電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析報(bào)告

1、 電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析報(bào)告MEMS黃金時(shí)代到來(lái)，國(guó)內(nèi)廠商加速成長(zhǎng) 核心觀點(diǎn)MEMS 器件應(yīng)用廣泛，市場(chǎng)空間大。MEMS 器件涵蓋射頻 MEMS、壓力傳 感器、麥克風(fēng)、加速度計(jì)、陀螺儀、慣性組合等諸多產(chǎn)品類型，廣泛應(yīng)用于 消費(fèi)電子、汽車、工業(yè)、醫(yī)療、通信等場(chǎng)景。從市場(chǎng)規(guī)模上來(lái)看，根據(jù) IHS 的數(shù)據(jù)，2019 年全球 MEMS 市場(chǎng)規(guī)模為 165 億美元（折合人民幣千億以 上）。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面，根據(jù)賽迪智庫(kù)的統(tǒng)計(jì)，2019 年市場(chǎng)規(guī)模約 600 億元， 占全球市場(chǎng)比例約 54%，且國(guó)內(nèi)市場(chǎng)增速持續(xù)高于全球。物聯(lián)網(wǎng)興起帶動(dòng) MEMS 器件需求放量，同時(shí)受益技術(shù)升級(jí)產(chǎn)品利潤(rùn)空間有 望增厚。技術(shù)浪潮是

2、 MEMS 需求的最大推動(dòng)力，過(guò)去的汽車電子化和以智 能手機(jī)為首的消費(fèi)電子浪潮，推動(dòng)了 MEMS 需求的快速增長(zhǎng)，此次物聯(lián)網(wǎng) 浪潮下 MEMS 器件需求有望迎來(lái)進(jìn)一步放量。同時(shí)，傳統(tǒng)應(yīng)用中占比最大 的智能手機(jī)和汽車領(lǐng)域，受益于 5G 換機(jī)和自動(dòng)駕駛趨勢(shì)，用量亦不斷提 升。同時(shí)，受益于微型化帶來(lái)的成本下降及融合化、智能化等技術(shù)升級(jí)， MEMS 器件利潤(rùn)空間有望逐步增厚。國(guó)產(chǎn)化率低，未來(lái)進(jìn)程有望加速。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)前 10 廠商占據(jù)的份額中僅 6%屬于國(guó)內(nèi)廠商。但國(guó)內(nèi)廠商當(dāng)前已經(jīng)具備主流 MEMS 器件的生產(chǎn)能力， 同時(shí)產(chǎn)業(yè)鏈不斷走向成熟。未來(lái)，受益于政策的支持、疫情和貿(mào)易摩擦倒逼 下的國(guó)產(chǎn)化訴求、

3、科創(chuàng)板成立帶來(lái)的有利融資環(huán)境等優(yōu)勢(shì)，MEMS 產(chǎn)業(yè)鏈 國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程有望加速。國(guó)內(nèi) MEMS 聲學(xué)器件率先實(shí)現(xiàn)由追趕到超越。樓氏、英飛凌、TDK 等國(guó)外 MEMS 麥克風(fēng)企業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)起步較早，早期占據(jù)了全球主要的市場(chǎng)份 額。但目前，國(guó)內(nèi) MEMS 麥克風(fēng)的設(shè)計(jì)制造工藝已趨成熟，相應(yīng)技術(shù)指標(biāo) 已達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平，代表廠商歌爾股份 MEMS 麥克風(fēng)產(chǎn)品在尺寸、靈敏度、 靈敏度公差、信噪比、聲學(xué)過(guò)載點(diǎn)等主要指標(biāo)上均已位居全球領(lǐng)先。在技術(shù) 超越的同時(shí)，國(guó)內(nèi)頭部企業(yè)依托中國(guó)作為全球最大的電子產(chǎn)品生產(chǎn)國(guó)和消 費(fèi)國(guó)的市場(chǎng)地位，以及低成本的優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)份額有望不斷提升，進(jìn)一步鞏固 微型麥克風(fēng)（ECM+MEMS）全

4、球龍頭的地位。1. MEMS 器件應(yīng)用廣泛，市場(chǎng)空間大1.1 MEMS 產(chǎn)品日益豐富，中國(guó)為主要市場(chǎng)MEMS 即微機(jī)電系統(tǒng)（Microelectro Mechanical Systems），利用集成電路制造技術(shù)和微機(jī)械加工 技術(shù)，把微傳感器、微執(zhí)行器制造在一塊芯片上的微型集成系統(tǒng)。MEMS 中的核心元件一般包含 兩類：一個(gè)傳感器或執(zhí)行器，以及一個(gè)信號(hào)傳輸單元。傳感器將外界信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，執(zhí)行器與 外界產(chǎn)生作用，信號(hào)傳輸單元能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行處理以及與其他微系統(tǒng)連接。MEMS 傳感器具有體 積小、重量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、易于集成等優(yōu)點(diǎn)，正在逐漸取代傳統(tǒng)機(jī)械傳感器； 以 RF MEMS

