宏觀經濟大勢推動MEMS和傳感器需求一路走高重塑未來的宏觀經濟大勢正在影響全球，將為我們帶來更深入的社會互動、更健康的生活方式以及更安全/低污染的交通運輸。這些大趨勢將依賴于我們日常生活中不斷增長的半導體器件需求。Yole總結列出了影響我們當下及未來的九大趨勢：

（1）智能汽車（電氣化、無人駕駛、智能網聯汽車等）；

（2）手機（新穎、改善的社交體驗、增強現實體驗等）；

（3）帶寬提升的5G；

（4）超大規模數據中心，以處理互聯網日益增長的海量數據；

（5）AR/VR（增強現實/虛擬現實）帶來身臨其境的體驗；

（6）AI/ML（人工智能/機器學習）帶來更智能的人機交互；

（7）更多智能語音處理的智能家居、自動駕駛汽車等；

（8）智慧醫療（更健康的生活）；

（9）工業4.0/智慧工廠（利用各種傳感器提高生產效率的互聯工廠）。

這些大趨勢將為電子產品帶來巨大的市場機遇，尤其是MEMS和傳感器。我們預估受宏觀經濟大勢影響的MEMS、傳感器和執行器市場到2023年將增長至820億美元。

MEMS、傳感器和執行器分類及其整合應用以手機行業大趨勢為例，市場驅動因素主要包括：帶寬提升的5G來臨，不斷改善的顯示技術（更高的分辨率、更好的視頻質量、增強的對比度/亮度等），新設計，增強現實，更小尺寸且具有更多傳感功能。這些大趨勢將推動MEMS和傳感器的快速發展。在智能手機端，將出現大量新型傳感器：慣性傳感器、3D光學傳感器、IR（紅外）傳感器、環境傳感器、指紋識別傳感器、光譜傳感器以及光學MEMS（例如自動對焦和/或微投影）。此外，為了縮小器件尺寸，晶圓級封裝（扇出型）的應用將進一步增長。

2017~2023年智能汽車產業傳感器市場預測麥姆斯咨詢認為，當5G真正到來時，RF（射頻）濾波器的需求將進一步增長，而MEMS領域增長速度最快的將會是RF MEMS（BAW濾波器）。除了MEMS和傳感器，5G運行頻率還需要新的材料，例如GaN-on-SiC（碳化硅上氮化鎵）、GaN-on-Si（硅上氮化鎵）、SiGe（鍺硅，應用于低噪音放大器）以及GaAs（砷化鎵，應用于功率放大器）。

電子產業大趨勢對2023年傳感器和執行器市場規模的影響

RF MEMS正引爆全球MEMS市場Yole預測MEMS市場規模將獲得17.5%的增長率，出貨量將獲得26.7%的增長率，其中，消費類市場將占據最大的市場份額（市場規模占比超過50%）。好消息是幾乎所有的MEMS器件都將推動此輪增長。

2017~2023年全球傳感器和執行器市場預測噴墨打印頭市場將保持增長，其中，消費類市場將占據噴墨打印頭市場需求的70%以上。該市場在2017年上半年首次展現市場復蘇跡象，并在2017年下半年證實了復蘇趨勢。并且，一次性和固定式打印頭市場都在復蘇。大部分消費類市場的廠商都展現了明顯的增長：例如，HP（惠普）自2016年以來，消費類打印機營收獲得了2%的增長；Canon（佳能）已經確認了噴墨打印機業務的營收增長，其中，亞洲市場的需求表現強勁。眾多的壓力傳感器應用推動了市場的擴張。有趣的是，盡管壓力傳感器是最“古老”的MEMS技術之一，但仍能保持市場增長。在汽車領域，壓力傳感器應用最多，MEMS壓力傳感器具有許多優勢，例如無懼有害廢氣和惡劣的行車環境，更高的精度，以及智能輪胎的發展，關于輪胎狀態，提供更豐富的信息（尤其對于未來的自動駕駛汽車）。對于消費類市場，移動設備和智能手機仍然占據著90%的市場營收，并且，相對于尺寸縮小，降低成本更為重要，因為其尺寸已經很小了。盡管在可預計的未來，還不會出現有力的殺手級應用，但是，新應用正在興起：智能家居、電子煙、無人機以及可穿戴設備等。

