机遇背后，MEMS挑战尚在

1.什么是MEMS传感器及其工作原理：

MEMS传感器即运用了MEMS技术的传感器。MEMS传感器由传感器、信息处理单元、执行器和通讯/接口单元等组成。其输入信号通过传感器转换为电信号，经过信号处理（模拟的/数字的）后，由执行器与外界产生作用。每一个微系统可以采用数字或模拟信号（电、光、磁等物理量）与其他的微系统进行通信。与传统传感器相比，MEMS传感器具有体积小、重量轻、集成度高、智能化、低成本、功耗低、可大规模生产等优点，MEMS内部一般在微米甚至纳米级别，使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。

MEMS传感器工作原理图

数据来源：观研天下整理

2.MEMS传感器应用领域

目前，传感器的应用已渗透进各行各业，如消费电子、医疗诊断、工业自动化、汽车电子、环境监测、交通运输、资源开发、军事工程等。随着物联网时代到来，传感器将作为基础设施得到先行发展，MEMS产业化浪潮持续推进，市场规模不断扩大。

从产品结构来看，射频、压力、麦克风、加速度、陀螺仪和惯性组合是目前应用最为广泛的器件。其中，压力传感器、加速度传感器在MEMS行业占比达到14.3%和10.5%。

3.MEMS传感器市场发展

根据MordorIntelligence分析报告，2020 年全球 MEMS 传感器市场价值 116.862 亿美元，预计到 2026 年将达到 168.570 亿美元，在预测期间（2021-2026 年）的复合年增长率为 6.5%。由于 COVID-19大流行，某些类型的 MEMS 传感器的需求显着飙升。例如，由于需要非接触式监测人们的体温，因此对温度枪和热像仪中使用的热电堆和微测辐射热计的需求有所增加。此外，用于检测 COVID-19 的实时聚合酶链反应（PCR) 诊断测试和用于 DNA 测序的微流体正在获得重要的市场相关性。后者是在分子水平上高精度检测细菌或病毒的首要方法。此外：

1）微机电系统 (MEMS) 传感器除了具有制造更小的电子设备的潜力外，还具有多种优势，例如精度和可靠性。因此，它们在过去几年中获得了相当大的吸引力。微型化消费设备，例如物联网连接设备和可穿戴设备，是 MEMS 传感器在市场上的新兴应用。

2）所研究市场的主要驱动因素包括汽车行业日益增长的安全问题以及工业 4.0 自动化的出现。工业 4.0有望在未来几年产生重大影响，因为它在 COVID-19 后的多个工业环境中被广泛采用。此外，汽车行业日益增长的安全问题，特别是在自动驾驶汽车大量使用的未来，将推动 MEMS 传感器在此类应用中的使用。

3）压力传感器有望见证最快的增长速度，因为它们被用于多个应用领域，如生物医学、汽车电子、小型家电、可穿戴和健身电子产品。其他 MEMS 传感器，例如麦克风（声音传感器）和超声波MEMS 传感器、环境传感器和微测辐射热计，预计将在所研究的市场中占据显着份额。

5）此外，挑战市场增长的因素包括由于接口设计考虑和 MEMS 缺乏标准化制造工艺而导致 MEMS 传感器实施的总体成本增加。MEMS 的标准化无疑不如传统半导体工艺和模型环境先进。然而，标准程序必将在未来几年内发生，使得挑战的影响在未来几年逐渐降低。

尤其是在汽车板块有望占据重要份额

汽车领域描述了汽车行业和智能汽车中的MEMS传感器（如MEMS压力、MEMS加速度和陀螺仪传感器）。MEMS传感器的发展方向预计在汽车领域。广泛应用于发动机(ABS)、电子稳定程序（ESP)、电子控制悬架(ECS)、电动手刹(EPB)、斜坡启动辅助(HAS)、胎压监测（EPMS)、汽车发动机稳定、角度测量、心跳检测、车内自适应导航系统。

汽车对安全和安保的需求不断增长是主要因素之一，在市场增长中发挥着至关重要的作用。根据世界卫生组织的数据，全球每年有超过 135 万人死于道路交通事故。MEMS传感器在提高车辆的安全特性方面发挥着关键作用，并成为市场增长的催化剂。

此外，随着新能源汽车、无人驾驶汽车等新型智能汽车的发展，未来MEMS传感器可能会在汽车传感器市场占据更重要的份额。