报告发布方：中金企信国际咨询《2024-2029年MEMS行业调研分析及投资战略预测评估报告》

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1.MEMS行业概况及特点

①MEMS产品简介

MEMS全称MicroElectromechanicalSystem，即微机电系统。该产品将具有不同功能的微传感器、微执行器、微结构、信号处理与控制电路、通讯/接口单元在硅晶圆上制作而成，是微型机械加工工艺和半导体工艺相结合的产品。

MEMS本身具有较为复杂的微型立体物理结构（可包含通道、孔、悬臂、腔、振膜、梳齿以及其它结构），因此MEMS结构设计、封装测试等方案既需要考虑可动部件的粘连等失效因素，也需要考虑在电气互连的同时，实现机械、热、光、流体等之间的连接。MEMS作为一个具有空间结构的结构件，其性能受结构的厚度、深度，可动部件质量的大小，以及结构侧壁平滑度和腔体气密性的影响，因此其性能的提升更倾向于根据下游应用需求定制设计、对微型机械结构的优化以及工艺水平的提升。

此外，与传统的半导体不同，MEMS传感器设计涉及到微电子、机械、力学、材料、化学、计算机等多个学科，并且学科交叉程度极高，需要复合型人才和团队，产品研发周期较长。此外，与标准集成电路产品相比，MEMS传感器需要设计和制造工艺紧密结合，产品化难度较高。

②MEMS产品类型

MEMS产品作为感知和执行的端口，根据感知对象或执行动作的不同，可将MEMS传感器和MEMS执行器分类如下：

根据中金企信统计数据，MEMS加速度计、MEMS陀螺仪、IMU和MEMS压力传感器占2021年MEMS整体行业的39.92%、占MEMS传感器行业的62.66%，是MEMS及MEMS传感器的主要产品类别。

数据整理：中金企信国际咨询

2.MEMS行业规模

20世纪80年代至90年代，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。伴随着汽车行业的发展，MEMS行业迎来了第一次产业化浪潮。20世纪90年代末至21世纪初，手机、小家电等消费电子行业需求发展，带动了MEMS行业发展的第二次产业化浪潮。2010年至2020年，物联网、可穿戴设备等应用的发展助推了MEMS行业的第三次产业化浪潮，使得MEMS行业市场规模逐年快速增加。2020年以来，随着自动驾驶、5G发展以及物联网普及，MEMS行业的发展空间被进一步拓宽，通过提升MEMS器件各项性能指标，以满足更小体积、更低能耗、更高性能的使用需求。

根据中金企信统计数据，MEMS的全球销售量从2018年的201.68亿颗增加至2021年的303.59亿颗，预计2027年将达到487.08亿颗，2021年至2027年复合增长率达8.20%。MEMS的全球市场规模从2018年的99.94亿美元增加至2021年的135.95亿美元，预计2027年将达到222.53亿美元，2021年至2027年复合增长率达8.56%。

数据整理：中金企信国际咨询

根据中金企信统计数据，消费电子、汽车电子、工业控制为MEMS的主要应用领域，2018年至2027年期间上述三类市场占MEMS总市场规模的比例一直在80%以上，其中消费电子占比最高，占比一直保持在50%以上。从全球竞争格局的角度看，目前少数巨头企业占据了全球MEMS行业的主导地位，2021年前十大MEMS厂商市场占比约50%，市场集中度较高。

3.未来发展趋势

①工作环境复杂度提升，对产品稳定性提出更高要求

MEMS传感器作为自然界和数字世界连接的端口，其工作的环境通常较为复杂，往往需要面对冲击、震动、高温、干燥或潮湿等不利于芯片运行的因素。同时，由于MEMS传感器内部具有通道、孔、悬臂、腔、振膜、梳齿等结构，在恶劣环境使用时可能会由于内部结构粘连等原因导致器件失效。

未来，随着MEMS传感器应用范围的拓展，MEMS传感器的工作环境复杂度提升，需要MEMS设计企业加强芯片设计、制造工艺到封装测试等环节的研发投入，以实现MEMS传感器在和环境交互的同时，保持MEMS传感器结构和功能的稳定。

②传感器多功能融合，实现高集成度、智能化

为节约传感器设计空间、减小芯片的成本和功耗，多功能融合的传感器通过在同一衬底上集成多种敏感元件，使其能同时检测多种物理量并能输出多个信号，已成为MEMS传感器设计制造的趋势之一。除了单芯片内部的多功能融合外，通过封装集合多种传感器也是实现高集成度、减小体积的方式之一。以MEMS惯性传感器为例，国际龙头企业已实现系统级九轴惯性传感器封装，并且在逐步向“9+”轴方向演进。

为了顺应智能化的发展趋势，传感器除了向多功能融合发展外，其运算能力的提升也是另一重要发展方向。提高单芯片的智能化程度，实现部分信号在传感器内部的处理和决策，可以缓解中心计算器的运行压力并加快反应速度。

③降低功耗，MEMS传感器向无源化发展

物联网的快速发展增加了对MEMS传感器的使用量，因此系统能耗也随之增加。为了进一步促进物联网的发展，单芯片需要增强自身的续航能力，通过芯片设计实现功耗的降低或自供能是MEMS传感器的发展趋势。芯片的自供能是指芯片通过收集太阳能、风能等能源完成能量收集，再转换为电能为系统供能。

此外，NFC近场通信技术能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。因此，在物联网应用中，MEMS传感器可通过NFC从传入的射频辐射功率传感器接口和射频传输中获取能量，从而实现传感器的无源化发展。

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