MEMS的全稱是微型電子機械系統(tǒng)(Micro Electromechanical System)，利用半導體制造工藝和材料，將傳感器、執(zhí)行器、機械機構、信號處理和控制電路等集成于一體的微型器件或系統(tǒng)，其內(nèi)部結構一般在微米甚至納米量級。MEMS主要包含兩個部分：傳感器和執(zhí)行器。與傳統(tǒng)的機械傳感器相比，MEMS傳感器具有體積小、集成化、智能化、低成本等優(yōu)點，可以滿足物聯(lián)網(wǎng)時代對于傳感器的要求。MEMS 傳感器種類很多，也有多種分類方法。按其工作原理，大致可分為MEMS物理、化學和生物傳感器，其中每一種MEMS傳感器又可分為很多種小類，不同的MEMS 傳感器可以測量不同的量，實現(xiàn)不同的功能。
傳感器分類
三、MEMS 行業(yè)發(fā)展歷程
MEMS 起源可追溯至 20 世紀 50 年代，硅的壓阻效應被發(fā)現(xiàn)后，學者們開始了對硅傳感器的研究。然而，MEMS 產(chǎn)業(yè)真正發(fā)展始于 20 世紀 80 年代，前后經(jīng)歷了 3 次產(chǎn)業(yè)化浪潮。20 世紀 80 年代至 90 年代：1983 年 Honeywell 利用大型刻蝕硅片結構和背蝕刻膜片制作了集成壓力傳感器，將機械結構與電路集成在一個芯片內(nèi)。80 年代末至 90 年代，汽車行業(yè)的快速發(fā)展，汽車電子應用如安全氣囊、制動壓力、輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)等需求增長，巨大利潤空間驅使歐洲、日本和美國的企業(yè)大量生產(chǎn) MEMS，推動了 MEMS 行業(yè)發(fā)展的第一次浪潮。20 世紀 90 年代末至 21 世紀初：本階段早期，噴墨打印頭和微光學器件的巨大需求促進了 MEMS 行業(yè)的發(fā)展。而 2007 年后，消費電子產(chǎn)品對 MEMS 的強勁需求，手機、小家電、電子游戲、遠程控制、移動互聯(lián)網(wǎng)設備等消費電子產(chǎn)品要求體積更小且功耗更低的 MEMS 相關器件，對 MEMS 產(chǎn)品需求更大，掀起了 MEMS 行業(yè)發(fā)展的第二次產(chǎn)業(yè)化浪潮，并將持續(xù)推動 MEMS 行業(yè)向前發(fā)展。2010 年至今：產(chǎn)品應用的擴展，使 MEMS 行業(yè)呈現(xiàn)新的趨勢。MEMS 產(chǎn)品逐步應用于物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設備等新領域，應用場景日益豐富，正漸漸覆蓋人類生活的各個維度。此外，MEMS 是當前移動終端創(chuàng)新的方向，新的設備形態(tài)（如可穿戴設備）需要更加微型化的器件和更為便捷的交互方式。然而，物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設備應用助推 MEMS 第三次產(chǎn)業(yè)化浪潮的同時，行業(yè)仍然面臨來自產(chǎn)品規(guī)格、功率消耗、產(chǎn)品整合以及成本等方面的壓力，MEMS 產(chǎn)品及相關技術亟待持續(xù)改進，以滿足更小、更低能耗、更高性能的需求。
四、國內(nèi)傳感器企業(yè)的主要布局區(qū)域
?逐漸形成包括熱敏、磁敏、圖像、稱重、光電、溫度、氣敏等較為完備的傳感器生產(chǎn)體系及產(chǎn)業(yè)配套。
?由附近中小城市的外資企業(yè)組成以熱敏、磁敏、超聲波、稱重為主的傳感器產(chǎn)業(yè)體系。?主要生產(chǎn)MEMS力敏傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器。?從事新型傳感器的研發(fā)，在某些領域填補國內(nèi)空白。北京已建立微米/納米國家重點實驗室。?產(chǎn)學研緊密結合的模式，在PTC/NTC熱敏電阻、感應式數(shù)字液位傳感器和氣體傳感器等產(chǎn)業(yè)方面發(fā)展態(tài)勢良好。