主要MEMS器件市場規模 vs. 復合年增長率（樣刊模糊化）MEMS麥克風長期以來一直備受關注，是近五年來所有MEMS產品中復合年增長率最高的器件之一。2008年，MEMS麥克風的市場規模約為1.05億美元，2012年增長至4.02億美元，2016年更是達到了10億美元里程碑。現在，MEMS麥克風的年出貨量已經達到了45億顆。消費類市場仍是慣性MEMS器件最大的細分市場，但是價格壓力巨大，且競爭非常激烈。在智能手機和平板電腦市場，與小尺寸、低功耗且多功能的組合傳感器競爭，對于分立加速度計來說仍很困難。分立加速度計主要在低端智能手機中應用，也可以和組合傳感器聯合應用，用于管理某些功能（例如，UI旋轉/流暢運行）。自動駕駛汽車是陀螺儀航位推算功能的新應用。盡管該領域需要高性能慣性器件，但MEMS技術仍能分得一杯羹。而自動駕駛應用的LiDAR（激光雷達）傳感器，也將是MEMS微鏡令人興奮的新興應用。非制冷紅外成像傳感器也在一步一個腳印保持穩定增長。這主要得益于過去幾年來，晶圓級封裝和硅鏡頭等新技術推動的價格持續下降，以及客戶接受度的不斷提高。對于微流控器件，許多現有的發展正在推動硅技術的發展應用。例如，2018年初，Illumina發布了一款新的DNA測序儀——iSeq 100。不同于Illumina的常規技術，這款測序儀采用了半導體（CMOS）芯片。受向5G過渡的復雜性和更多的頻帶要求，4G/5G對RF濾波器的需求持續增長，使得RF MEMS（BAW濾波器）成為增長速度最快的MEMS細分市場。該領域市場規模預計將從2017年的23億美元快速增長至2023年的150億美元。不算RF器件，2018~2023年期間MEMS市場的復合年增長率預計為9%，而算上RF市場，這一數字將達到17.5%。市場上還有很多新型MEMS器件正在發展：壓電MEMS（自動對焦、噴墨打印頭等）、FTIR（傅里葉變換紅外器件）、便攜式電子鼻、醫療成像和工業應用的超聲波MEMS、以及微開關等。這些MEMS器件的發展，將助推MEMS市場的增長。

2017年排名前30位的MEMS廠商2017年，市場最大的驚喜（當然也不完全意外）是Broadcom（博通）成為MEMS領域的第一名。由于濾波器/手機數量持續增長以及前端模組價值的不斷提高，所帶來的RF器件需求增長，RF廠商很可能將繼續主宰2018年MEMS排行榜。大部分廠商在2016~2017年期間都取得了正增長。盡管Broadcom的爆發增長震驚了MEMS領域的老牌廠商，如Bosch（博世）、STMicroelectronics（意法半導體）、TI（德州儀器）、HP（惠普），但它們的市場表現仍然不錯，例如，Bosch市場營收增長了約1億美元。

SiTime的增長最驚人（超過了100%）。其它取得顯著增長的MEMS廠商有：FormFactor，得益于其穩健的半導體業務；ULIS，非制冷紅外傳感器業務逐年增長，不斷拓展至多個應用領域（消費類測溫、消防、夜視、智能手機、無人機以及軍事應用）。

2017年MEMS代工廠營收排名

全球知名MEMS初創企業

2016年，全球排名前30位的MEMS廠商創造了92.4億美元營收。到了2017年，這一數字已經增長至98.8億美元。

2017~2023年MEMS市場預測：RF器件 vs. 其它MEMS器件從探測到環境意識，MEMS將從一種傳感技術蛻變成全面的感知能力MEMS和傳感器最初主要開發用于“基本”的物理傳感，例如振動和壓力。然后，開發了加速度計和陀螺儀，這在設計方面需要巨大的研發投入。隨著更多的研發投入，MEMS從物理傳感器，發展到光管理（例如MEMS微鏡），再到紅外傳感（例如微測輻射熱計）。這為傳感器首次超越人類感官創造了可能。從物理/光的技術角度來說，MEMS的發展還受到了聲學傳感器（例如MEMS麥克風）的驅動。如今，MEMS和傳感器的發展旨在大幅超越人類的感知極限，具備了超聲波、超光譜和射頻傳感能力。甚至，我們可以想象下一代用于情感/心理共鳴感知的傳感器。得益于傳感器的三個發展階段，這些終將實現：

1、在MEMS早期階段，它們主要是探測器，幾乎無法提供良好的精度；

2、隨后，MEMS發展到具有測量能力，提高了精度，并增加了額外的可測量參數（紅外、聲波、超聲波等）；

3、我們相信下一步將是“全局感知意識”。這意味著傳感器和MEMS將能提供全局環境地圖構建能力（例如LiDAR的3D環境感知，此外，利用聲波、超光譜波等技術也能實現）。多傳感器融合和人工智能將成為實現這一里程碑的關鍵基石。

從探測走向全局感知意識本報告涉及的部分公司：AAC, AKM, ALPS Electric, Amphenol, ams, Analog Devices, Apple, Asia Pacific Microsystems, Boehringer, Ingelheim microPARTS, Bosch, Broadcom, Canon, Colibrys, Cirrus Logic, DENSO, DRS, EPCOS, Epson, First Sensor Technology, FLIR Systems, FormFactor, Fujifilm Dimatix, GLOBALFOUNDRIES, Goertek, Hewlett Packard, Hitachi Automotive, Honeywell, IMT, Infineon Technologies, Kistler, Knowles Electronics, Kulite, mCube, Meggitt Sensing Systems, Melexis, Memjet, MEMSCAP, MEMSIC, Micralyne, MicroVision, Murata, NXP Semiconductors, Omron, ON Semiconductor, Panasonic, Qorvo, Qualcomm, Raytheon, ROHM, Samsung, SCD, SDI, Semefab, Sensata, Sensirion, Sensonor, SiTime, Silex Microsystems, Silicon Sensing Systems, SMIC, Sony, STMicroelectronics, TDK, Teledyne DALSA, Texas, Instruments, Tower Jazz, TSMC, ULIS, UMC, UTC Aerospace System, X-Fab, Yamaha…