5、為代表的 MEMS 執(zhí)行器也隨著新一代通信技術(shù)的到來(lái)迎來(lái)重大發(fā)展機(jī)遇。MEMS 產(chǎn)品日益豐富，智能化、集成化程度逐步提高。1987 年美國(guó)伯克利加州大學(xué)發(fā)明了微馬達(dá)， 被認(rèn)為是 MEMS 技術(shù)的開(kāi)端；1993 年 ADI 公司的微加速度計(jì)產(chǎn)品大批量應(yīng)用于汽車防撞氣囊， MEMS 正式走入產(chǎn)業(yè)化階段。20 世紀(jì) 90 年代 MEMS 技術(shù)快速發(fā)展，圍繞深槽蝕刻技術(shù)發(fā)展出多 種加工工藝，微鏡、噴墨打印頭等 MEMS 產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。2007 年以后，以智能手機(jī)為代表的消費(fèi) 電子產(chǎn)品大量應(yīng)用 MEMS 傳感器，慣性傳感器、磁力計(jì)、光學(xué) MEMS、射頻 MEMS 等應(yīng)運(yùn)而生。 近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展不斷推

6、動(dòng) MEMS 技術(shù)進(jìn)步，9 軸 IMU、集成環(huán)境 MEMS 等被大量應(yīng)用， MEMS 集成化、智能化是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。射頻 MEMS、壓力傳感器、麥克風(fēng)、加速度計(jì)、陀螺儀和慣性組合是目前應(yīng)用最為廣泛的器件。 根據(jù) Yole 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球 MEMS 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，射頻 MEMS 份額 19.2%居首，其他產(chǎn)品中壓力 傳感器、麥克風(fēng)、加速度計(jì)份額超過(guò) 10%。中國(guó)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)與全球類似，根據(jù)賽迪顧問(wèn)發(fā)布的數(shù) 據(jù)，2019 年國(guó)內(nèi)射頻 MEMS 產(chǎn)品收入占比為 25.9%；壓力傳感器占 19.2%排第二位，麥克風(fēng)、 慣性組合、加速度計(jì)分別占比 7.1%、8.9%、6.5%。全球千億市場(chǎng)規(guī)模，中國(guó)占比 5

7、 成以上。從市場(chǎng)規(guī)模上來(lái)看，根據(jù) IHS 的數(shù)據(jù)，2019 年全球 MEMS 市場(chǎng)規(guī)模為 165 億美元（折合人民幣千億以上）。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面，根據(jù)賽迪智庫(kù)的統(tǒng)計(jì)， 2019 年市場(chǎng)規(guī)模約 600 億元，占全球市場(chǎng)比例約 54%，且國(guó)內(nèi)市場(chǎng)增速持續(xù)高于全球。1.2 工藝偏定制化，后端制造成本占比高M(jìn)EMS 產(chǎn)業(yè)鏈主要涉及設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)制造、封裝測(cè)試、系統(tǒng)應(yīng)用四大環(huán)節(jié)。MEMS 產(chǎn)業(yè)鏈的上 游包括 MEMS 器件設(shè)計(jì)、材料和生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)和供應(yīng)，中游包括 MEMS 器件的制造加工和封 裝測(cè)試、下游使用 MEMS 產(chǎn)品集成終端電子產(chǎn)品。不同于 IC 的平面結(jié)構(gòu)，MEMS 器件是三維機(jī)械結(jié)構(gòu)，工藝偏定

8、制化。雖然 MEMS 制造工藝采用 了 IC 技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是其本質(zhì)上是與 IC 結(jié)構(gòu)有著截然區(qū)別的：IC 的基本結(jié)構(gòu)晶體管是一種純粹 的電學(xué)器件，在所有產(chǎn)品中通用；而 MEMS 是一種微機(jī)械結(jié)構(gòu)，包含了微米級(jí)別的齒輪、儀表、 引擎和泵，除了與 IC 采用同樣的硅材料外，基本結(jié)構(gòu)并不能完全做到統(tǒng)一和通用。因此 MEMS 器件的制造工藝更為定制化，有“一種產(chǎn)品，一種工藝”的說(shuō)法?；静牧蠈傩允菦Q定產(chǎn)品性能的根本因素。IC 制造的目的是在一個(gè)硅片上集成盡可能多的 CMOS，但傳感器芯體重通常只封裝很少的電器元件，如一個(gè) IC 上需要集成數(shù)以億計(jì)的CMOS，但一個(gè)力敏傳感器芯只有 4 個(gè)電阻元件。材

9、料屬性（如結(jié)構(gòu)機(jī)械特特性、材質(zhì)化學(xué)特 性）和生產(chǎn)工藝（如刻蝕深度、精度、材料應(yīng)力控制）決定了 MEMS 傳感器的性能。封測(cè)環(huán)節(jié)價(jià)值占比高，為制造成本的主要部分。由于 MEMS 結(jié)構(gòu)相比 IC 更為復(fù)雜，不但需要封 裝各種芯片，還包括各類感測(cè)用的力、光、磁、聲、溫度、化學(xué)、生物等傳感器元器件和執(zhí)行運(yùn) 動(dòng)、能量、信息等控制量的各種部件，封裝的成本通常超過(guò)四成。此外，在測(cè)試環(huán)節(jié)，需要外加 不同的激勵(lì)來(lái)測(cè)試不同的 MEMS 產(chǎn)品，如陀螺儀的測(cè)試需要多軸轉(zhuǎn)臺(tái)、振動(dòng)臺(tái)、沖擊臺(tái)等設(shè)備， 而硅麥克風(fēng)則需要消聲腔、標(biāo)準(zhǔn)聲源等外部設(shè)備。結(jié)合測(cè)試的成本，根據(jù)器件不同后端成本可占 到四成到八成。另外，MEMS 產(chǎn)品設(shè)