MEMS是多學科交叉的復雜系統(tǒng)，整個產(chǎn)業(yè)鏈涉及設計、制造、封裝測試、軟件及應用方案環(huán)節(jié)。
MEMS產(chǎn)業(yè)鏈流程MEMS整個產(chǎn)業(yè)鏈復雜，涉及的廠商眾多；中國的設計、制造、封裝測試廠商都在積極布局MEMS，已形成完整MEMS的產(chǎn)業(yè)鏈。
美新半導體(MEMSIC)(2016年7月被華燦光電收購)
MEMS傳感器種類繁多，主要的MEMS傳感器包括運動傳感器、壓力、麥克風、環(huán)境、光傳感器等。其中運動傳感器可分為陀螺儀、加速度計、磁力計，MEMS運動傳感器主要有加速度計、陀螺儀、磁力計三大類，加速度計和陀螺儀可以集成為六軸慣性傳感器；磁力計和加速度計集成為電子羅盤（e-compass），加速度計、陀螺儀和磁力計可集成為9軸傳感器。MEMS陀螺儀是通過陀螺儀的核心原理科里奧利力測角速度的；MEMS加速度計可以感知任意方向上的加速度。MEMS磁力計通過測試磁場強度和方向可以定位設備的方位。慣性傳感器(加速度計+陀螺儀)廠家有：意法半導體(ST)、旭化成微電子（AKM ）、應美盛(InvenSense)、羅伯特.博世等。電子羅盤（磁力計+加速度計）廠家有：旭化成微電子（AKM ）、雅馬哈（Yamaha）、阿爾卑斯（Alps Electric） 、美新半導體(MEMSIC)(2016年7月被華燦光電收購)等。MEMS麥克風在消費電子、汽車、醫(yī)療等領域廣泛的應用。目前幾乎每部智能手機至少使用一個MEMS麥克風，高端的智能手機甚至使用三個麥克風，分別用于語音采集、噪音消除、改善語音識別，而iPhone 6S已經(jīng)采用了4個MEMS麥克風。在物聯(lián)網(wǎng)的時代，大量的物聯(lián)網(wǎng)設備也將使用MEMS麥克風。蘋果iPhone 5S和5C采用兩顆樓氏電子（Knowles）、一顆是瑞聲科技（AAC）的MEMS麥克風。壓力傳感器主要用于檢測壓力，根據(jù)量程范圍可分為低壓、中壓、高壓壓力傳感器。MEMS壓力傳感器則屬于低壓傳感器，主要檢測原理有硅電容式和硅壓阻式。汽車和醫(yī)療是MEMS壓力傳感器最大的應用領域。與MEMS慣性傳感器相比，目前MEMS壓力傳感器在消費電子與移動領域的應用不是特別廣泛，主要包括潛水與運動手表、計步器和徒步高度計，部分應用于飲水機、洗衣機、太陽能熱水器等家電產(chǎn)品充當水位傳感器。未來智能手機、平板電腦可能集成MEMS壓力傳感器用以檢測大氣壓，或充當高度計以支持室內(nèi)定位服務。MEMS濕度傳感器在工業(yè)控制、氣象、農(nóng)業(yè)、礦山檢測等行業(yè)中得到了廣泛的應用。MEMS氣體傳感器主要用于檢測目標氣體的成分、濃度等。還有森斯特（北京）電子科技有限公司（Nenvitech）、深圳市戴維萊傳感技術開發(fā)有限公司、武漢四方光電科技有限公司、速麗德（Solidsense）、城市技術（CityTechnology） 等。MEMS生物傳感器目前處于發(fā)展初期。MEMS生物傳感器是利用生物分子探測生物反應信息的器件，被列為新世紀五大醫(yī)學檢驗技術之一，是現(xiàn)代生物技術與微電子學、化學等多學科交叉結合的產(chǎn)物。未來MEMS生物傳感器在醫(yī)學、食品工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測等領域具有廣闊發(fā)展空間。目前提供MEMS代工的IDM廠商主要有意法半導體、索尼、德州儀器等；臺積電目前是全球最大的獨立的MEMS代工廠，全球領先的純MEMS代工廠還有Silex Microsystems、Teledyne DALSA、Asia Paci?c Microsystems、X-FAB 、Innovative Micro Technology等,國內(nèi)的中芯國際、華宏宏利、上海先進半導體也有生產(chǎn)MEMS的能力。