隨著新一輪工業(yè)革命和產(chǎn)業(yè)變革的蓬勃興起，智能傳感器正在被廣泛應(yīng)用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、生物醫(yī)療、5G等眾多領(lǐng)域，其發(fā)展前景廣闊無限。智能傳感器是連接物理世界與數(shù)字世界的橋梁。其中，以MEMS為代表的智能傳感器是傳感器的發(fā)展趨勢。

MEMS產(chǎn)業(yè)機(jī)遇大于挑戰(zhàn)

科創(chuàng)板的設(shè)立促進(jìn)了MEMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展。科創(chuàng)板將對新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)高發(fā)的MEMS產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生直接的促進(jìn)作用；助力MEMS產(chǎn)業(yè)新龍頭的產(chǎn)生，加速企業(yè)的優(yōu)勝劣汰，促進(jìn)行業(yè)快速發(fā)展。

中國MEMS產(chǎn)線類型占比

國內(nèi)MEMS產(chǎn)業(yè)在“機(jī)遇與挑戰(zhàn)”中穩(wěn)步前進(jìn)。一方面，2020年新冠肺炎疫情爆發(fā)，國際貿(mào)易環(huán)境復(fù)雜多變，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展面臨著諸多挑戰(zhàn)，高端芯片、EDA軟件、制造與測試設(shè)備等有待發(fā)展。另一方面，后疫情時(shí)代，在“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速推廣”和“新基建加速新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用”等因素的驅(qū)動(dòng)下，國內(nèi)MEMS產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，穩(wěn)中求進(jìn)必然是MEMS產(chǎn)業(yè)在2021年的主題。

“智能化、微型化、集成化”已經(jīng)成為MEMS產(chǎn)業(yè)的新共識(shí)。全球主要傳感器和儀器儀表企業(yè)早已加大了MEMS的研發(fā)與投入，通過自主研發(fā)、收購、合作等方式，不斷增強(qiáng)自身在智能傳感器和MEMS領(lǐng)域的技術(shù)積累。

MEMS產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善

MEMS產(chǎn)業(yè)主要是伴隨著集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來的，主要分為研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造（晶圓制造和封裝測試）、集成應(yīng)用三個(gè)層面，就全產(chǎn)業(yè)鏈概念來說，還包括材料和設(shè)備。

研發(fā)設(shè)計(jì)的中堅(jiān)力量主要集中在北京、上海等地的高校、科研院所和研發(fā)中試平臺(tái)，多數(shù)企業(yè)都是和這些機(jī)構(gòu)合作研發(fā)設(shè)計(jì)MEMS產(chǎn)品。MEMS技術(shù)涉及微電子、材料、物理、化學(xué)、生物、機(jī)械學(xué)諸多學(xué)科領(lǐng)域。2020年，射頻、3D成像、激光雷達(dá)等新應(yīng)用進(jìn)一步開拓了MEMS市場空間，吸引了大量企業(yè)布局，但目前距離大批量生產(chǎn)仍存在一些尚未攻克的技術(shù)難點(diǎn)。

2018-2023年中國MEMS市場發(fā)展情況

在生產(chǎn)制造層面，MEMS制造是基于集成電路制造技術(shù)發(fā)展起來的，分為前段晶圓制造和后段器件封測。晶圓制造主要有三類，純MEMS代工、IDM企業(yè)代工和傳統(tǒng)集成電路MEMS代工；封測一般是委托專業(yè)的MEMS器件封測廠。2020年一些特色工藝線也開始做MEMS產(chǎn)品，目前，北京silex產(chǎn)線一期準(zhǔn)備完畢，中芯紹興產(chǎn)能逐步釋放，MEMS國內(nèi)晶圓制造產(chǎn)能空間快速提升。

在集成應(yīng)用層面，主要分為三大類。一是由MEMS產(chǎn)品生產(chǎn)廠商提供解決方案，其解決方案通用性強(qiáng)，能夠更有效地發(fā)揮產(chǎn)品性能，兼具靈活與輕度定制化的特點(diǎn)，基本實(shí)現(xiàn)即插即用；二是由MEMS產(chǎn)品應(yīng)用廠商進(jìn)行集成，企業(yè)對外采購傳感器再集成到整機(jī)產(chǎn)品，該類解決方案專注于特定領(lǐng)域、研發(fā)成本較高、產(chǎn)品研發(fā)周期較長；三是由垂直整合廠商集成，通常屬于高精尖領(lǐng)域，企業(yè)為旗下航空、發(fā)電、運(yùn)輸?shù)葮I(yè)務(wù)自行生產(chǎn)專用傳感器，該類應(yīng)用集成專用性強(qiáng)，高度適配自家應(yīng)用。