10、計(jì)開(kāi)發(fā)依賴研發(fā)人員經(jīng)驗(yàn)。一方面，MEMS 是多學(xué)科、技術(shù)的綜合，涉及 IC 技術(shù)、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、無(wú)線通信等技術(shù)，對(duì)于多學(xué)科、多因素的相互理解十分重要。 另一方面，MEMS 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中工具、設(shè)計(jì)、工藝的相互依賴性需要很高的教育背景和多年研 發(fā)經(jīng)驗(yàn)。一般一個(gè) MEMS 項(xiàng)目通常需要受過(guò)高等教育的工程師并至少擁有 10 年的工作經(jīng)驗(yàn)，因 此也被稱為市場(chǎng)成長(zhǎng)中的“博士級(jí)別問(wèn)題（PhD Level Problem）”。由于上述特征的存在，導(dǎo)致 MEMS 行業(yè)研發(fā)和商業(yè)化周期長(zhǎng)。由于 MEMS 產(chǎn)品設(shè)計(jì)到量產(chǎn)需要 設(shè)計(jì)、工藝、工具的相互匹配，以及對(duì)應(yīng)工藝裝備、封裝、測(cè)試設(shè)備的投資，所以研發(fā)和商

11、業(yè)化 的周期較長(zhǎng)。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，MEMS 壓力傳感器、加速度計(jì)、氣體傳感器產(chǎn)品從研發(fā)設(shè)計(jì)到全面 商業(yè)化均歷時(shí)二三十年的時(shí)間，2012 年之前所有 MEMS 器件平均下來(lái)商業(yè)化周期在 28 年時(shí) 間。2. MEMS 需求放量，融合化、智能化升級(jí)提高附加值消費(fèi)電子和汽車為目前 MEMS 最主要應(yīng)用領(lǐng)域。從 2019 年全球 MEMS 市場(chǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，消費(fèi)電子 為主要應(yīng)用領(lǐng)域，占比接近 60%，汽車為第二大應(yīng)用領(lǐng)域，占比約 19%。從 2019 年中國(guó) MEMS 市場(chǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)與通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子合計(jì)占比 50%，汽車領(lǐng)域占比 29%。我們認(rèn)為，隨著物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子、汽車 MEMS 需求的放量

12、，傳感器廠商收入水平有望快速提升， 盈利能力也有望持續(xù)增強(qiáng)，主要基于：1）物聯(lián)網(wǎng)、5G、智能駕駛帶動(dòng)需求放量，同時(shí) MEMS 器 件尺寸進(jìn)一步微型化，單位成本有望快速下降；2）技術(shù)升級(jí)帶動(dòng)附加值提升。2.1 物聯(lián)網(wǎng)、5G、智能駕駛推動(dòng) MEMS 用量提升技術(shù)浪潮是 MEMS 需求的最大推動(dòng)力。過(guò)去主要經(jīng)歷了兩撥大的技術(shù)浪潮，分別是汽車和以智能 手機(jī)為首的消費(fèi)電子浪潮，根據(jù) IHS 早期的數(shù)據(jù)我們可以看到，在消費(fèi)電子浪潮來(lái)臨之前，整個(gè) MEMS 市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)趨于停滯，但消費(fèi)電子浪潮的出現(xiàn)為整體市場(chǎng)帶來(lái)了巨大的成長(zhǎng)動(dòng)能，消費(fèi) 電子 MEMS 市場(chǎng)規(guī)模 2010-2019 年 CAGR 達(dá)到了 16

13、%。物聯(lián)網(wǎng)普及極大拓展 MEMS 應(yīng)用場(chǎng)景。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)架構(gòu)可以分為四層：感知層、傳輸層、平臺(tái) 層和應(yīng)用層，MEMS 器件是物聯(lián)網(wǎng)感知層重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶動(dòng)智能終端設(shè)備普及， 推動(dòng) MEMS 需求放量，據(jù)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)會(huì) GSMA 統(tǒng)計(jì)，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量已從 2010 年 的 20 億臺(tái)，增長(zhǎng)到 2019 年的 120 億臺(tái)，未來(lái)受益于 5G 商用化和 WiFi 6 的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)潛 力巨大，GSMA 預(yù)測(cè)，到 2025 年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到 246 億臺(tái)，2019 到 2025 年將保持 12.7% 的復(fù)合增長(zhǎng)率。智能化趨勢(shì)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備單機(jī) MEMS 用量大幅提升。如

