中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中存在著巨大發(fā)展空間的領(lǐng)域除了CPU、GPU、FLASH、DSP和FPGA之外，MEMS慣性傳感器也是一個關(guān)鍵的領(lǐng)域，在半導(dǎo)體器件國產(chǎn)化日益高漲的今天，呼喚MEMS慣性傳感器領(lǐng)域的“王者”。

第一節(jié)

MEMS傳感器介紹

一、MEMS傳感器技術(shù)介紹

MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）即微機電系統(tǒng)，也叫做微電子機械系統(tǒng)、微系統(tǒng)、微機械等，指尺寸在幾毫米乃至更小的高科技裝置，可批量制作，將微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、甚至接口、通信和電源等集為一體的微型器件或系統(tǒng)。MEMS是利用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體工藝和材料，通過微米技術(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。受益于普通傳感器無法企及的IC硅片加工批量化生產(chǎn)帶來的成本優(yōu)勢，MEMS同時又具備普通傳感器無法具備的微型化和高集成度。

MEMS其工作原理是外部環(huán)境物理、化學(xué)和生物等信號輸入，通過微傳感器轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過信號處理（模擬信號或數(shù)字信號）后，由微執(zhí)行器執(zhí)行動作，達到與外部環(huán)境“互動”的功能。如圖1-1-1所示。

傳統(tǒng)麥克風(fēng)傳感器與MEMS麥克風(fēng)傳感器對比如圖1-1-2所示。

MEMS傳感器品種繁多，分類方法也很多。按其工作原理，可分為物理型、化學(xué)型和生物型三類。每種MEMS傳感器又有多種細(xì)分方法，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。按檢測質(zhì)量支承方式劃分，有扭擺式、懸臂梁式和彈簧支承方式。按信號檢測方式劃分，有電容式、電阻式和隧道電流式。按控制方式劃分有開環(huán)和閉環(huán)式。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。

二、MEMS慣性傳感器介紹

MEMS慣性傳感器主要是指MEMS加速度計和MEMS陀螺儀。MEMS慣性傳感器在1990年代開始規(guī)模應(yīng)用在汽車工業(yè)和國防工業(yè)，20世紀(jì)初開始應(yīng)用于手機等消費電子領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)有望引領(lǐng)下一波增長浪潮（如圖2-1-1所示）。

MEMS陀螺儀和MEMS加速度計，均由一顆MEMS芯片和一顆ASIC芯片組成，二顆芯片封裝一起構(gòu)成了陀螺儀或加速度計，如圖2-2-2所示。

集成若干軸加速度計和陀螺儀為一體，可構(gòu)成IMU（Inertial Measurement Unit慣性測量單元），IMU可用于測量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度。ST的九軸MEMS IMU傳感器（三軸陀螺儀+三軸加速度計）、InvenSense的九軸IMU傳感器（三軸陀螺儀+三軸加速度計），如圖2-2-3所示。

低精度的MEMS慣性傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域以消費電子為代表，如手機、游戲機、無線鼠標(biāo)、數(shù)碼相機、硬盤保護、計步器、防盜系統(tǒng)、GSP導(dǎo)航、老人健康檢測、玩具、玩具級無人機、智能運動器械等產(chǎn)品中，基本功能是測量物體的直線加速度、傾斜角度、轉(zhuǎn)動速度、振動頻率和力度等，這些基本的物理信號通過應(yīng)用程序的開發(fā)，可以衍生出各種各樣的功能。主要供應(yīng)商為ST、Bosch、Invensense（TDK）、Mcube、蘇州明皓、Kionix（Rohm）等。

