、封装测试及生产营运及市场推广等方面具有丰富的经验。
部分产品

(5)深迪半导体(上海)有限公司
深迪半导体(上海)有限公司是由美国海外留学人员创立的中国设计、生产商用MEMS陀螺仪系列惯性传感器的MEMS芯片公司,成立于2008年8月,总部位于上海张江高科技园区。公司研发了拥有完全自主知识产权的先进的MEMS工艺和集成技术,专注于为消费电子及汽车电子市场设计和生产低成本、高性价比、低功耗、小尺寸的商用MEMS陀螺仪芯片,并为客户提供各种全面的应用解决方案和极其优质的服务。
部分产品

(6)美新半导体
美新公司MEMSIC(MEMS+IC)开发了独一无二的MEMS传感器组件和系统集成技术,专注于制造多种小型化且成本更低的产品,为消费电子、工业自动化以及航空等领域提供市场需要的多样产品。现在,美新已在传感器部件及系统集成方面积累了深厚的技术和经验,并致力于为客户提供最优化的无线传感系统解决方案、应用支持以及创新的算法和应用,以不断的努力来赢得客户的信任与支持。美新的经验和专业知识,能够使之以更低的成本进入任何对价格敏感的应用领域,并且提供高品质和高可靠性的产品。
加速度计元件
独特的热对流微机电系统加速度计元件具有显著的零点稳定性、抗振动性及50,000g抗冲击力。
部分产品

第七章 我国MEMS行业存在的问题、发展趋势及投资建议
第一节 MEMS传感器行业存在的问题
1、缺乏相关科技人员
我国MEMS产业缺乏高端研发人员,与发达国家相比,中国工程师和相关科研人员的研发水平相对较低,从基础研究和产业化方面均处于落后地位。
2、产业链竞争力较弱
中国在MEMS传感器产业链的设计、生产和封装领域均缺乏规模企业,相互支撑的联动效应较差。MEMS传感器和芯片产业一样,具有很强的规模效应,产品降价速度非常快,国内企业的规模上不去,导致产品性价比没有优势,加上技术落后,市场竞争力就显得更加脆弱。
3、MEMS传感器技术壁垒高
MEMS传感器的迭代速度较快,符合一般电子产品的市场特性,每一次迭代所需的研发能力越来越高,无论从资金、技术储备,还是相关科技人员的素质,要求都逐步提高。因此,对后发企业或者国家越来越不利。同时,国外巨头MEMS传感器企业形成的IP资源壁垒,使得市场准入门槛越来越高。
4、价格下滑快,盈利困难
下游系统集成厂商的市场集中度越来越高,而MEMS传感器市场竞争格局则越发激烈,格局对下游厂商越来越有利,导致下游厂商议价能力越来越强。价格每季度大约下跌3%至5%。一面是高研发高投入,一面是市场利润逐渐走低,导致整体行业的盈利水平在逐步降低。
5、技术水平落后
一方面表现为传感器在感知信息方面的落后,另一方面,则表现为传感器自身在智能化和网络化方面的技术落后。
第二节 MEMS 发展趋势
MEMS传感器一直依赖于使用基于半导体的微加工技术来制造器件,以取代更加复杂、笨重或不敏感的传感器。未来将有四种趋势改变MEMS市场格局:
1、新兴器件:微镜和环境组合传感器等
2、新应用:压力传感器应用于位置(高度)感测等
3、颠覆性技术:封装、新材料(如压电薄膜和300mm/12寸晶圆)
4、新的设计:NEMS(纳机电系统)和光学集成技术
第三节 投资建议
MEMS产业链将来的投资机会重点在14、18寸晶圆、软件、新兴传感器和新型封装与测试。
1、现阶段大多数MEMS传感器都是由12英寸晶圆产线制造出来的,可以预想的是随着下游汽车电子和物联网的迭代升级和MEMS行业竞争的越发激烈,14/18英寸晶圆必然会是下一代产品的主流应用。一般来讲,晶圆尺寸越大,芯片成本就越低。
2、软件是MEMS传感器的重要组成部分。随着传感器进一步集成,越来越多的数据需要处理,软件使得传感器逐步智能化。软件将是未来的投资机会。
3、新一代智能产品和物联网的发展需要更加先进与智能的传感器,新兴MEMS传感器是产业投资的重点方向。市场普遍预计无线无源传感器技术将是一个重点发展方向。
4、国内整个测试行业效率较低,制约了整个MEMS传感器行业的发展。如何降低封装成本、提高测试效率,是亟待解决的难题,同时由于封装的技术和门槛相对较低,因此这也是中小投资机构非常有机会的一部分。
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