14、上所述，物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了很多增量市場(chǎng)， 比如智能音箱、智能電視、可穿戴設(shè)備等，同時(shí)智能化程度也在不斷提升，推動(dòng)單機(jī) MEMS 用量 提升，以智能穿戴為例，第一代的可穿戴設(shè)備計(jì)步器僅搭載了加速度計(jì)實(shí)現(xiàn)計(jì)步功能，隨著產(chǎn)品的 更新迭代，功能日益豐富，后續(xù)第二代、第三代可穿戴產(chǎn)品逐漸加入了壓力計(jì)和陀螺儀，至今第四 代可穿戴代表產(chǎn)品智能手表除傳統(tǒng)的活動(dòng)識(shí)別和計(jì)數(shù)功能外，還能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位、智能交互，還加 入了諸多健康監(jiān)測(cè)功能，MEMS 麥克風(fēng)、磁傳感器、光學(xué)心率傳感器等產(chǎn)品得到了廣泛應(yīng)用，總 體 MEMS 用量大幅提升。傳統(tǒng)的手機(jī)和汽車市場(chǎng)方面，短期內(nèi)依然是 MEMS 器件主要的應(yīng)用領(lǐng)域，5G 和汽車電動(dòng)化推

15、動(dòng) 出貨量穩(wěn)步提升，同時(shí)單機(jī)/車傳感器用量有明顯增加趨勢(shì)。智能手機(jī)迎 5G 換機(jī)潮，傳感器及 RF MEMS 用量逐年提升。一方面，5G 加速滲透，拉動(dòng)智能手 機(jī)市場(chǎng)恢復(fù)增長(zhǎng)：今年 10 月份國(guó)內(nèi) 5G 手機(jī)出貨量占比已達(dá) 64%；智能手機(jī)整體出貨量方面，在 5G 的帶動(dòng)下，根據(jù) IDC 今年的預(yù)測(cè)，2021 年智能手機(jī)出貨量相比 2020 年將增長(zhǎng) 11.6%，2020-2024 年 CAGR 達(dá) 5.2%。另一方面，單機(jī)傳感器和 RF MEMS 用量不斷提升，以 iPhone 為例， 2007 年的 iPhone 2G 到 2020 年的 iPhone 12，手機(jī)智能化程度不斷升，功能不斷

16、豐富，指紋識(shí) 別、3D touch、ToF、麥克風(fēng)組合、深度感知（LiDAR）等功能的加入，使得傳感器數(shù)量（包含非 MEMS 傳感器）由最初的 5 個(gè)增加為原來(lái)的 4 倍至 20 個(gè)以上；5G 升級(jí)帶來(lái)的頻段增加也有望顯 著提升單機(jī) RF MEMS 價(jià)值量。駕駛輔助系統(tǒng)升級(jí)帶動(dòng) MEMS傳感器單車價(jià)值提升。自動(dòng)駕駛已成大趨勢(shì)，環(huán)境信息的感知是 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)，越高級(jí)別的自動(dòng)駕駛對(duì)信息感知能力的需求越高，對(duì)應(yīng)的 MEMS傳感器 用量和價(jià)值量也會(huì)相應(yīng)提升。根據(jù) NXP 和 Strategy analysis 的數(shù)據(jù)，L1/2 級(jí)別的自動(dòng)駕駛僅需要1 個(gè)攝像頭模組、1-3 個(gè)超聲波雷達(dá)和激光雷達(dá)

17、，以及 0-1 個(gè)融合傳感器，新增半導(dǎo)體價(jià)值在 100- 350 美元，而至 L4/5 級(jí)別自動(dòng)駕駛車輛將會(huì)引入 7-13 個(gè)超聲波雷達(dá)和激光雷達(dá)、6-8 個(gè)攝像頭模 組并會(huì)引入 V2X 模塊以及多傳感器融合方案，新增半導(dǎo)體價(jià)值在 1000 美元以上。另外，短期來(lái) 看，現(xiàn)實(shí)條件暴露了 ADAS 的缺陷，導(dǎo)致了一些安全事故的發(fā)生，由此對(duì) ADAS 系統(tǒng)的安全性需 求猛增，這些缺點(diǎn)重新致力于改進(jìn) LIDAR、RADAR 和其他成像設(shè)備，將多面?zhèn)鞲衅飨到y(tǒng)集成到自 動(dòng)駕駛汽車中。根據(jù) Strategy analysis 的預(yù)測(cè)，至 2025 年，汽車產(chǎn)量中將有 73%配備不同程度的自動(dòng)駕駛功能， 其中

18、 Level 1 占 46%，Level 2 占 27%，至 2035 年，95%的車有不同級(jí)別的自動(dòng)駕駛功能，其中 Level 3 及以上將占比 20%以上，帶動(dòng) MEMS 器件需求快速提升。COVID-19 疫情期間，熱成像、微流控 MEMS 迎來(lái)增長(zhǎng)。受 COVID-19 疫情影響，醫(yī)療設(shè)備需求 增長(zhǎng)，尤其是無(wú)接觸測(cè)溫刺激了熱電堆和微熱輻射測(cè)定儀需求，核酸診斷拉動(dòng)了微流控產(chǎn)品的需求， 呼吸機(jī)帶動(dòng)了壓力傳感器和流量計(jì)的需求。疫情期間熱成像類 MEMS（熱電堆和微熱輻射測(cè)定儀） 和微流控成為短期最大增長(zhǎng)點(diǎn)。根據(jù) Yole 的預(yù)測(cè)，在物聯(lián)網(wǎng)和手機(jī) 5G 換機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，全球消費(fèi)級(jí) MEMS 市場(chǎng)

