这是一个物联网的系列文章，知了君在之前和大家已经聊过物联网的整体投资逻辑和芯片，今天我们聊一个物联网更加基础、底层的赛道 - 传感器！

纠正一个小问题，知了君之前有说道：“啥叫物联网，通俗说，就是把物体连上网”！

现在看来，用物体这个词不够准确，因为我发现养牛、养羊、养鸡的现在都开始用物联网办法来养了。

比如在内蒙草原，规模化养牛地方，给一头奶牛耳朵装上两个黄色的玩意，这样牧农就能在草原上几万头奶牛中认出那头是自己家的！有那头奶牛现在违规跑出圈了？他们吃了多少地方的草？

通过耳朵上的小牌牌，都能知道！

无论是奶牛的运动轨迹、方位、姿态、甚至通过动作规律，判断奶牛目前是否处在发情期都能判断的出来！

而这一切都离不开传感器这一元器件，都需要用他去感知环境，帮助主控芯片、算法获取他们想要的数据信息！

再有，智能扫地机器人，他要知道扫地路线怎么走，哪里已经扫过了？哪里还没扫了，要去扫？

智能驾驶中汽车如何感知外部环境，智能无人机怎么去飞？多高、多远、如何平衡控制？

都要用到传感器！

昨天我们提到物联网整个行业框架中有，感知、网络、平台、应用 四个大类，通俗的说就是感知数据、处理数据、数据应用。

感知数据，排在首位，感知中，传感器又排在首位，今天我们就好好聊聊他！

一、前世今生

传感器种类特别多，根据属性可分类，温度传感器，就是热敏电阻这些。压力传感器，光纤、压力计这些。流量传感器，比如电磁等。图像传感器，CMOS 最典型了。加速度传感器，陀螺仪、加速度计这些。

但上面这些，都不是今天聊的主角！

上面说的这些都是偏单一功能的传感器，这些压力、流量、声音、光等传统机械传感器都不适用现在的物联网!

拿上面帮忙养奶牛的传感器来说：

这个养牛传感器，是要挂在牛耳朵上的，不能重吧，不然耳朵扯长了！ 另外不能很耗电吧，不然总需要换的话，牛烦、你更烦！

所以就要求将传统的光、声、力、温等传感器功能集合在一块，并加上微型执行器以及信号处理和控制电路、电源等等集成于一块芯片上的微型器件，最终合成一个很小、很能干的模组。

这位mini男神叫做： MEMS ，中文名：微机电系统，比英文名听着还拗口！

出道30多年

1987 年美国伯克利加州大学发明了微马达，被认为是 MEMS 技术的开端！

1993 年 ADI 公司的微加速度计产品大批量应用于汽车防撞气囊，MEMS 正式走入产业化阶段。20 世纪 90 年代 MEMS 技术快速发展，围绕深槽蚀刻技术发展出多种加工工艺，微镜、喷墨打印头等 MEMS 产品不断涌现。

2007 年以后，以智能手机为代表的消费电子产品大量应用 MEMS 传感器，惯性传感器、磁力计、光学 MEMS、射频 MEMS 等应运而生。

近年来，物联网的发展不断推动 MEMS 技术进步，9 轴 IMU、集成环境 MEMS 等被大量应用，MEMS 集成化、微型化、智能化是未来发展趋势！

规模很大，但很难做！

MEMS全球是千亿市场规模，中国占比 5 成以上！

根据 IHS 的数据，2019 年全球MEMS 市场规模为 165 亿美元，折合人民币也就千亿以上。

但光中国市场就占了一多半，2019 年市场规模约 600 亿元，占全球市场比例约 54%！

二、难在哪

像模拟产品设计一样，我们的市场要求MEMS产品性能出色！

而MEMS芯片都是为某种具体应用定制的产品，这些由可动的微机械部件与高级电子控制部件构成的MEMS芯片很多都是工程奇迹！

所以MEMS系统在设计、制造与测试上都有难点！

设计：

MEMS 设计研发投入时间过长是第一道难关，这种微型机电系统用内置的MEMS传感器将物理、化学、生物等多种信号进行收集、转换，再通过MEMS执行器和相应电路控制电子器件发生相应的行为。