中精度的MEMS慣性傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域以汽車為代表，主要功能為：安全氣囊觸發(fā)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)、防側(cè)翻、輪胎防盜、TPMS（胎壓監(jiān)控）、GPS輔助導(dǎo)航、自動駕駛等。根據(jù)功能不同規(guī)格不同，如安全氣囊觸發(fā)的加速度計量程在±70g～±100g，電子穩(wěn)定系統(tǒng)、防側(cè)翻等的加速度計量程～±2g，零偏溫漂在±0.1～±1mg/℃，電子穩(wěn)定系統(tǒng)的陀螺儀的量程在±200°/s～±500°/s，零偏穩(wěn)定性（常溫Allen）在2～15°/h，另外還有精密農(nóng)業(yè)、工業(yè)自動化、大型醫(yī)療設(shè)備、機器人、工廠機械、工業(yè)級無人機、儀器儀表、軌道交通等應(yīng)用領(lǐng)域。主要供應(yīng)商為ADI、Bosch、松下、精工、Murata、Silicon sensing、Infineon、MEMSIC等。

高精度的MEMS慣性傳感器的應(yīng)用以航天和國防領(lǐng)域為代表，包括導(dǎo)彈導(dǎo)引頭、通信天線指向控制、智能炮彈、光學(xué)瞄準(zhǔn)穩(wěn)定系統(tǒng)、水下物體導(dǎo)航、飛機姿態(tài)監(jiān)控、戰(zhàn)場機器人等，其性能指標(biāo)要求全工作溫度區(qū)域得到保證，其中小量程加速度計的量程在10～100g，零偏穩(wěn)定性<10mg；大部分陀螺儀的量程在100°/s～500°/s，零偏穩(wěn)定性（常溫Allen）在0.2°/h～1°/h。主要供應(yīng)商為Honeywell、BEI、Sensonor、Colibrys、Endevco、Systron Donner、Sagem等。

第二節(jié)

MEMS慣性傳感器行業(yè)分析

一、MEMS傳感器所屬行業(yè)和法規(guī)

（一）所屬行業(yè)

根據(jù)中國證監(jiān)會發(fā)布的《上市公司行業(yè)分類指引》（2012 年修訂）規(guī)定，MEMS傳感器所屬行業(yè)為“計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)”（C39）；根據(jù)國家統(tǒng)計局2017年6月頒布實施的《國民經(jīng)濟行業(yè)分類》國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4754-2017），MEMS傳感器所處行業(yè)為“計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)”行業(yè)下的“電子元件及電子專用材料制造”（C3983）子行業(yè)，細(xì)分行業(yè)為敏感元件及傳感器制造。

（二）行業(yè)監(jiān)管體制、主要法律法規(guī)及政策

1、行業(yè)監(jiān)管體制

1) 行業(yè)監(jiān)管體制及主管部門

MEMS傳感器所屬行業(yè)的主管部門主要為工信部。工信部主要負(fù)責(zé)研究擬定信息化發(fā)展戰(zhàn)略、方針政策和總體規(guī)劃；擬定本行業(yè)的法律、法規(guī)，發(fā)布行政規(guī)章；組織制訂行業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，組織制訂行業(yè)的技術(shù)政策、體制和標(biāo)準(zhǔn)等，并對行業(yè)的發(fā)展方向進行宏觀調(diào)控。

2）行業(yè)協(xié)會及其他組織

中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會是MEMS傳感器所屬行業(yè)的行業(yè)自律組織，主要負(fù)責(zé)產(chǎn)業(yè)及市場研究，對會員企業(yè)提供行業(yè)引導(dǎo)、咨詢服務(wù)、行業(yè)自律管理以及代表會員企業(yè)向政府部門提出產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議和意見等。

工信部和半導(dǎo)體協(xié)會構(gòu)成了慣性傳感器行業(yè)的管理體系，各慣性傳感器企業(yè)在主管部門的產(chǎn)業(yè)宏觀調(diào)控和行業(yè)協(xié)會自律規(guī)范的約束下，面向市場自主經(jīng)營，自主承擔(dān)市場風(fēng)險。