19、規(guī)模有望從 2019 年的 68.7 億美元增長(zhǎng)至 2025 年的 111.4 億美元，6 年 CAGR 達(dá) 8.4%；在電動(dòng)汽車和自動(dòng)駕駛趨 勢(shì)的帶動(dòng)下，汽車 MEMS 市場(chǎng)規(guī)模有望從 21.8 億美元增長(zhǎng)至 2025 年的 26 億美元，6 年 CAGR 3%，除此之外，工業(yè)市場(chǎng)也將在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等趨勢(shì)的帶動(dòng)下保持 9.2%的復(fù)合增速，醫(yī)療、通信、 國(guó)防/航空市場(chǎng)也將有顯著增量，整體 MEMS 市場(chǎng)規(guī)模將從 2019 年的 115 億美元增長(zhǎng)至 2025 年 的 177 億美元，6 年綜合 CAGR 為 7.4%。2.2 MEMS 器件利潤(rùn)空間有望逐步增厚從 MEMS 價(jià)格走勢(shì)來(lái)看，2000

20、 年以來(lái)，MEMS 價(jià)格持續(xù)下降，2000-2006 年 CAGR 為-3%，智 能手機(jī)浪潮到來(lái)后，傳感器需求放量，成本不斷攤低，2006-2012 年價(jià)格 CAGR 為-13%；2012- 2018 年在 RF MEMS 放量的推動(dòng)下，2012-2018 年價(jià)格 CAGR 為-15%；2019 年 ASP 在 0.43 美元左右。受益于成本下降和新產(chǎn)品推出，業(yè)內(nèi)廠商毛利率基本維持穩(wěn)定。雖然價(jià)格在下行，但是從樓氏和 歌爾等主要廠商毛利率水平走勢(shì)可以看到，業(yè)內(nèi)企業(yè) MEMS 業(yè)務(wù)盈利能力基本維持穩(wěn)定：一方面 是芯片及封裝尺寸縮小推動(dòng)成本端下降，另一方面是技術(shù)升級(jí)的需求導(dǎo)致不斷有新產(chǎn)品推出，新 產(chǎn)

21、品的毛利率顯著高于老產(chǎn)品（如美新半導(dǎo)體，2016 年磁傳感器新品 35%毛利率顯著高于老產(chǎn) 品 11%的毛利率），推動(dòng)整體毛利率維持穩(wěn)定。未來(lái) MEMS 毛利率有望穩(wěn)中有升，我們認(rèn)為主要有如下幾點(diǎn)依據(jù)：微型化趨勢(shì)推動(dòng) MEMS 器件平均成本繼續(xù)下降。消費(fèi)電子領(lǐng)域輕薄化需求推動(dòng) MEMS 器件尺寸 縮小，MEMS 生產(chǎn)廠商一方面改進(jìn)封裝結(jié)構(gòu)計(jì)，在保證產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上縮小器件尺寸，另一方 面也同步縮小芯片的尺寸，在單片晶圓尺寸固定的情況下，芯片尺寸的減小增加了芯片的產(chǎn)量，也 有效降低了平均成本。未來(lái)，隨著 MEMS 尺寸的縮小，MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）將逐步向 NEMS（納 機(jī)電系統(tǒng)）轉(zhuǎn)變，并獲得尺

22、寸和成本的持續(xù)降低。封裝標(biāo)準(zhǔn)化程度提升，外包降低成本。封裝方面，由于 MEMS 偏定制化，出于保護(hù)自己公司 IP 的需要，多數(shù)公司選擇自己進(jìn)行組裝和測(cè)試，但隨著 MEMS 封裝標(biāo)準(zhǔn)化程度的不斷提升，OSAT 提供的封裝服務(wù)帶來(lái)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)超過(guò)了潛在的技術(shù)泄漏風(fēng)險(xiǎn)，越來(lái)越多的客戶將選擇外包封 裝的方式，有助于成本的降低。多傳感器融合與協(xié)同、智能化趨勢(shì)帶來(lái)價(jià)值提升。智能化趨勢(shì)客觀上需要更多的數(shù)據(jù)源，單個(gè)設(shè) 備中搭載的傳感器數(shù)量逐漸增加，同時(shí)為了提升了信號(hào)識(shí)別與收集的效果和器件的集成化程度， 傳感器之間開(kāi)始實(shí)現(xiàn)融合與協(xié)同（比如加速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)、IMU 組合形成慣性傳感器 組）。目前單個(gè)傳感

23、器的平均價(jià)格不足 1 美元，相比單個(gè)傳感器，多個(gè)傳感器融合的產(chǎn)品具有更 高的價(jià)值量，能夠達(dá)到 1-2 美元。通過(guò)進(jìn)一步將傳感器與 MCU 或者 APU 集成，形成智能化傳感 系統(tǒng)，產(chǎn)品價(jià)格將大幅提升至 20-40 美元。材料技術(shù)融合創(chuàng)新，柔性壓感 MEMS 產(chǎn)品亦有望帶來(lái)價(jià)值提升。相比傳統(tǒng)電容式方案，柔性 MEMS 對(duì)終端產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部空間要求較低，能夠有效降低組裝成本，在智能手機(jī)壓感觸控、可穿戴產(chǎn) 品和工業(yè)/醫(yī)療測(cè)量等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力。目前，國(guó)內(nèi) NDT（紐迪瑞科技）已將柔性 MEMS 概念成功商業(yè)化落地，其柔性 MEMS 是基于壓阻材料的微壓力應(yīng)變器技術(shù)，可同時(shí)檢測(cè)拉伸和壓 縮應(yīng)變

