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(zhēng)端、單邊主義盛行等錯(cuò)綜復(fù)雜的全球形勢(shì)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(duì)世界的看法。當(dāng)然，這些也對(duì)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(jī)遇，并不是所有的MEMS細(xì)分領(lǐng)域都在上述負(fù)面影響中掙扎。

2021年，MEMS傳感器的下一輪技術(shù)變革正在進(jìn)行時(shí)...

例如，紅外探測(cè)器和微流控器件市場(chǎng)就在新冠肺炎大流行中獲得了現(xiàn)象級(jí)的大幅增長(zhǎng)。此外，疫情帶來的居家隔離、遠(yuǎn)程辦公，推動(dòng)了5G部署、“非接觸”語(yǔ)音交互以及數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用發(fā)展，從而加速了射頻濾波器、MEMS振蕩器、MEMS麥克風(fēng)等器件的持續(xù)增長(zhǎng)；但是，由于消費(fèi)需求端的急劇萎縮，整體消費(fèi)類MEMS市場(chǎng)小幅下降2.6%，全球汽車市場(chǎng)猛踩剎車，使得這些市場(chǎng)相關(guān)的壓力傳感器、慣性傳感器需求下跌。

2019~2025年MEMS市場(chǎng)預(yù)測(cè)（按終端市場(chǎng)細(xì)分）（來源：Yole）

根據(jù)Yole預(yù)測(cè)，受新冠疫情等紛繁形勢(shì)的影響，2020年MEMS市場(chǎng)營(yíng)收年同比預(yù)計(jì)下降5.2%，其中消費(fèi)(-2.6%)、汽車(-27.5%)和通信(-20.5%)市場(chǎng)負(fù)增長(zhǎng)，工業(yè)(11.5%)、醫(yī)療(10.6%)、國(guó)防和航天(4.7%)市場(chǎng)繼續(xù)增長(zhǎng)?？傮w而言，2021年起預(yù)計(jì)將從陰霾中走出，到2025年全球MEMS市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至177億美元，2019~2025年期間的復(fù)合年增長(zhǎng)率為7.4%。

另一方面，新冠肺炎疫情確實(shí)阻礙了MEMS市場(chǎng)營(yíng)收的增長(zhǎng)，但卻并沒有影響MEMS技術(shù)和應(yīng)用的中長(zhǎng)期演進(jìn)趨勢(shì)。MEMS和傳感器仍在向著微型化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、低功耗以及智能化演進(jìn)，具體來說有以下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)：

（1）MEMS和傳感器呈現(xiàn)多項(xiàng)功能高度集成化和組合化的趨勢(shì)。由于設(shè)計(jì)空間、成本和功耗預(yù)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(cè)多個(gè)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(jì)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(jìn)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(yīng)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(jìn)人工智能在傳感器領(lǐng)域更廣闊的應(yīng)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(yīng)用對(duì)傳感需求的快速增長(zhǎng)，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(shí)現(xiàn)自供能，增強(qiáng)續(xù)航能力的需求將會(huì)伴隨傳感器發(fā)展的始終，且日趨強(qiáng)烈。

（4）MEMS向NEMS演進(jìn)。隨著終端設(shè)備小型化、種類多樣化，推動(dòng)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(jìn)是大勢(shì)所趨。與MEMS類似，NEMS（納機(jī)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(yáng)聲器、觸覺和觸摸界面等。未來MEMS器件的驅(qū)動(dòng)模式預(yù)計(jì)將從傳統(tǒng)的靜電梳齒驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向壓電驅(qū)動(dòng)。

（6）更大的晶圓尺寸。相比于目前業(yè)界普遍應(yīng)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(kuò)大與芯片特征尺寸的縮小是相應(yīng)促進(jìn)和互相推動(dòng)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(yǔ)音、氣體和運(yùn)動(dòng)（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(jìn)行MEMS和傳感器技術(shù)創(chuàng)新，重塑產(chǎn)業(yè)鏈。

1、中國(guó)紅外探測(cè)器廠商重塑全球產(chǎn)業(yè)新格局

新冠疫情“危中藏機(jī)”，疫情使紅外測(cè)溫槍、紅外熱像儀等無接觸快速測(cè)溫設(shè)備成為防疫剛需，紅外測(cè)溫以迅雷不及掩耳之勢(shì)覆蓋了全民生活，更成為全球疫情防控的決勝技術(shù)。中國(guó)紅外探測(cè)器廠商抓住機(jī)遇，在保障國(guó)內(nèi)疫情防控需求的同時(shí)遠(yuǎn)銷海外，獲得了全球客戶的廣泛認(rèn)可，代表“中國(guó)芯”參與全球抗疫。在此背景下，“中國(guó)牌”測(cè)溫產(chǎn)品及紅外探測(cè)器廠商的營(yíng)業(yè)收入和利潤(rùn)增長(zhǎng)顯著，出貨量遠(yuǎn)超去年同期，實(shí)現(xiàn)了跨越式大發(fā)展，重塑了全球紅外行業(yè)新格局。