2、行業(yè)主要法規(guī)及政策

近年來，國家層面大力推進MEMS傳感器行業(yè)發(fā)展，包括如下。

2017年12月，工信部發(fā)布智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動指南（2017-2019年）。到2019年，建成智能傳感器創(chuàng)新中心；模擬仿真、設(shè)計、MEMS工藝、晶圓級封裝和個性化測試技術(shù)達到國際水平；涵蓋智能傳感器模擬與數(shù)字/數(shù)字與模擬轉(zhuǎn)換(AD/DA)、專用集成電路（ASIC）、軟件算法等的軟硬件集成能力大幅攀升。支持企業(yè)探索研發(fā)新型MEMS傳感器設(shè)計技術(shù)、制造工藝技術(shù)、集成創(chuàng)新與智能化技術(shù)等，持續(xù)提升原創(chuàng)性研發(fā)能力，逐步構(gòu)建高水準(zhǔn)技術(shù)創(chuàng)新體系。核心技術(shù)攻關(guān)工程包括：提升MEMS傳感器集成化水平，推動集成距離、環(huán)境光、三維景深等光學(xué)組合智能傳惑器產(chǎn)品實現(xiàn)商用。

2015年5月，國務(wù)院公布《中國制造2025》，在十大重點領(lǐng)域中明確提出要突破機器人本體、減速器、伺服電機、控制器、傳感器與驅(qū)動器等關(guān)鍵零部件及系統(tǒng)集成設(shè)計制造等技術(shù)瓶頸。

2013年2月，工業(yè)和信息化部、科技部、財政部、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會組織制定了《加快推進傳感器及智能化儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》，制定了具體的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，并給出了 2013-2025 年的發(fā)展路線圖。

2013年2月，國務(wù)院發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于推進物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》，其中著重提出“加強低成本、低功耗、高精度、高可靠、智能化傳感器的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，著力突破物聯(lián)網(wǎng)核心芯片、軟件、儀器儀表等基礎(chǔ)共性技術(shù)，加快傳感器網(wǎng)絡(luò)、智能終端、大數(shù)據(jù)處理、智能分析、服務(wù)集成等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新”。

2011年2月，工業(yè)和信息化部印發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，提出“提升感知技術(shù)水平。重點支持超高頻和微波射頻身份標(biāo)簽、智能傳感器、嵌入式軟件的研發(fā)，支持位置感知技術(shù)、基于MEMS的傳感器等關(guān)鍵設(shè)備的研制，推動二維碼解碼芯片研究”。

二、MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)鏈

MEMS是多學(xué)科交叉的復(fù)雜系統(tǒng)，其產(chǎn)業(yè)鏈類似于傳統(tǒng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，整個產(chǎn)業(yè)鏈涉及設(shè)計、制造、封裝測試、軟件及應(yīng)用方案環(huán)節(jié)。MEMS產(chǎn)業(yè)鏈的上游負(fù)責(zé)MEMS器件設(shè)計、材料和生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)，中游生產(chǎn)制造出MEMS器件、下游使用MEMS器件制造終端電子產(chǎn)品，MEMS產(chǎn)業(yè)鏈如圖2-2-1所示。

大部分MEMS行業(yè)的主要廠商是以Fabless為主，例如樓氏、HP、佳能等。同時，平行的也有IDM廠商垂直參與到整條產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)，比如Bosch、ST等都建有自己的晶元代工生產(chǎn)線。

MEMS設(shè)計，作為MEMS的核心門檻之一，因為其fabless的輕資產(chǎn)特性，及其核心門檻，國內(nèi)公司投資較為積極。國內(nèi)有眾多比較知名的Fabless，例如海思半導(dǎo)體、展訊、RDA、全志科技、國民技術(shù)、瀾起科技等等。

MEMS制造目前主要分為三類，純MEMS代工、IDM企業(yè)代工和傳統(tǒng)集成電路MEMS代工。與其將MEMS看做一種產(chǎn)品倒不如把它看成一種工藝，MEMS器件依賴各種工藝和許多變量。只有經(jīng)過多年的工藝改進及測試，MEMS器件才能真正被商品化。研發(fā)團隊一般需要大量時間來搜索有關(guān)工藝及材料物理特性方面的資料。利用單一一種材料（如多晶硅）制得的器件可能需要根據(jù)多晶硅的來源及沉積方法來標(biāo)記工藝中的變化。因此每一種工藝都需要長期、大量的數(shù)據(jù)來穩(wěn)定一個工藝。