24、，在較大應(yīng)變范圍內(nèi)線性輸出。隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，國(guó)內(nèi)更多廠商有望采用創(chuàng)新產(chǎn)品。3. MEMS 黃金時(shí)代到來(lái)，國(guó)內(nèi)廠商加速成長(zhǎng)3.1 MEMS 器件國(guó)產(chǎn)化空間廣闊，產(chǎn)業(yè)鏈逐步走向成熟國(guó)內(nèi)市場(chǎng)廣闊，國(guó)產(chǎn)化率低。中國(guó)是最大的電子產(chǎn)品生產(chǎn)基地也是最大的電子產(chǎn)品消費(fèi)國(guó)，2019 年全球 MEMS 器件市場(chǎng)規(guī)模為 165 億美元，中國(guó)占據(jù)了半數(shù)以上。但在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)依然為國(guó)外廠 商主導(dǎo)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)前 10 廠商占據(jù)的份額中僅 6%屬于國(guó)內(nèi)廠商。國(guó)內(nèi)廠商已具備主流 MEMS 器件生產(chǎn)能力。從國(guó)內(nèi) MEMS 產(chǎn)品晶圓需求結(jié)構(gòu)來(lái)看，麥克風(fēng)、壓 力、打印頭、加速度、射頻器件已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)恼急龋? 寸片和 8 寸片需求

25、合計(jì)分別占比 31%、 19%、11%、6%、7%。從頭部廠商產(chǎn)品類別來(lái)看，歌爾股份已覆蓋了 MEMS 麥克風(fēng)、MEMS 壓 力傳感器（氣壓/防水/血壓/差壓等）、MEMS 氣流傳感器，組合傳感器產(chǎn)品也逐步豐富，瑞聲科技、 睿創(chuàng)微納等公司也具備部分主流器件生產(chǎn)能力。產(chǎn)業(yè)鏈逐步走向成熟。從國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程來(lái)看，1986 年國(guó)家將傳感器技術(shù)列入國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān) 項(xiàng)目，到 2000 年傳感器技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)初步建立。2001 年國(guó)家將新型傳感器列入重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā) 項(xiàng)目，國(guó)產(chǎn)傳感器技術(shù)水平不斷進(jìn)步，逐步縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，截止到 2015 年已經(jīng)形成完 備的產(chǎn)業(yè)鏈，自主產(chǎn)品達(dá)到 6000 種。2016 年

26、以來(lái)，國(guó)內(nèi)傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，同時(shí)受國(guó) 內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能等技術(shù)的推動(dòng)，傳感器向著 MEMS 化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化的方 向持續(xù)發(fā)展。具體來(lái)看，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)能力均有顯著提升：代工制造：工藝水平升級(jí)，產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)充國(guó)內(nèi)具備 MEMS 制造能力的主要有三類廠商：專業(yè)的 MEMS 代工廠、傳統(tǒng)晶圓代工廠、IDM 廠 商。過(guò)去國(guó)內(nèi)缺乏專業(yè) MEMS 代工廠，傳統(tǒng)晶圓代工廠工藝積累不足，制造響應(yīng)周期長(zhǎng)，同時(shí)缺 乏領(lǐng)軍的 MEMS 器件 IDM 廠商。但目前，上述情況有明顯的改善。MEMS 制造環(huán)節(jié)產(chǎn)能不斷提升。由于半導(dǎo)體下游部分市場(chǎng)高景氣，晶圓代工產(chǎn)能供不應(yīng)求，未來(lái) 隨著新產(chǎn)能的投產(chǎn)這一現(xiàn)

27、象將得到緩解，根據(jù) SEMI 的統(tǒng)計(jì)，MEMS傳感器代工產(chǎn)能將從 2019 年的 390 萬(wàn)片/月增加至 2023 年的 470 萬(wàn)片/月。國(guó)內(nèi)專業(yè) MEMS 代工方面，賽微電子 2015 年收 購(gòu)了 MEMS 專業(yè)代工領(lǐng)先廠商 Silex（2019 年專業(yè) MEMS 代工收入排名第一），目前產(chǎn)能不斷擴(kuò) 張，北京廠規(guī)劃產(chǎn)能 3 萬(wàn)片/月。傳統(tǒng)晶圓代工廠方面，中芯國(guó)際和華虹半導(dǎo)體的 MEMS 代工也有 了一定的工藝積累。工藝水平、標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提升。賽維電子收購(gòu) Silex 極大提升了國(guó)內(nèi) MEMS 代工水平。一方面 突破技術(shù)壁壘（即所掌握的工藝 IP），獲得瑞典 Silex 自主開(kāi)發(fā)的、可驗(yàn)證

