MEMS的全稱是微型電子機械系統(tǒng)（Micro-ElectroMechanical System），相對于傳統(tǒng)的機械，它們的尺寸更小，最大的不超過一個厘米，甚至僅僅為幾個微米，其厚度就更加微小。采用以硅為主的材料，電氣性能優(yōu)良，硅材料的強度、硬度和楊氏模量與鐵相當(dāng)，密度與鋁類似，熱傳導(dǎo)率接近鉬和鎢。采用與集成電路（IC）類似的生成技術(shù)，可大量利用IC生產(chǎn)中的成熟技術(shù)、工藝，進行大批量、低成本生產(chǎn)，使性價比相對于傳統(tǒng)“機械”制造技術(shù)大幅度提高。

微機電系統(tǒng)是指可批量制作的，將微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。你可以把它理解為利用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體工藝和材料，用微米技術(shù)在芯片上制造微型機械，并將其與對應(yīng)電路集成為一個整體的技術(shù)。所以它是以半導(dǎo)體制造技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種先進的制造技術(shù)平臺

MEMS傳感器的分類：

MEMS傳感器的種類繁多，分類方法也很多。下面是按照工作原理分類如下：

其中每一種MEMS傳感器又有很多種細(xì)分方法。如加速度計，按檢測質(zhì)量的運動方式劃分，有角振動式和線振動式加速度計等，種類繁多，常見的MEMS傳感器有壓力傳感器、加速度傳感器、微機械陀螺儀、慣性傳感器、MEMS硅麥克風(fēng)等等;MEMS傳感器的品種多到可以以萬為單位，且不同MEMS之間參量較多，沒有完全標(biāo)準(zhǔn)的工藝。這種行業(yè)特性讓MEMS傳感器制造的企業(yè)前期的研發(fā)投入過大，單品種的銷量很難放大。以慣性傳感器為例，其市場盈虧平衡規(guī)模為月產(chǎn)1000萬只，即企業(yè)須至少每月生產(chǎn)1000萬只慣性傳感器才能保持不虧本狀態(tài)，根據(jù)調(diào)查，國內(nèi)絕大多數(shù)企業(yè)都遠(yuǎn)低于這一規(guī)模。國內(nèi)最大的純MEMS傳感器公司美新至今是虧損的。所以只有企業(yè)做的越大它的贏利能力才越強。

MEMS傳感器的應(yīng)用：

MEMS傳感器作為獲取信息的關(guān)鍵器件，對各種傳感裝置的微型化起著巨大的推動作用，已在太空衛(wèi)星、運載火箭、航空航天設(shè)備、飛機、各種車輛、生特醫(yī)學(xué)及消費電子產(chǎn)品等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。MEMS傳感器典型應(yīng)用如下圖。

在智能手機上，MEMS傳感器提供在聲音性能、場景切換、手勢識別、方向定位、以及溫度/壓力/濕度傳感器等廣泛的應(yīng)用;在汽車上，MEMS傳感器借助氣囊碰撞傳感器、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）和車輛穩(wěn)定性控制增強車輛的性能。;醫(yī)療領(lǐng)域，通過MEMS傳感器研成功制出微型胰島素注射泵，并使心臟搭橋移植和人工細(xì)胞組織成為現(xiàn)實中可實際使用的治療方式;在可穿戴應(yīng)用中，MEMS傳感器可實現(xiàn)運動追蹤、心跳速率測量等。

MEMS傳感器典型應(yīng)用舉例：

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，MEMS的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，由最早的工業(yè)、軍用航空應(yīng)用走向普通的消費市場。　軍用與航空屬于所謂的高價值MEMS應(yīng)用領(lǐng)域，但是這兩個領(lǐng)域的用量太小了，一年也就四千萬美金左右，增長空間也是有限的。醫(yī)療電子上的MEMS器件價值也不錯，它的傳感器的平均銷售價格遠(yuǎn)高于其它可比的MEMS領(lǐng)域。總體來看，一年高價值MEMS產(chǎn)業(yè)的營業(yè)收入將達到3億美元左右。但是應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬于汽車電子產(chǎn)業(yè)和消費電子應(yīng)用市場，這兩大領(lǐng)域占了MEMS傳感器市場的60%以上。我們下面分析一下這兩個主要的應(yīng)用領(lǐng)域。