國內(nèi)MEMS代工廠華潤上華、中芯國際、上海先進等，硬件條件雖與國際水平相近，但開發(fā)能力遠(yuǎn)不及海外代工廠；中國MEMS代工企業(yè)還未積累起足夠的工藝技術(shù)儲備和大規(guī)模市場驗證反饋的經(jīng)驗，加工工藝的一致性、可重復(fù)性都不能滿足設(shè)計需要，產(chǎn)品的良率和可靠性也無法達到規(guī)模生產(chǎn)要求。因此商業(yè)化階段的本土設(shè)計公司更愿意同TSMC、X-Fab、Silex等海外成熟代工廠合作。

三、MEMS傳感器市場容量

按Yole預(yù)測，2017年MEMS傳感器銷售額占全部傳感器市場的30%，約120億美元。2015-2021年MEMS傳感器年均增長率約為14%，高于全部傳感器市場12%的增長率。如圖2-3-1所示。

MEMS傳感器在無人機和機器人應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品劃分如圖2-3-2所示。

四、慣性傳感器陀螺儀和加速度計發(fā)展趨勢

（一）陀螺和加速度計介紹

1、陀螺

陀螺儀是慣性導(dǎo)航中一種重要傳感器，能檢測載體相對慣性空間轉(zhuǎn)動角速度或絕對角度，是慣性導(dǎo)航與制導(dǎo)、運動系統(tǒng)的姿態(tài)監(jiān)測與穩(wěn)定控制的核心部件。陀螺儀的核心技術(shù)指標(biāo)是零偏穩(wěn)定性，按照零偏穩(wěn)定性的大小，陀螺儀可以分為慣性級（小于0.01°/h）、戰(zhàn)術(shù)級（0.1~10°/h）和速率級（大于10°/h）。

根據(jù)陀螺的工作原理，可將陀螺分基于經(jīng)典力學(xué)原理的陀螺和基于近代物理學(xué)原理的陀螺。在工程實踐中，根據(jù)敏感載體相對慣性空間的角速度的介質(zhì)的不同，將陀螺分為轉(zhuǎn)子陀螺、光學(xué)陀螺、磁流體陀螺、原子陀螺等。最為常見的轉(zhuǎn)子陀螺包括液浮陀螺、動力調(diào)諧陀螺、靜電陀螺、振動陀螺，光學(xué)陀螺包括激光陀螺、光纖陀螺，微機械陀螺包括已經(jīng)應(yīng)用于工程實際中的MEMS（Micro-Electron-Mechanical-System，簡稱MEMS）陀螺和正處于研發(fā)階段的NEMS （Nano-Electro-Mechnical-System，NEMS）陀螺。

與傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)子陀螺、靜電陀螺、激光陀螺和光纖陀螺相比，基于MEMS技術(shù)的陀螺，具有體積小、成本低、功耗小、可靠性高、可批量生產(chǎn)的特點。

2、加速度計

加速度計是一種慣性傳感器，能夠測量物體的加速度，通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調(diào)電路等部分組成。傳感器在加速過程中，通過對質(zhì)量塊所受慣性力的測量，利用牛頓第二定律獲得加速度值。

利用MEMS技術(shù)設(shè)計的加速度計由于采用了微機電系統(tǒng)技術(shù)，使得尺寸大大縮小，具有體積小、重量輕、能耗低等優(yōu)點。

（二）國內(nèi)外陀螺發(fā)展趨勢

美國Draper 實驗室對2001年、2005年和2020年陀螺儀的發(fā)展和應(yīng)用進行了分析和預(yù)測（如2-4-1、2-4-2、2-4-3所示），可以看出各種陀螺儀的發(fā)展趨勢。