28、的、得到客戶認(rèn)可的 IP；另一方面憑借 Silex 的品牌和成熟的工藝流程極大地縮短產(chǎn)品的驗(yàn)證周期，開(kāi)發(fā)周期。標(biāo)準(zhǔn) 化程度方面，如前文所提到，行業(yè)的特點(diǎn)包括“一種產(chǎn)品、一種工藝”，暗示每種產(chǎn)品都要從頭開(kāi) 始設(shè)計(jì)工藝，導(dǎo)致產(chǎn)品商業(yè)化周期較長(zhǎng)。但目前 80%以上的工藝流程已可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化（比如氧 化、旋轉(zhuǎn)涂布、清洗、零掩膜對(duì)準(zhǔn)等），定制化的部分大概只占到 15%-20%（DRIE、鍵合、薄膜 沉積、晶圓封蓋、光刻等），目前 Silex 已開(kāi)發(fā)了名為 SmartBlock 的模塊化標(biāo)準(zhǔn)化方法，可在不 犧牲工藝一致性的情況下實(shí)現(xiàn)快速原型制作、定制和快速量產(chǎn)。封測(cè)：國(guó)內(nèi)整體實(shí)力較強(qiáng)，部分 MEMS 器件廠

29、商具備自主封測(cè)能力MEMS 封測(cè)平臺(tái)隨著現(xiàn)有平臺(tái)復(fù)雜性的變化而穩(wěn)步發(fā)展，以滿足傳感器融合的日益增長(zhǎng)的需求。 封裝方面，傳感器融合的趨勢(shì)推動(dòng)封裝技術(shù)從單芯片封裝到多芯片封裝的轉(zhuǎn)變，同時(shí)芯片嵌入技術(shù)及晶圓級(jí)封裝成為發(fā)展方向。測(cè)試方面，測(cè)試設(shè)備供應(yīng)商正在改進(jìn)測(cè)試工具、加入新功能以降 低成本。國(guó)內(nèi)封測(cè)實(shí)力較強(qiáng)，具備先進(jìn)封裝技術(shù)交付能力。在 OSAT 市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)廠商在頭部占據(jù)一席之地， 2017 年 MEMS 封裝市場(chǎng)份額前三位分別為 ASE、Amkor 和長(zhǎng)電科技，市場(chǎng)份額分別為 27%、23% 和 10%，目前長(zhǎng)電科技已可提供嵌入式晶圓級(jí)球柵陣列（eWLB）、晶圓級(jí)芯片級(jí)封裝（WLCSP）、 倒裝芯

30、片級(jí)芯片封裝（fcCSP）、精細(xì)間距球柵陣列（FBGA）等一系列封裝工藝。另一方面，國(guó) 內(nèi)頭部 MEMS 器件廠商亦具備自主封測(cè)的能力，如歌爾股份和瑞聲科技設(shè)計(jì)：國(guó)內(nèi)頭部廠商向設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)延伸提升盈利能力國(guó)內(nèi) MEMS 傳感器領(lǐng)軍企業(yè)歌爾和瑞聲科技過(guò)去主要在產(chǎn)業(yè)鏈中從事系統(tǒng)整合和封測(cè)的環(huán)節(jié)，目 前，紛紛向 MEMS 芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域延伸。歌爾股份設(shè)立子公司歌爾微電子專注 MEMS 產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈不斷整合，同時(shí)擬分拆上市加快業(yè)務(wù)發(fā) 展。歌爾股份 2017 年設(shè)立子公司歌爾微電子，意在通過(guò)豐富產(chǎn)品線種類，整合產(chǎn)業(yè)鏈上下游優(yōu)質(zhì) 資源，進(jìn)一步鞏固公司在 MEMS 傳感器領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，為客戶提供整體解決方案。一

31、方面對(duì)產(chǎn) 業(yè)鏈下游進(jìn)行整合，從單純的 MEMS 傳感器領(lǐng)域，通過(guò)系統(tǒng)整合把產(chǎn)品線延伸到消費(fèi)類電子產(chǎn)品 領(lǐng)域，從提供封裝測(cè)試延伸至產(chǎn)品終端應(yīng)用。另一方面對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈上游進(jìn)行整合，電聲元器件的部分 原材料自制，例如振膜自制，降低產(chǎn)品成本并增強(qiáng)公司盈利能力。同時(shí)公司布局建設(shè) MEMS 芯片、 智能傳感器研發(fā)平臺(tái)，產(chǎn)業(yè)鏈向上游延伸至芯片設(shè)計(jì)研發(fā)領(lǐng)域。此外，公司擬分拆歌爾微電子上市， 獲得更好融資途徑，進(jìn)一步加速微電子類高技術(shù)附加值產(chǎn)品的發(fā)展，同時(shí)通過(guò)對(duì)子公司高管及核心 骨干股權(quán)期權(quán)激勵(lì)，未來(lái)管理效率及發(fā)展前景有望持續(xù)提升。瑞聲科技 MEMS 產(chǎn)業(yè)鏈向上游芯片設(shè)計(jì)研發(fā)延伸。瑞聲科技主要為 MEMS 麥克風(fēng)產(chǎn)

32、品提供封裝 測(cè)試到系統(tǒng)整合，2018 年以來(lái)逐步開(kāi)始實(shí)現(xiàn) MEMS 芯片自主研發(fā)。瑞聲科技今年在英國(guó)設(shè)立 MEMS 麥克風(fēng)全球研發(fā)中心，完善了公司的全球研發(fā)布局，主要側(cè)重于設(shè)計(jì)研發(fā) MEMS 麥克風(fēng)芯 片，也開(kāi)始自行開(kāi)發(fā) ASIC 芯片。3.2 國(guó)內(nèi)廠商市占率快速提升，國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程有望進(jìn)一步加速國(guó)內(nèi)廠商市占率快速提升，勢(shì)頭依然強(qiáng)勁。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)以歌爾股份為首的 MEMS 廠商全球市 占率快速提升。根據(jù) Yole Development 公布的 2019 年全球 MEMS 生產(chǎn)商前 30 名排名中，歌爾 股份和瑞聲科技成功入圍，其中歌爾股份排名第九，是中國(guó)首個(gè)進(jìn)入全球前十的公司，并且其 2019

