2020年是跌宕起伏的一年，新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）疫情、中美貿(mào)易爭端、單邊主義盛行等錯綜復雜的全球形勢影響了各行各業(yè)，改變了人們的生活方式，甚至影響了我們對世界的看法。當然，這些也對MEMS產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了重要的影響。不過，困境中往往孕育著機遇，并不是所有的MEMS細分領(lǐng)域都在上述負面影響中掙扎。
2021年，MEMS傳感器的下一輪技術(shù)變革正在進行時...
例如，紅外探測器和微流控器件市場就在新冠肺炎大流行中獲得了現(xiàn)象級的大幅增長。此外，疫情帶來的居家隔離、遠程辦公，推動了5G部署、“非接觸”語音交互以及數(shù)據(jù)中心等應用發(fā)展，從而加速了射頻濾波器、MEMS振蕩器、MEMS麥克風等器件的持續(xù)增長；但是，由于消費需求端的急劇萎縮，整體消費類MEMS市場小幅下降2.6%，全球汽車市場猛踩剎車，使得這些市場相關(guān)的壓力傳感器、慣性傳感器需求下跌。
2019~2025年MEMS市場預測（按終端市場細分）（來源：Yole）
根據(jù)Yole預測，受新冠疫情等紛繁形勢的影響，2020年MEMS市場營收年同比預計下降5.2%，其中消費(-2.6%)、汽車(-27.5%)和通信(-20.5%)市場負增長，工業(yè)(11.5%)、醫(yī)療(10.6%)、國防和航天(4.7%)市場繼續(xù)增長?？傮w而言，2021年起預計將從陰霾中走出，到2025年全球MEMS市場規(guī)模將增長至177億美元，2019~2025年期間的復合年增長率為7.4%。
另一方面，新冠肺炎疫情確實阻礙了MEMS市場營收的增長，但卻并沒有影響MEMS技術(shù)和應用的中長期演進趨勢。MEMS和傳感器仍在向著微型化、集成化、網(wǎng)絡化、低功耗以及智能化演進，具體來說有以下幾個發(fā)展趨勢：
（1）MEMS和傳感器呈現(xiàn)多項功能高度集成化和組合化的趨勢。由于設(shè)計空間、成本和功耗預算日益緊縮，在同一襯底上集成多種敏感元器件、制成能夠檢測多個參量的多功能組合MEMS傳感器成為重要解決方案。
（2）傳感器智能化及邊緣計算。軟件正成為MEMS傳感器的重要組成部分，隨著多種傳感器進一步集成，越來越多的數(shù)據(jù)需要處理，軟件使得多種數(shù)據(jù)融合成為可能。MEMS產(chǎn)品發(fā)展必將從系統(tǒng)應用的定義開始，開發(fā)具有軟件融合功能的智能傳感器，促進人工智能在傳感器領(lǐng)域更廣闊的應用。
（3）傳感器低功耗及自供能需求日趨增加。隨著物聯(lián)網(wǎng)等應用對傳感需求的快速增長，傳感器使用數(shù)量急劇增加，能耗也將隨之翻倍。降低傳感器功耗，采用環(huán)境能量收集實現(xiàn)自供能，增強續(xù)航能力的需求將會伴隨傳感器發(fā)展的始終，且日趨強烈。
（4）MEMS向NEMS演進。隨著終端設(shè)備小型化、種類多樣化，推動微電子加工技術(shù)特別是納米加工技術(shù)的快速發(fā)展，智能傳感器向更小尺寸演進是大勢所趨。與MEMS類似，NEMS（納機電系統(tǒng)）是專注納米尺度領(lǐng)域的微納系統(tǒng)技術(shù)，只不過尺寸更小。
（5）新敏感材料的興起。薄膜型壓電材料具有更好的工藝一致性、更高的可靠性、更高的良率、更小的面積，可用于MEMS執(zhí)行器、揚聲器、觸覺和觸摸界面等。未來MEMS器件的驅(qū)動模式預計將從傳統(tǒng)的靜電梳齒驅(qū)動轉(zhuǎn)向壓電驅(qū)動。
（6）更大的晶圓尺寸。相比于目前業(yè)界普遍應用的6英寸、8英寸晶圓制造工藝，更大的晶圓尺寸能夠很大程度上降低成本、提高產(chǎn)量，并且晶圓尺寸的擴大與芯片特征尺寸的縮小是相應促進和互相推動的。例如，用12英寸晶圓工藝線制造的MEMS產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)。
接下來，讓我們管窺紅外、語音、氣體和運動（慣性）等熱門傳感器領(lǐng)域，聚焦這些領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)企業(yè)如何進行MEMS和傳感器技術(shù)創(chuàng)新，重塑產(chǎn)業(yè)鏈。
1、中國紅外探測器廠商重塑全球產(chǎn)業(yè)新格局
新冠疫情“危中藏機”，疫情使紅外測溫槍、紅外熱像儀等無接觸快速測溫設(shè)備成為防疫剛需，紅外測溫以迅雷不及掩耳之勢覆蓋了全民生活，更成為全球疫情防控的決勝技術(shù)。中國紅外探測器廠商抓住機遇，在保障國內(nèi)疫情防控需求的同時遠銷海外，獲得了全球客戶的廣泛認可，代表“中國芯”參與全球抗疫。在此背景下，“中國牌”測溫產(chǎn)品及紅外探測器廠商的營業(yè)收入和利潤增長顯著，出貨量遠超去年同期，實現(xiàn)了跨越式大發(fā)展，重塑了全球紅外行業(yè)新格局。