汽車電子MEMS傳感器：

汽車電子產(chǎn)業(yè)被認(rèn)為是MEMS傳感器的第一波應(yīng)用高潮的推動者，MEMS傳感器在汽車上應(yīng)用的快速發(fā)展主要是受益于各國政府全面推出汽車安全規(guī)定（比如要求所有汽車采用TPMS系統(tǒng)）和汽車智慧化的發(fā)展趨勢。全球平均每輛汽車包含10個傳感器，在高檔汽車中，大約采用25至40只MEMS傳感器，車越好，所用的MEMS就越多，BMW740i汽車上就有70多只MEMS。MEMS傳感器可滿足汽車環(huán)境苛刻、可靠性高、精度準(zhǔn)確、成本低的要求。其應(yīng)用方向和市場需求包括車輛的防抱死系統(tǒng)（ABS）、電子車身穩(wěn)定程序（ESP）、電控懸掛（ECS）、電動手剎（EPB）、斜坡起動輔助（HAS）、胎壓監(jiān)控（EPMS）、引擎防抖、車輛傾角計量和車內(nèi)心跳檢測等等。

目前，壓力傳感器、加速計、陀螺儀與流量傳感器四類器件合計占汽車MEMS系統(tǒng)的99%。其五年增長率均在3-12%。MEMS壓力傳感器是汽車中應(yīng)用最多的傳感器，汽車用MEMS壓力傳感器的價格大概在5~7美元。在汽車領(lǐng)域，MEMS壓力傳感器營業(yè)收入2013年預(yù)計達到12.6億美元，占當(dāng)年總體產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入的74%。至少18個汽車應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒋龠M壓力傳感器的增長，包括：輪胎壓力，電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)中的剎車傳感器，側(cè)面氣囊，與日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的引擎控制，大氣壓力與廢氣再循環(huán)壓力。

按銷售額計算，最大的五種汽車MEMS應(yīng)用按降序排名是：ESC，安全氣囊，進氣歧管絕對壓力（MAP），TPMS與翻滾探測。

全球汽車MEMS營業(yè)收入預(yù)測（以100萬美元計）

總體來看，2010-2015年中國仍將是全球第三大汽車MEMS傳感器用戶，領(lǐng)先于日本以及列入“其它地區(qū)”的眾多國家。北美將繼續(xù)位居第一，歐洲排名第二。預(yù)計2015年總體汽車MEMS銷售額將達到30億美元，比2012年的24億美元增長25%。中國的汽車MEMS傳感器遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于全球的平均增長速度。15年中國汽車MEMS銷售額將增長到3.879億美元，而2010年是1.943億美元。

汽車電子用MEMS感應(yīng)器廠商分析：

2012年10大汽車MEMS傳感器供應(yīng)商的營業(yè)收入（以百萬美元計）

如表1所示，博世2012年汽車MEMS營業(yè)收入高達6.25億美元，遙遙領(lǐng)先于第二名日本Denso的2.96億美元。前10名廠商的合計營業(yè)收入為21億美元，去年總體汽車MEMS產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入為23億美元，10大廠商合計份額接近94%。所以汽車用MEMS的產(chǎn)業(yè)集中度是非常高的。沒有一家來自中國的廠家。

博世在汽車上MEMS傳感器的成功不僅是他的技術(shù)水平高，產(chǎn)品線非常寬，不僅是最大的壓力傳感供應(yīng)商，也是低壓領(lǐng)域MEMS的頭號供應(yīng)商，尤其是在電子穩(wěn)定控制（ESC）系統(tǒng)領(lǐng)域，該公司是加速計、陀螺儀和壓力傳感器的主要供應(yīng)商。為了順應(yīng)趨勢，把加速計與陀螺儀封裝在一起（組合式傳感器）以降低ESC系統(tǒng)生產(chǎn)商總體成本.