光纖陀螺（FOG）和石英/硅微機電MEMS陀螺發(fā)展迅速。

2020年石英/硅微機電MEMS陀螺將占領(lǐng)中低精度應(yīng)用領(lǐng)域。

（三）國內(nèi)外加速度計發(fā)展趨勢

美國Draper實驗室對2001年、2005年和2020年加速度計的發(fā)展和應(yīng)用進行了分析和預(yù)測（如圖2-4-4、2-4-5、2-4-6所示），從中可以看出各種陀螺儀的發(fā)展趨勢。

微機電MEMS加速度計發(fā)展迅速,，將取代石英撓性和液浮加速度計。

高精度機電加速度計仍保持原有應(yīng)用領(lǐng)域，部分領(lǐng)域被微機電MEMS加速度計取代。

五、行業(yè)競爭現(xiàn)狀

MEMS技術(shù)發(fā)展于20世紀(jì)90年代，是在微電子制造技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上隨著精密微型機械制造技術(shù)的發(fā)展而成長起來的，經(jīng)二十多年的研究國外已經(jīng)比較成熟，眾多科研單位及公司如美國Draper實驗室、霍尼韋爾Honeywell、ADI公司、Berkeley大學(xué)，德國Bosch公司，挪威的Sensonor，日本Toyata公司等已經(jīng)有商業(yè)化產(chǎn)品。

我國在微陀螺領(lǐng)域的研究起步較晚，經(jīng)過近些年的努力，關(guān)鍵技術(shù)研究有長足的進步，性能有大幅提高。上世紀(jì)90年代，最早的研究單位是上海微系統(tǒng)所、清華大學(xué)、北京大學(xué)、上海交大等，在國家“八五”、“九五”計劃期間，國家自然科學(xué)基金委員會、科技部、教育部、中科院、總裝備部的經(jīng)費總投入約1.5億元。“十五”期間MEMS正式列為863計劃中的重大專項，加上教育部的教育振興計劃、中科院的知識創(chuàng)新體系、自然科學(xué)基金會和科技部的立項以及地方政府和企業(yè)的投入，預(yù)計總經(jīng)費達3億以上。“十一五”和“十二五”期間總投資在20億以上。

國內(nèi)各高校、研究所雖然做了大量的研究工作，但中高性能微機械陀螺很少有商業(yè)化產(chǎn)品。中高端傳感器技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化相比國外還有明顯差距。國內(nèi)MEMS傳感器公司有美新半導(dǎo)體、明皜傳感、矽?？萍?、深迪半導(dǎo)體、敏芯微電子等。但是國內(nèi)MEMS公司在營業(yè)規(guī)模、技術(shù)水平、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、與國外有明顯差距，60%-70%的設(shè)計產(chǎn)品集中在加速度計、壓力傳感器等傳統(tǒng)領(lǐng)域。國內(nèi)MEMS企業(yè)規(guī)模還相對較小，單個企業(yè)較少有年銷售額超過1億美金?！吨袊鴤鞲衅鳟a(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2014）》顯示中國中高端傳感器的進口比例達80%，傳感器芯片的進口比例更高達90%，凸顯了本土中高端傳感器技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化的落后。

（一）國際主要公司

（a）美國Honeywell

霍尼韋爾是一家國際性從事自控產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)的公司，公司成立于1885年。是一家銷售額為333.7億美元(2011年度)，500強排名280位。1954年，該公司收購doelcam公司，一個陀螺儀的制造商。公司不斷改善陀螺儀，使之更敏感和準(zhǔn)確，同時降低它們的大小和重量。

Honeywell高性能慣性測量單元（IMU）HG1900、HG1930等組件中均使用了MEMS陀螺，已被美國國防部和國際軍隊成功部署在各種武器，無人機，平臺穩(wěn)定應(yīng)用以及商業(yè)應(yīng)用中。