未來10年是發(fā)展關(guān)鍵

未來十年是中國MEMS產(chǎn)業(yè)的黃金十年。國內(nèi)產(chǎn)業(yè)和市場端將面臨諸多挑戰(zhàn)，也將迎來前所未有的機(jī)遇。一是科創(chuàng)板機(jī)遇，科創(chuàng)板將加速M(fèi)EMS企業(yè)的優(yōu)勝劣汰，促進(jìn)行業(yè)快速發(fā)展；二是新基建機(jī)遇，5G、物聯(lián)網(wǎng)市場將帶來新需求；三是國家扶持的機(jī)遇，國家對MEMS產(chǎn)業(yè)的支持力度將不斷加大。

代工制造是中國MEMS產(chǎn)業(yè)的重要特點(diǎn)。未來，MEMS工藝將逐步標(biāo)準(zhǔn)化、兼容化，且MEMS體量遠(yuǎn)比IC小，因此MEMS企業(yè)更適合代工模式。隨著國內(nèi)MEMS制造水平的不斷提高，加之本地化服務(wù)和成本等優(yōu)勢，MEMS制造環(huán)節(jié)向中國轉(zhuǎn)移的趨勢將更加明顯，這也將導(dǎo)致中國的MEMS晶圓廠建設(shè)提速，進(jìn)一步提升國內(nèi)MEMS的整體制造能力。

MEMS封裝工藝是決定MEMS產(chǎn)品成本和性能的重要環(huán)節(jié)，其需要同時(shí)實(shí)現(xiàn)芯片保護(hù)、外界信號(hào)交互等多種功能。與IC封裝相比，MEMS封裝需考慮的因素更多、更為復(fù)雜，且標(biāo)準(zhǔn)不一，往往需要定制化。近年來，3D晶圓級封裝技術(shù)取得長足進(jìn)步，可以把MEMS和ASIC整合在一起，未來3D晶圓級封裝將進(jìn)一步提升效率和縮減尺寸，成為MEMS先進(jìn)封裝領(lǐng)域的重要方向。

新材料和傳感集成的技術(shù)突破及廣泛應(yīng)用，將大幅提高硅基MEMS產(chǎn)品性能、降低成本，為MEMS產(chǎn)業(yè)帶來巨大的市場機(jī)會(huì)。如PZT、氮化鋁、氧化釩等新材料在MEMS器件上的突破，有望取代部分傳統(tǒng)硅基產(chǎn)品，得到快速應(yīng)用。同時(shí)，將多種單一功能傳感器組合成多功能合一的傳感器模組，再通過集成微控制器、微處理器等芯片的傳感器集成技術(shù)，也將為MEMS產(chǎn)業(yè)帶來新的市場機(jī)遇。

優(yōu)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)推動(dòng)協(xié)同發(fā)展

首先，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境和金融環(huán)境。落實(shí)國家政策法規(guī)，營造良好的金融生態(tài)環(huán)境，建立多元化的投融資體系，積極推進(jìn)銀企合作，拓寬企業(yè)融資渠道。促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)。設(shè)立創(chuàng)新扶持基金，扶持前期研發(fā)創(chuàng)新。

其次，產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合，重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略布局。聯(lián)合高校設(shè)立科技創(chuàng)新基金，開展新產(chǎn)品研發(fā)、科技成果轉(zhuǎn)化等，構(gòu)筑企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新體系，走“產(chǎn)學(xué)研用”相結(jié)合的道路，走自主創(chuàng)新和國際合作相結(jié)合的跨越式發(fā)展道路。推動(dòng)并聯(lián)合企業(yè)、大專院校、科研院所、行業(yè)協(xié)會(huì)、支撐機(jī)構(gòu)，成立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟；積極開展關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)聯(lián)合研發(fā)、專利運(yùn)營、標(biāo)準(zhǔn)制定、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等工作，建立標(biāo)準(zhǔn)化工藝庫，提升工藝通用性。重視MEMS知識(shí)產(chǎn)權(quán)的戰(zhàn)略布局，強(qiáng)化國際交往，擴(kuò)大國際知識(shí)產(chǎn)權(quán)交流合作。

再次，完善并優(yōu)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)，積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同升級。一方面，積極提升本土產(chǎn)業(yè)配套能力，推動(dòng)新型敏感材料、設(shè)計(jì)分析軟件、核心裝備、傳感器數(shù)據(jù)融合等技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。另一方面，統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源，強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展能力；建立研發(fā)與終端消費(fèi)產(chǎn)品一體化的協(xié)同交互發(fā)展體系，形成以技術(shù)開拓市場、市場促進(jìn)技術(shù)能力提升的循環(huán)發(fā)展模式。

最后，加強(qiáng)高校人才培養(yǎng)建設(shè)，鼓勵(lì)企業(yè)與高校合作培養(yǎng)。搭建高校和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的模式，支持建立MEMS產(chǎn)學(xué)研用育人平臺(tái)；鼓勵(lì)和支持MEMS制造商設(shè)立研發(fā)激勵(lì)基金，逐步建立研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，建立與科研院所人才交流與聯(lián)合培養(yǎng)長效機(jī)制，促進(jìn)研發(fā)、工藝難題上行和科研成果應(yīng)用下行，打通科研院所科技成果轉(zhuǎn)化通道。