所以MEMS的设计研发涉及到微电子、机械、材料、化学、医学、能源科学等多个学科，并且学科交叉程度极高，带来的结果是研发周期拉长，一款MEMS产品至少需要6-8年的研发时间，然后才能进入测试阶段。

制造：

MEMS采用半导体工艺和材料，以半导体制造技术为基础而进阶发展而来，因此其设计和生产的过程与芯片制造类似，同样需要光刻、薄膜沉积、掺杂、刻蚀、化学机械抛光工艺等。

技术上已经很难了，但制造过程成本更难，流一次片成本太高!

做个有感测功能的样机相对容易，实验流片搞个两三次就可以了。但是要各项性能指标达到实用要求 ，且在各种环境下长期稳定可靠保持指标，估计需耗的资源和时间5~10倍起。

另外越是高端的传感器这个倍数越大，国内的高端传感器敏感核心产品几乎完全依赖进口！

测试：

目前，国内可以提供专业MEMS代工服务的有中芯国际、无锡华润上华、上海先进等。

除了以上企业能够满足代工产能和良率要求之外，其他大多数国内MEMS代工企业还未积累起足够的工艺技术储备和大规模市场验证反馈的经验。

并且在加工工艺的一致性、可重复性也都不能满足设计需要，产品的良率和可靠性更是无法达到规模生产要求。

在这样的情况之下，设计公司也只能选择与国外成熟代工厂合作，才能保证产品的质量。但在现在产能紧张情况下，产能也是个问题！

但国内呈现出的，却是一种错觉现象，大把的企业号称都可以做MEMS，涌现出大批的玩家，相互杀价，激烈内卷中！

搞得好像MEMS，很好做似的！

诚然，大部分玩家，仅仅是买来英飞凌、罗氏巨头的套片，然后自己封装一下，再出片，这就算我公司具备量产MEMS芯片能力了！

其实这和爱情公寓里面，胡一菲跑到超市里买回来几盒巧克力，把他们都一起融化掉，，然后搞个模具，换个造型，就代表她会做巧克力的逻辑是一样的！

参考英飞凌、罗氏等MEMS大厂的成功经验，能把这件事做好的，大多走的是IDM模式！

这种模式国内只有少数标的在走，但大部分公司还是走着类贴牌的模式！

然则，难在哪，壁垒在哪！

三、标的梳理

我们按照设计、制造、封测的流程去梳理一下主要标的，并没有完全囊括所有，只是重点梳理，重点标的篇知了君，准备明天写一篇专文分析！

设计：

国际巨头英飞凌、罗氏就不提了，核心看看国内标的！

歌尔股份和敏芯股份MEMS这块，覆盖范围比较广，有 MEMS 麦克风、MEMS 压力传感器、MEMS 气流传感器等。

瑞声科技、睿创微纳在MEMS 麦克风和红外MEMS的产品上，有所布局！

制造：

赛微电子收购了 MEMS 专业代工领先厂商 Silex，且 Silex 2019 年专业 MEMS 代工收入排名第一。中芯国际和华虹半导体MEMS 代工也有一定的占比。

测试：

国内MEMS封测市场 ASE、Amkor 、长电科技三巨头垄断，市场份额分别为 27%、23% 、10%，三个巨头合计70%市占率！

预告下文：

综合看下来，还是敏芯比较优秀，做的虽重，但另辟西路，独树一帜！

详细看好敏芯逻辑，等明天文章再细聊！

今天核心就给大伙梳理一下MEMS行业的信息，让大家比较形象的了解到什么是MEMS？ 这玩意壁垒在哪？

就够了！

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