目前Honeywell在MEMS陀螺研制開發(fā)領(lǐng)域是世界上最高水平之一。

（b）挪威Sensonor公司

Sensonor公司1985年成立于挪威霍爾滕，是世界領(lǐng)先的小型化、高性能MEMS陀螺儀和IMU的生產(chǎn)商，其產(chǎn)品作為導(dǎo)航、制導(dǎo)和穩(wěn)定平臺的核心部件，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化和航空航天等領(lǐng)域。

2003年被英飛凌科技收購。2009年，英飛凌MBO分拆Sensonor公司，繼續(xù)專注于基于MEMS的傳感器，主要關(guān)注高精度傳感器的應(yīng)用和市場，特別是慣性（陀螺儀和IMU）。從2012年起，Sensonor一直由瑞士投資集團所有。

公司目前主要產(chǎn)品是陀螺模塊STIM202和STIM210，以及慣性測量單元STIM300。

（c）美國ADI公司

ADI公司1965年成立于美國馬薩諸塞州諾伍德市，是高性能模擬、混合信號和數(shù)字信號處理集成電路設(shè)計、制造和營銷方面世界領(lǐng)先的企業(yè)，產(chǎn)品涉及幾乎所有類型的電子電器設(shè)備。

ADI公司陀螺產(chǎn)品主要有：商業(yè)級的加速度計ADXL3XX（普通飛行器）；工業(yè)級陀螺儀ADXRS6XX系列、工業(yè)級加速度計ADXL2XX系列（應(yīng)用于專業(yè)級的空拍）；戰(zhàn)術(shù)級ADIS1613X系列產(chǎn)品，主要有戰(zhàn)術(shù)級ADIS16135、ADIS16137。

（d）瑞士Colibrys公司

Colibrys是世界領(lǐng)先的加速度傳感器制造商, 具有完備的MEMS產(chǎn)品設(shè)計、研究開發(fā)、芯片生產(chǎn)、封裝和混合機電元件測試技術(shù)。其自行研發(fā)并在瑞士生產(chǎn)的高精度MEMS電容式加速度傳感器 主要針對惡劣環(huán)境中的應(yīng)用，特別廣泛地用于三個方面：軍事和航天航空，能源，工業(yè)市場。

（二）國有科研機構(gòu)公司

（a）中電科十三所美泰公司

美泰電子科技有限公司是中國電子科技集團公司（CETC）第十三研究所控股的有限責(zé)任公司，位于石家莊，前身是13所第十八專業(yè)部。致力于MEMS器件與系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。國家投資近5億元建設(shè)MEMS生產(chǎn)線。主要產(chǎn)品有MEMS慣性器件與系統(tǒng)、MEMS測試測量傳感器、MEMS遙測傳感器、射頻（RF）MEMS器件、MEMS汽車傳感器等。

（b）北京大學(xué)

北京大學(xué)微電子研究院微機電系統(tǒng)研究所成立于1995年，在王陽元院士和武國英教授領(lǐng)導(dǎo)下，從硅基加工技術(shù)的角度來開展微機電系統(tǒng)的研究。從1996年開始承擔(dān)了"微米/納米加工技術(shù)國家重點實驗室"建設(shè)項目，以硅基MEMS加工和設(shè)計技術(shù)為主，同時承擔(dān)多項ME MS研究課題。于1998年4月完成實驗室建設(shè)項目驗收，有工藝實驗室900平米和具有國際先進水平的完善的 MEMS 加工設(shè)備，是國家微機電系統(tǒng)研究的重要加工基地和研究基地。

（c）清華大學(xué)