與傳統(tǒng)集成電路產(chǎn)業(yè)類似，從 MEMS 產(chǎn)業(yè)價值鏈來看，根據(jù)行業(yè)內(nèi)企業(yè)提供的產(chǎn)品或服務，可以分為設計、制造和封測三個環(huán)節(jié)。其中，MEMS 制造行業(yè)屬于 MEMS 行業(yè)的一個環(huán)節(jié)，處于產(chǎn)業(yè)鏈的中游。該行業(yè)根據(jù)設計環(huán)節(jié)的需求開發(fā)各類 MEMS 芯片的工藝制程并實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，兼具資金密集型、技術密集型和智力密集型的特征，對企業(yè)資金實力、研發(fā)投入、技術積累等均提出了極高要求。目前市場中，一方面 IDM 企業(yè)受到來自升級產(chǎn)業(yè)線以及降低成本維持利潤的雙重壓力，市場中已出現(xiàn) IDM 企業(yè)將制造環(huán)節(jié)外包的情況；另一方面，MEMS產(chǎn)品應用的爆發(fā)式增長需要不同領域、不同行業(yè)的新興 MEMS 公司參與其中，但巨額的工廠建設投入、運維成本以及 MEMS 工藝開發(fā)、集成的復雜性卻形成了較高的行業(yè)門檻，阻礙了市場的持續(xù)擴張。在此背景下，純 MEMS 代工廠與 MEMS 產(chǎn)品設計公司合作開發(fā)產(chǎn)品的商業(yè)模式將成為未來行業(yè)業(yè)務模式的主流。類似于傳統(tǒng)集成電路行業(yè)發(fā)展趨勢，MEMS 產(chǎn)業(yè)將逐步走向設計與制造分立、制造環(huán)節(jié)外包的模式。
MEMS 制造主要指 MEMS 芯片制造，行業(yè)內(nèi)主要經(jīng)營模式包括兩類，一類是依靠自有生產(chǎn)線進行生產(chǎn)，另一類則是外包給 MEMS 代工廠進行生產(chǎn)。行業(yè)內(nèi)提供 MEMS 制造代工服務的企業(yè)，從芯片類型和產(chǎn)業(yè)價值鏈來看，主要分為三類，即純 MEMS 代工、IDM 企業(yè)代工以及傳統(tǒng)集成電路 MEMS 代工。
純 MEMS 代工企業(yè)不提供任何設計服務，企業(yè)根據(jù)客戶提供的 MEMS 芯片設計方案，進行工藝制程開發(fā)以及代工生產(chǎn)服務。代表企業(yè)有公司、TeledyneDalsa、IMT 等。IDM 企業(yè)即垂直整合器件制造商，該類廠商除了進行集成電路設計之外，一般還擁有自有的封裝廠和測試廠，其業(yè)務范圍涵蓋集成電路的設計、制造、封裝和測試所有環(huán)節(jié)。由于晶圓制造、封裝和測試的生產(chǎn)線建設均需要巨額資金投入，因此 IDM 模式對企業(yè)的研發(fā)力量、資金實力和市場影響力都有極高的要求。在滿足自身晶圓制造需求后，IDM 企業(yè)會將剩余的產(chǎn)能外包出去，提供 MEMS代工服務。采用 IDM 代工模式的企業(yè)均為全球芯片行業(yè)巨頭，主要代表為博世（Bosch）、意法半導體（STMicro）、德州儀器（TI）等企業(yè)。傳統(tǒng)集成電路（主要為 CMOS）代工企業(yè)以原有的 CMOS 產(chǎn)線為基礎，嵌套部分特殊的生產(chǎn) MEMS 工藝技術，將舊產(chǎn)線轉化為 MEMS 代工線。由于批量生產(chǎn)能力突出，傳統(tǒng)集成電路企業(yè)往往會集中向出貨量較高的消費電子領域的MEMS 產(chǎn)品提供代工，該類代工企業(yè)以臺積電（TSMC）、Global Foundries 等為代表。歷史發(fā)展過程中，由于 MEMS 產(chǎn)品在材料、加工、制造工序等單個產(chǎn)品差異較大，器件標準化程度較低，影響了產(chǎn)業(yè)垂直分工的發(fā)展，行業(yè)以 IDM 企業(yè)為主導。