33、年 MEMS 收入同比增長(zhǎng)達(dá) 36%，遠(yuǎn)超同行業(yè)其他頭部公司；瑞聲科技排名第 22 位，收入 同比增長(zhǎng) 11%同樣高于行業(yè)整體水平。目前存在諸多有利條件，促進(jìn)未來(lái)國(guó)產(chǎn)化有望持續(xù)加速：國(guó)內(nèi)政策大力推動(dòng) MEMS 產(chǎn)業(yè)發(fā)展：國(guó)家政策大力支持傳感器發(fā)展，國(guó)內(nèi) MEMS 企業(yè)擁有優(yōu)質(zhì) 發(fā)展環(huán)境。我國(guó)政府高度重視 MEMS 和傳感器技術(shù)發(fā)展，在 2017 年工信部出臺(tái)的智能傳感器 產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)指南（2017-2019）中，明確指出要著力突破硅基 MEMS 加工技術(shù)、MEMS 與互 補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）集成、非硅模塊化集成等工藝技術(shù)，推動(dòng)發(fā)展器件級(jí)、晶圓級(jí) MEMS 封裝和系統(tǒng)級(jí)測(cè)試技術(shù)。國(guó)家政

34、策高度支持 MEMS 制造企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新，政策驅(qū)動(dòng)下，國(guó)內(nèi) MEMS 制造企業(yè)獲得發(fā)展良機(jī)。貿(mào)易摩擦和疫情的客觀加速國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程：貿(mào)易摩擦和疫情讓眾多國(guó)內(nèi)廠商意識(shí)到了產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化 的重要性，采購(gòu)國(guó)產(chǎn) MEMS 器件的訴求提升。國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)起步 10 余年，具備基本的人才積累：如前文所述，MEMS 的研發(fā)需要解決多學(xué)科的交叉 問(wèn)題，對(duì)人才要求較高，MEMS 項(xiàng)目通常需要受過(guò)高等教育的工程師并至少擁有 10 年的工作經(jīng) 驗(yàn)。目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)從起步到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了 10 余年的時(shí)間，有了一批具備產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)人才的積累。 同時(shí)，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和海外環(huán)境的不確定性有望驅(qū)使更多 MEMS 行業(yè)有積累的專業(yè)人才歸 國(guó)，

35、為國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)新動(dòng)能?？苿?chuàng)板成立，資本助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展：科創(chuàng)板的成立為成長(zhǎng)中 MEMS 企業(yè)提供了有效的融資渠道，助 力產(chǎn)業(yè)發(fā)展。4. MEMS 聲學(xué)器件率先實(shí)現(xiàn)趕超MEMS 麥克風(fēng)應(yīng)用廣泛。不僅智能手機(jī)、電腦需要用到 MEMS 麥克風(fēng)，智能電視、智能穿戴、智 能家居、智能建筑領(lǐng)域也需要大量用到 MEMS 麥克風(fēng)，此外，工業(yè)、醫(yī)療、軍事、智慧城市對(duì) MEMS 麥克風(fēng)也有一定需求。從量上來(lái)看，智能手機(jī)、電腦、平板依然是目前 MEMS 麥克風(fēng)主要應(yīng)用領(lǐng) 域，出貨量每年在 10 億量級(jí)，智能穿戴、智能家居、汽車領(lǐng)域目前每年出貨量在千萬(wàn)到億的量級(jí)， 但成長(zhǎng)迅速。語(yǔ)音交互興起帶動(dòng) MEMS 麥克風(fēng)需求迅

36、速增長(zhǎng)。近年來(lái)，人工智能（AI）技術(shù)迅速發(fā)展，語(yǔ)音成 為重要人機(jī)交互接口，Google、Apple、Microsoft、Amazon 等領(lǐng)先科技企業(yè)近年紛紛推出語(yǔ)音交 互技術(shù)助推生態(tài)形成，2019 年這四家廠商的語(yǔ)音交互設(shè)備數(shù)量已達(dá)到 19 億臺(tái)，以手機(jī)和電腦為 主。傳統(tǒng)電子設(shè)備上語(yǔ)音助手的搭載有效培養(yǎng)了用戶習(xí)慣的養(yǎng)成，新興的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備語(yǔ)音交互需求 有望迎來(lái)快速增長(zhǎng)，以智能音箱、顯示器為例，根據(jù) Yole 的數(shù)據(jù)，其中語(yǔ)音個(gè)人助手的需求將從 2019 年的 1.1 億個(gè)左右快速增長(zhǎng)至 2024 年的 2.8 億個(gè)左右。TWS 耳機(jī)的發(fā)展、降噪功能的加入帶動(dòng)耳機(jī)單機(jī) MEMS 麥克風(fēng)用量提升。以耳機(jī)為例，傳統(tǒng)的耳 機(jī)雙耳僅需 1 顆麥克風(fēng)（即平均單耳 0.5 顆）