清華大學(xué)精密儀器與機械學(xué)系微電子技術(shù)研究所，主要研究各種新型微納器件以及由它們構(gòu)成的系統(tǒng)，研究范圍是： 新器件與系統(tǒng)、新技術(shù)與工藝、新電路與模型、新材料與結(jié)構(gòu)、新概念與原理。目前有兩個主要研究方向：新型微電子器件與系統(tǒng)，納電子學(xué)。儀器科學(xué)與技術(shù)研究所圍繞現(xiàn)代科學(xué)儀器的研究領(lǐng)域， 主要研究方向包括微米納米技術(shù)、光存儲技術(shù)、精密儀器和測試技術(shù)、導(dǎo)航與控制技術(shù)、傳感技術(shù)與智能儀器、智能微系統(tǒng)及控 制技術(shù)和生命科學(xué)儀器等，是一個多學(xué)科交叉的與校外企業(yè)和研究單位有廣泛聯(lián)系的以一級學(xué)科建立起來的教學(xué)研究單位。

（三）民營公司

（a）深迪半導(dǎo)體

深迪半導(dǎo)體（上海）有限公司是由美國海外留學(xué)人員創(chuàng)立的中國設(shè)計、生產(chǎn)商用MEMS陀螺儀系列慣性傳感器的MEMS芯片公司，成立于2008年8月，總部位于上海張江高科技園區(qū)。公司研發(fā)了擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的先進的MEMS工藝和集成技術(shù)，專注于為消費電子及汽車電子市場設(shè)計和生產(chǎn)低成本、高性價比、低功耗、小尺寸的商用MEMS陀螺儀芯片，并為客戶提供各種全面的應(yīng)用解決方案和極其優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

（b）蘇州明皜

蘇州明皜傳感主要從事MEMS傳感器的研發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn)，并提供相關(guān)技術(shù)服務(wù)。主要產(chǎn)品有：加速度傳感器、陀螺儀、壓力傳感器和磁傳感器，旨在為消費電子、汽車電子、工業(yè)自動化以及航空等領(lǐng)域提供所需的產(chǎn)品和集成方案。

明皜傳感由海內(nèi)外知名管理和技術(shù)團隊與蘇州固锝電子股份有限公司共同投資創(chuàng)建。團隊分布在蘇州、美國硅谷及臺灣新竹；團隊成員執(zhí)業(yè)于半導(dǎo)體、MEMS業(yè)界數(shù)十年，在產(chǎn)品設(shè)計與研發(fā)、系統(tǒng)集成與應(yīng)用、封裝測試及生產(chǎn)營運及市場推廣等方面具有豐富的經(jīng)驗。

（c）蘇州圣賽諾爾

蘇州圣賽諾爾傳感器技術(shù)有限公司是昆山圣賽諾爾傳感技術(shù)有限公司與挪威Sensonor公司在國內(nèi)設(shè)立的唯一合資企業(yè)，研發(fā)、制造及銷售與挪威Sensonor公司同品質(zhì)的高精度微機電陀螺儀產(chǎn)品。

第三節(jié)

MEMS慣性傳感器投資策略與風(fēng)險分析

一、MEMS慣性傳感器投資策略

（一）中高端MEMS慣性傳感器市場需求迫切，低端市場競爭激烈

在中高端MEMS慣性傳感器市場，由于國內(nèi)技術(shù)發(fā)展較晚，國內(nèi)很多用戶使用的是西方國家不限制進口的高性能MEMS慣性傳感器中相對低端的產(chǎn)品，如Colibrys的加速度計、Sensonor的陀螺儀等，甚至使用中檔性能的工業(yè)級產(chǎn)品，如ADI的陀螺儀等。中高端市場用戶需求迫切。

而中低端市場，由于競爭者眾多，產(chǎn)品的售價不斷下降，毛利潤不斷下降。

（二）掌握全部核心設(shè)計技術(shù)的企業(yè)是投資的關(guān)鍵

MEMS慣性傳感器不同于傳統(tǒng)集成電路設(shè)計型企業(yè)，不僅要求具備ASIC設(shè)計能力，同樣要求具備MEMS設(shè)計能力，ASIC和MEMS相互緊密結(jié)合，共同決定MEMS慣性傳感器的最終性能。因此，掌握全部核心設(shè)計技術(shù)的企業(yè)尤為重要。