近年來，隨著 MEMS 技術的發(fā)展和市場需求的逐漸興起，MEMS 標準化的程度大大發(fā)展，平臺化基礎正在形成，越來越多的 MEMS 產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈垂直分工條件日趨成熟。目前具備MEMS封裝測試能力的國際廠商主要有日月光、安靠、矽品、力成科技等，國內(nèi)有華天科技、長電科技、晶方科技等廠商。盡管國內(nèi)的MEMS前端制造還落后于國際大廠，由于國內(nèi)的封裝技術起步較早，國內(nèi)MEMS產(chǎn)業(yè)鏈后端封裝較為完善。封裝技術與IC封裝有著諸多不同，對企業(yè)的要求很高。眾所周知，MEMS器件價格下降非常之快，目前部分MEMS器件中封裝成本甚至占到總價格的40%到60%。如何做到低成本封裝是封測廠商面臨的巨大挑戰(zhàn)。
以小米手環(huán)為例，就用到了ADI的MEMS加速度和心率傳感器來實現(xiàn)運動和心率監(jiān)測。
Apple Watch內(nèi)部除了MEMS加速度計、陀螺儀、MEMS麥克風，還有使用脈搏傳感器。
VR設備需要足夠精確測定頭部轉動的速度、角度和距離，采用MEMS加速度計、陀螺儀和磁力計來進行測定是重要的解決方案之一，幾乎成為VR設備的標配。Oculus Rift、HTC Vive、PlayStation VR都采用了MEMS加速度計和陀螺儀，未來VR設備也可能會使用MEMS眼球追蹤技術。
無人機飛行姿態(tài)控制技術上，MEMS傳感器又有了施展的空間。結合加速度計和陀螺儀，可以算出角度變化，并確定位置和飛行姿態(tài)。MEMS傳感器能在各種惡劣條件正常工作，同時獲得高精度的輸出。MEMS加速度計和陀螺儀在無人機上的應用可謂是大放異彩。
車聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重大領域，智能汽車是車聯(lián)網(wǎng)的核心，正處于高速發(fā)展中。在智能汽車時代，主動安全技術成為備受關注的新興領域，需要改進現(xiàn)有的主動安全系統(tǒng)，比如側翻（rollover）與穩(wěn)定性控制（ESC），這就需要MEMS加速度傳感器和角速度傳感器來感測車身姿態(tài)。語音將成為人與智能汽車的重要交互方式，MEMS麥克風將迎來發(fā)展新機遇。MEMS傳感器在汽車領域還有很多應用，包括安全氣囊（應用于正面防撞氣囊的高g值加速度計和用于側面氣囊的壓力傳感器）、汽車發(fā)動機（應用于檢測進氣量的進氣歧管絕對壓力傳感器和流量傳感器）等。
十二、MEMS產(chǎn)業(yè)鏈相關龍頭企業(yè)賽微電子是國內(nèi)產(chǎn)品同時涵蓋慣性及衛(wèi)星導航，具有軍工資質的為數(shù)不多的企業(yè)之一。公司立足導航產(chǎn)業(yè)，經(jīng)多年發(fā)展形成“慣性導航+衛(wèi)星導航+組合導航”產(chǎn)業(yè)鏈全覆蓋，掌握了慣性導航及組合導航、高精度衛(wèi)星導航定位的若干關鍵技術，同時其控股子公司具有從事軍品研發(fā)、生產(chǎn)與銷售的專業(yè)資質。蘇奧傳感全稱為江蘇奧力威傳感高科股份有限公司，其主營業(yè)務是研發(fā)、生產(chǎn)和銷售汽車零部件，主要產(chǎn)品分為三大類，分別為傳感器及配件、燃油系統(tǒng)附件及汽車內(nèi)飾件。目前是中國最大的汽車油量傳感器制造企業(yè)之一，江蘇省高新技術企業(yè)，公司于2016年4月29日在深交所創(chuàng)業(yè)板上市。蘇奧傳感目前公司擁有四家子公司，即傳感器研究所、舒爾馳精密、煙臺奧力威及武漢奧力威。2015年10月8日，公司決定對傳感器研究所進行清算并注銷。3、蘇州固锝-已量產(chǎn)MEMS慣性傳感器蘇州固锝是國內(nèi)半導體分立器件二極管行業(yè)最完善、最齊全的設計、制造、封裝、銷售的廠商，從前端芯片設計到后端封裝技術，形成了一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈。主要產(chǎn)品包括汽車整流二極管、功率模塊、整流二極管芯片、硅整流二極管、開關二極管、穩(wěn)壓二極管、微型橋堆、軍用熔斷絲、光伏旁路模塊等，產(chǎn)品廣泛應用在航空航天、汽車、綠色照明、IT、家用電器以及大型設備的電源裝置等許多領域。公司設計、研發(fā)太陽能電池用銀漿以及各種電子漿料，研發(fā)并規(guī)?；a(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)領域的MEMS傳感器。華工科技依托于華中科技大學，以激光技術及其應用為主業(yè)，建立了激光裝備制造、光通信器件、激光全息仿偽、傳感器、現(xiàn)代服務業(yè)的產(chǎn)業(yè)格局，將以智能制造和物聯(lián)科技為主要業(yè)務發(fā)展方向。公司旗下企業(yè)華工激光、華工正源、華工高理、華工圖像、華工賽百的產(chǎn)品廣泛應用于機械制造、航空航天、汽車工業(yè)、鋼鐵冶金、船舶工業(yè)、通信網(wǎng)絡、國防軍工等重要領域，市場占有率處于行業(yè)領先地位。5、士蘭微-國內(nèi)稀缺的IDM模式半導體公司士蘭微是一家專業(yè)從事集成電路以及半導體微電子相關產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)與銷售的高新技術企業(yè)。主要分為電源與功率驅動產(chǎn)品線、MCU 產(chǎn)品線、數(shù)字音視頻產(chǎn)品線、物聯(lián)網(wǎng)技術與產(chǎn)品線、射頻與混合信號產(chǎn)品線、分立器件產(chǎn)品線等。目前是國內(nèi)為數(shù)不多的IDM 模式半導體公司。漢威電子是國內(nèi)最大的氣體傳感器及儀表制造商。公司圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，將感知傳感器、智能終端、通訊技術、云計算和地理信息等物聯(lián)網(wǎng)技術緊密結合，打造漢威云，建立完整的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，結合環(huán)保治理、節(jié)能技術，為智慧城市、安全生產(chǎn)、環(huán)境保護、民生健康提供完善的解決方案。漢威電子堅持“聚焦專業(yè)細分市場”的發(fā)展戰(zhàn)略，產(chǎn)品和系統(tǒng)解決方案已應用于全球近百個國家，建立了以傳感器為核心，覆蓋多門類檢測儀表及行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的整體布局。中航電測儀器股份有限公司是中國航空工業(yè)集團公司控股企業(yè)，主營業(yè)務為研制電阻應變計、精密電阻、應變式傳感器、稱重儀表和軟件、航空機載和地面測試系統(tǒng)、機動車性能及環(huán)保檢測系統(tǒng)、機動車駕駛員智能化培訓系統(tǒng)、遠程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管網(wǎng)絡平臺、車載稱重控制系統(tǒng)、工業(yè)自動化系統(tǒng)、精密機電控制產(chǎn)品和物聯(lián)網(wǎng)應用等軍民用測量和控制產(chǎn)品及系統(tǒng)解決方案。公司擁有國際水平的設計能力、高水平的工藝裝備及工藝制造技術，在國內(nèi)中高端應變計和傳感器市場占據(jù)主導地位。
深圳市京柏微科技有限公司是ST分銷代理商，Cypress賽普拉斯分銷代理商，TOREX代理商，Magntek麥歌恩代理商，Silery矽力杰代理商，松木代理商，冠禹代理商，維安WAYON代理商,代理的產(chǎn)品有維安電源管理 IC,維安MCU，維安LDO,維安PPTC，維安保險絲，維安ESD，維安IGBT，維安二三極管，維安TVS，維安MOS，維安充電IC，維安負載開關等產(chǎn)品。
