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智能传感器应用场景及未来市场增长情况介绍

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通过对2018年全球传感器细分市场的分析,可以看出CIS、MEMS、RF、雷达、指纹识别等传感器在全球传感器市场中占有很高的份额。下面,我们将为您详细介绍这些细分领域的应用场景和未来的市场增长。

CIS情况介绍。

CIS(Contact Image Senor中文全名接触式图像传感器)是一种将光学信号转化为电子信号的装置,它可以分为两大类:一类是CCD(Charge-coupled Device全名为电子耦合元件),另一类是CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor中文全名为互补金属氧化物半导体)。它具有比CMOS更好的灵敏度、噪声和暗电流等性能,在数码相机中得到了广泛的应用。CMOS传感器的整合度、功耗和成本都优于CCD传感器,更多地用于手机摄像头,未来还将广泛应用于汽车领域。

智能手机主要采用CIS技术,是CIS传感器应用的主要领域。2019年CIS在121亿美元的市场规模中,智能手机市场占了73%。)摄像机、汽车电子、安全保护、工业、平板/PC、医疗、AR/VR等等。根据数据报道,其中CIS传感器在智能手机、摄像机和平板电脑等领域的市场已经基本饱和,2018-2023年的复合增长率将低于6%。近几年,智能手机的摄像功能逐渐成为卖点,为了更好地满足消费者的拍照需求,CIS的传感器逐渐向高像素、大尺寸、多层叠放的方向发展,这也为CIS在智能手机领域带来了新的收入增长点。近几年来,CIS传感器在汽车电子、安全防护、医疗保健、工业应用、AR/VR等领域取得了长足的发展,年复合增长率超过15%,其中汽车电子领域的复合增长率达到29%,是CIS未来发展的主要方向。

CIS传感器2013-2018年的复合增长率为13.9%,根据前瞻工业研究院的数据,预计2018-2023年的复合增长率为8.7%,到2023年将达到215亿美元的市场规模,约占整个传感器市场的7.2%。但就全球传感器出货量而言,CIS传感器在全球发展较快,预计2018-2023年全球出货量复合增长率将达到11.7%,2023年销量将突破95亿颗。

MEMS情况介绍。

微机电系统传感器的全名是微机电系统(MicroelectroMechanicalSystems),通常指将微型设备或系统集成在一片或多片芯片上,包括在接口、通信和供电之前的微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路。与传统传感器相比,MEMS传感器具有体积小、重量轻、成本低、功耗低等优点。微机电系统的传感器有常规传感器、芯片级传感器、智能传感器等。

但是由于MEMS传感器最终会把所需要的电子元件集成到芯片中,所以MEMS传感器的加工工艺与传统IC工艺有许多相似之处,例如光刻、薄膜沉积、掺杂、刻蚀、化学机械抛光等。但是,一些复杂的微结构难以实现,需要采用微细加工技术(包括硅片微细加工技术、表面微细加工技术和特殊微细加工技术),而且对工艺的要求也比较高。用微型计算机电控技术制造传感器,其微型化、集成化、智能化、低成本、高效率、高产量和高质量的产品也有其优点。

从原理上讲,MEMS传感器的种类很多,包括物理式MEMS传感器(MEMS力学、MEMS电学、MEMS磁学、MEMS热学、MEMS光学、MEMS声学)、化学式MEMS传感器(MEMS气体、MEMS温度、MEMS离子传感器)和生物式MEMS传感器(MEMS生理、MEMS生化传感器)。

近几年MEMS传感器技术不断升级,其市场应用领域和渗透能力不断增强,目前已广泛应用于汽车、消费电子、航空航天、生物医药、工业控制等领域。在细分产品方面,得益于在工业和消费电子等领域的广泛应用,压力传感器(占21%)、加速传感器(占11%)和微型传声器(占10%)在2018年排名前三位。因为我国的MEMS行业起步较晚,与欧洲、美国、日本等国家相比,技术水平相对落后。虽然目前已经形成了设计、生产制造、封装测试、系统集成等完整的产业链,但产品主要集中在压力传感器、加速传感器等传统领域。

另外,根据国泰君安证券的研究数据,2018年全球MEMS传感器市场规模预计将增长10.6%,达146亿美元;在2019-2021年间,MEMS传感器市场将进入快速增长阶段,其年平均增长率将达到15.67%。截至2022年,MEMS传感器市场预计将达到254亿美元(远远高于CIS传感器市场),占全球传感器市场的9.16%。此外,国内MEMS传感器市场规模增速远高于全球,预计2018-2020年年均增速将达到17.41%。

RF情况介绍。

无线电频率(RadioFrequency)是交流变化的高频电磁波的简称,它在300KHz~300GHz之间传播。随着科学技术的发展,射频技术在无线通信领域中的应用越来越广泛,其界定范围也越来越广。严格说来,射频不属于传感器,而是射频集成电路。但是因为它是物联网感知层的一部分,就像传感器一样,这部分我们也会简单介绍它的应用场景和未来的市场空间。射频芯片是一种把射频信号和数字信号转换成无线电信号的芯片,它能把无线电信号的通信信号转换成特定的波形,然后通过天线共振发射出去。该系统由接收通道和发送通道两部分组成,其主要功能是实现接收信号的发送。

射频芯片的应用场景是非常广泛的,有消费电子、汽车电子、智能家居、工业无线环境、生物医药、智慧建筑等多种场景可供选择。

据研究咨询公司称,未来射频芯片的规模将显著高于CIS和MEMS,2019年全球射频芯片市场规模将达到161亿美元,或约1050.48亿美元。全球RF芯片市场预计在2023年达到303亿美元,即1976.95亿美元,年复合增长率为14.9%。

此外,与国外RF芯片厂商相比,我国RF前端(移动智能终端产品的核心部件)市场仍有较大差距。但在过去几年的挣扎中,中国在某些细分领域的优势逐渐显现,中国射频前端行业的领先企业卓胜微凭借10%的全球市场份额,成功跻身全球前五名。

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