智能MEMS传感器迎来新技术升级时机

2020年新冠疫情(COVID-19)、中美贸易争端、单边主义盛行等复杂的全球局势影响着各行各业，改变着人们的生活方式，甚至影响着我们看待世界的方式。这对智能MEMS传感器产业也有很大的影响。但困境往往孕育着机遇，并不是所有智能MEMS传感器细分领域都受到上述负面影响。

2021年，MEMS传感器将迎来下一轮技术变革。

例如，在新冠型肺炎大流行期间，红外探测器和微流控器件市场出现了现象级的大幅增长。此外，疾病爆发带来的家庭隔离、远距离办公、5G部署、非接触式语音交互和数据中心等应用开发加速了RF滤波器、MEMS振荡器、MEMS麦克风等设备的发展；但由于消费者需求端的大幅萎缩，整个消费MEMS市场小幅下滑2.6%，全球汽车市场增速放缓，导致压力传感器、惯性传感器等与这些市场相关的产品需求下降。

根据Yole的预测，受新冠疫情等复杂情况的影响，2020年MEMS市场收入将同比下降5.2%，其中消费(-2.6%)、汽车(-27.5%)和通信(-20.5%)为负增长，工业(11.5%)、医疗(10.6%)、国防和航天(4.7%)为负增长。总体而言，2021年以后，全球MEMS市场规模有望达到177亿美元，到2025年，年复合增长率为7.4%。

此外，新冠型肺炎的爆发虽然抑制了MEMS市场收入的增长，但对MEMS技术和应用的中长期发展趋势没有影响。当前MEMS及其传感器在微型化、集成化、网络化、低功耗、智能化等方面都有很大的发展，其具体发展趋势如下：

一是MEMS与传感器呈现出多功能高度集成、一体化的发展趋势。由于设计空间、成本和功耗预算的不断压缩，在同一基板上集成多个敏感元件，使MEMS传感器的多功能组合成为一种重要解决方案。

第二，传感器智能化，边缘计算；软件技术已成为MEMS传感器领域中的重要组成部分，随着多种传感器的进一步集成，需要处理的数据越来越多，软件对各种数据进行融合。发展MEMS产品，必须以系统应用为起点，以软件融合为手段，开发智能传感器，推动人工智能在传感器领域的广泛应用。

传感器对低功耗和自供能的需求正在不断增加。随着物联网等应用对传感器需求的快速增长，传感器的使用也在急剧增加，其能耗将加倍。降低传感器功耗，利用环境能量采集实现自供，随着传感器的发展，对提高续航能力的要求也在不断增加。

从MEMS到NEMS的演进。随着微细加工技术，特别是纳米加工技术的快速发展，从智能传感器向微细加工发展已经成为一种趋势，并将其应用于各种终端设备。与MEMS相似，NEMS(纳机电系统)是一种仅体积较小，专注于纳米领域的纳系统技术。

膜压电材料的工艺一致性好，可靠性高，良率高，面积小，可用于MEMS执行器，音箱，触觉，触控界面等。在此基础上，MEMS器件的驱动方式将从传统的静电梳齿驱动转变为压电驱动。

大尺寸晶片。相对于目前行业内普遍采用的6,8英寸晶圆制造工艺，较大的晶圆尺寸可以在很大程度上降低成本，提高产量，且晶圆尺寸的扩大与晶片特征尺寸的缩小相互促进，互相促进。就拿12英寸晶圆的工艺线来说，MEMS产品已经出现了。

接下来，让我们来看看在传感器领域，如红外，声学，气体和运动(惯性)，以及这些领域中的高品质企业如何在MEMS和传感器技术创新中重塑产业链。