（三）掌握生產(chǎn)線工藝是企業(yè)的法寶

MEMS慣性傳感器不同于傳統(tǒng)集成電路設(shè)計型企業(yè)，一種產(chǎn)品往往是一種工藝，新工藝在 MEMS fab廠調(diào)試的周期3-6個月，穩(wěn)定、易生產(chǎn)的工藝是保證高良品率的關(guān)鍵。因此，具有MEMS fab工廠，或者具有熟悉MEMS工藝的企業(yè)競爭優(yōu)勢明顯。

（四）具備大批量供貨能力是企業(yè)是投資的關(guān)鍵

fab廠生產(chǎn)的MEMS和ASIC封裝后的產(chǎn)品，需要歷經(jīng)篩選試驗交付最終客戶，若最終合格產(chǎn)品低，勢必影響大批量供貨能力，大批量供貨能力是一個企業(yè)在設(shè)計、工藝、試驗等方面能力的集中體現(xiàn)，也是投資的最重要判斷指標(biāo)。

（五）屬于技術(shù)和資金密集型行業(yè)，呼吁國家大基金投入

MEMS慣性傳感器是屬于典型的技術(shù)和資金密集型行業(yè)，國內(nèi)建設(shè)了一些MEMS fab廠，但是水平距離國外大廠仍有較大差距，fab廠人員水平和生產(chǎn)熟悉程度需要大幅度提高。呼吁國家大基金加大在MEMS設(shè)計、工藝方面的投入。

二、MEMS慣性傳感器投資風(fēng)險分析

（一）國內(nèi)MEMS傳感器行業(yè)處于起步階段，產(chǎn)業(yè)鏈仍不完善

中國的MEMS傳感器行業(yè)，真正產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展歷史還不到10年，在整體技術(shù)水平上仍落后于Honeywell、博世、英飛凌等代表國際先進水平的大公司，目前國內(nèi)MEMS傳感器行業(yè)處于起步階段，產(chǎn)業(yè)鏈仍不完善。

與集成電路行業(yè)高度標(biāo)準(zhǔn)化的CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導(dǎo)體）制造工藝不同，MEMS傳感器具有一條黃金定律，就是“一類產(chǎn)品線，一種制造工藝”，做眼睛的工藝很難用來做鼻子，做鼻子的工藝很難來做耳朵，隨著國內(nèi)高端MEMS傳感器產(chǎn)品的進一步發(fā)展，國內(nèi)MEMS專業(yè)代工廠的制造、封裝和測試工藝趕上國際主流水平仍需要時日。

（二）市場競爭，利潤下降風(fēng)險

過去五年中，MEMS產(chǎn)業(yè)主要由消費類電子驅(qū)動發(fā)展，MEMS器件出貨量不斷攀升。但同時MEMS器件尺寸也不斷減小，價格不停在下跌，利潤逐漸萎縮，使得MEMS企業(yè)的日子越來越艱難。

開拓藍(lán)海市場、產(chǎn)品差異化（比如豐富產(chǎn)品功能）可降低利潤下降風(fēng)險。無人機和虛擬現(xiàn)實設(shè)備有望成為MEMS傳感器應(yīng)用新藍(lán)海，眾多廠商推出六軸/九軸/十軸的MEMS器件，多集成度的MEMS器件逐漸受到青睞。

（三）高端專業(yè)人才不足

MEMS傳感器設(shè)計行業(yè)是典型的技術(shù)密集型行業(yè)，MEMS傳感器設(shè)計（包括MEMS設(shè)計、ASIC設(shè)計、MEMS工藝設(shè)計）對于人才的依賴遠(yuǎn)高于其他行業(yè)。經(jīng)過多年的發(fā)展，國內(nèi)MEMS傳感器設(shè)計行業(yè)已積累一批人才，但與國際領(lǐng)先的企業(yè)相比，國內(nèi)MEMS傳感器設(shè)計行業(yè)高端、專業(yè)人才仍相對稀缺。隨著市場需求的不斷增長，人才匱乏的情況依然普遍存在。