消費類電子MEMS傳感器：

隨著消費電子領(lǐng)域大發(fā)展及產(chǎn)品創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，特別是受益于智能手機和平板電板的快速發(fā)展，消費電子已經(jīng)取代汽車領(lǐng)域成為MEMS最大的應(yīng)用市場。

全球智能手機與平板電腦用MEMS市場

MEMS傳感器在消費電子領(lǐng)域的應(yīng)用包括運動/墜落檢測、導(dǎo)航數(shù)據(jù)補償、游戲/人機界面、電源管理、GPS增強/盲區(qū)消除、速度/距離計數(shù)等等，這使其滲透力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)意義上的半導(dǎo)體芯片,這些MEMS技術(shù)都在很大程度上提高了用戶體驗。在所有的領(lǐng)域中，手機是MEMS最大的應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)用最多的傳感器是加速計、陀螺儀與MEMS硅麥克風(fēng)，其中加速度計是該市場中第一大應(yīng)用產(chǎn)品。而近期陀螺儀增長迅速，已經(jīng)成為繼加速度計后的第二大應(yīng)用產(chǎn)品。MEMS麥克風(fēng)銷售額2014年已經(jīng)接近10億美元，IHS表示全球MEMS麥克風(fēng)市場仍將連續(xù)5年維持18%的年復(fù)合成長率（CAGR）。還有一些MEMS傳感器正處于研發(fā)階段或剛進入市場的，例如磁力計、指紋傳感器、環(huán)境傳感器、MEMS手機攝像頭等。

中國的MEMS傳感器行業(yè)政策的支持

MEMS傳感器是屬于集成電路行業(yè)，中央與地方政府開始著力扶持集成電路（芯片）產(chǎn)業(yè)，無論從資金規(guī)模還是扶持思路上都是空前的。

1、3月5日，國務(wù)院總理***在今年兩會上的政府工作報告中，首次提到集成電路（芯片）產(chǎn)業(yè)。

2、3月4日，上海市經(jīng)信委則啟動了集成電路設(shè)計人員專項獎勵工作。此外，江蘇、深圳等省市可能都將在兩會后出臺百億產(chǎn)業(yè)基金，由政府牽頭，吸納社會資本。

3、2014年6月，國務(wù)院印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》

4、2014年4月23日國家成立了1200億元國家級芯片產(chǎn)業(yè)扶持基金。

總結(jié)：

1、MEMS傳感器相對傳統(tǒng)的傳感器有很多的優(yōu)勢，廣泛的應(yīng)用在了消費類電子、醫(yī)療保健、汽車工業(yè)等行。

2、由于MEMS傳感器行業(yè)的品種多達上萬種，研發(fā)投入過大，單品種的銷量很難放大，所以只有大企業(yè)才能贏利。

3、MEMS傳感器已在消費電子產(chǎn)品、汽車工業(yè)、醫(yī)療保健、機器人及自動化工業(yè)、太空衛(wèi)星、運載火箭、航空航天設(shè)備等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其中消費類電子已經(jīng)成為了MEMS傳感器的第一大應(yīng)用市場，2014年全球銷售額已達30億美元。

4、汽車領(lǐng)域MEMS傳感器前10名廠商的合計營業(yè)收入為21億美元，去年總體汽車MEMS產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入為23億美元，10大廠商合計份額接近94%集中度非常高。是因為汽車上的使用的安全性能要求高，只有少數(shù)廠家能達到要求。

5、消費電子是MEMS最大的應(yīng)用市場。Yole Developpement研究報告預(yù)測，2013至2018年間，全球MEMS消費類傳感器市場將以18.5%的年復(fù)合增長率增長，到2018年將達到64億美元。廠商的集中度相對較低，是因為消費類的MEMS傳感器要求較低。

6、2014年MEMS傳感器市場規(guī)模達到130億美元，預(yù)計到2018年，MEMS市場產(chǎn)值將以12%～13%的復(fù)合增長率增長至225億美元，單位出貨量達到23.5億。

7、MEMS傳感器在低端消費電子的應(yīng)用也很大，如一些低端手機、可穿戴式設(shè)備，中國的MEMS傳感器與國際大公司還是有差距，中國MEMS企業(yè)未來在中低端的消費類市場還是有機會。

8、國家對MEMS傳感器行業(yè)的政策支持力度非常大。