В електронното и електрическото оборудване сензорите се използват за получаване на оригинални физически сигнали от външния свят, включително звук, изображение, температура, влажност, налягане и светлинни сигнали и т.н., и преобразуване на тези физически сигнали в електрически сигнали, обикновено във формата напрежение/ток. Традиционните физически и химически сензори придобиват само външни сигнали и нямат изчислителни и обработващи възможности. MEMS сензорите, базирани на процеси на микроелектромеханични системи (MEMS), стават все по-популярни, тъй като технологията на производствения процес, размерът и изискванията за цена нарастват.

Сред широкообхватните приложения на сензорите смартфоните заслужават специално внимание. Производителите както на CMOS сензори за изображения (CIS), така и на чипове за разпознаване на докосване/пръстови отпечатъци получиха огромни възможности за развитие. Сред тях местните представителни производители включват OmniVision, Grid Kewei, Huiding Technology. В допълнение, някои стартиращи интелигентни сензори, базирани на научни изследвания и академични постижения, също заслужават внимание. Техните технологични пробиви в областта на лидара, оптоелектрониката и човешкия сензор също спечелиха благоволението на рисковия капитал.

MEMS сензор

MEMS е съкращението от Micro-Electro-Mechanical System, което е система, която интегрира микро-схеми и микро-машини в чип според функционалните изисквания. MEMS се основава на традиционни полупроводникови технологии като литография и корозия, интегрирани с ултра-прецизна обработка, комбинирани със знанията и техническите основи на механиката, химията, оптиката и други дисциплини, така че MEMS с милиметров или микронен мащаб има прецизни и пълни структура на механични, химични, оптични и др. Устройствата MEMS могат да бъдат разделени основно на сензори MEMS и задвижващи механизми MEMS, където сензорите са устройства, използвани за откриване и откриване на физически, химични, биологични и други явления и сигнали, докато задвижващите механизми се използват за реализиране на механично движение, сила и въртящ момент и други поведения.

Фигура 1: Принципът на работа на сензора MEMS

Сензорът MEMS е миниатюрен сензор, произведен чрез микроелектроника и микромеханична технология. Той преобразува входния сигнал и извлича друг контролируем сигнал чрез микросензорния елемент и предавателния модул. В сравнение със сензора, произведен по традиционния процес, той има характеристиките на малък размер, леко тегло, ниска цена, ниска консумация на енергия, висока надеждност, подходящ за масово производство, лесна интеграция и реализация на интелигентност. Обикновено размерът на един MEMS сензор се измерва в милиметри или дори микрометри. В същото време миниатюрните механични компоненти имат предимствата на малка инерция, висока резонансна честота и кратко време за реакция.

Фигура 2: Пазарна структура на MEMS в Китай през 2019 г. по приложение

Според статистиката и прогнозите на Yole, размерът на световния пазар на MEMS през 2019 г. ще бъде 11.5 милиарда щатски долара. През 2020 г. растежът на пазара ще се забави поради глобалната епидемия от нова корона. От 2021 г. пазарът ще възобнови растежа си. Очаква се пазарът да достигне близо 17.7 милиарда до 2025 г. USD, с CAGR от 7.4% от 2019 до 2025 г.

От гледна точка на продуктовата структура, първите пет MEMS сензорни сегмента са радиочестота, налягане, микрофон, акселерометър и жироскоп, представляващи близо 65%. Според прогнозата на Yole сегментите на сензорите MEMS с пазарен размер над 1 милиард долара през 2024 г. включват радиочестота, инерционна комбинация, ултразвуков пръстов отпечатък, налягане, микрофон и мастиленоструен печат.

От гледна точка на терминалите за приложения, движени от Интернет на нещата и замяната на 5G мобилни телефони, глобалният потребителски пазар на MEMS се очаква да нарасне от 6.87 милиарда щатски долара през 2019 г. до 11.14 милиарда щатски долара през 2025 г.; воден от увеличаването на степента на навлизане на интелигентните автомобили, размерът на пазара на MEMS за автомобили се очаква да нарасне от $2.18 милиарда през 2019 г. до $2.6 милиарда през 2025 г., с CAGR от 3% през периода. В допълнение, пазарното търсене в промишлеността, медицината, комуникациите, отбраната и космическата сфера също се увеличава.

Китай е най-бързо развиващият се пазар за MEMS през последните пет години. Според статистиката на CCID Think Tank размерът на китайския пазар през 2019 г. е около 60 милиарда юана, което представлява около 54% ​​от световния пазар; вътрешният пазар продължава да расте по-бързо от световния и се очаква пазарът на MEMS в Китай да надхвърли 100 милиарда юана през 2022 г.

Фигура 3: Китай е най-бързо развиващият се пазар на MEMS през последните пет години

През 2019 г. десетте най-големи производители на пазара на MEMS в Китай са Broadcom, Bosch, STMicroelectronics, Texas Instruments, QORVO, Hewlett-Packard, Knowles, NXP, Goertek и TDK, от които американските компании представляват 54%. Китайската компания Goertek влезе в челната десетка, а AAC Technology се класира на 22-ро място. Понастоящем общият мащаб на местните производители на MEMS сензори не е голям. С изключение на Goertek и AAC, чиито годишни приходи са повече от 100 милиона щатски долара, годишните приходи на местните производители на MEMS сензори като MEMSIC, Mattel Technology и Xinao Microelectronics са под 60 милиона щатски долара и общият мащаб е малък.

вътрешният капацитет за доставки на моята страна е недостатъчен, особено продуктите от висок клас се доставят почти изцяло от внос и 80% от чиповете разчитат на чужди държави; оставащият дял е концентриран само в ръцете на няколко регистрирани компании, като Goertek, Crystal Optoelectronics, Hanwei Electronics, Silan Пет компании, включително Micro и Jinlong Electromechanical, заемат повече от 40% от вътрешния пазар на MEMS; 70% от местните MEMS компании са малки и средни предприятия и техните продукти са концентрирани главно в продукти от нисък и среден клас. Като цяло текущото състояние на компаниите за MEMS сензори в моята страна е, че конкуренцията в продуктите от нисък клас е жестока, но няма конкурентоспособност в конкуренцията на продуктите от висок клас.

Тъй като MEMS индустрията е основата за развитието на науката и технологиите в новата ера и политическата подкрепа е силна, инвестициите и финансирането на MEMS индустрията в Китай се увеличават всяка година, както по отношение на количеството, така и по отношение на сумата. По отношение на сумата сумата на инвестицията през 2019 г. е около два пъти по-голяма от 2018 г. Въпреки че общите инвестиции на първичния пазар са студени, инвестициите в MEMS индустрията продължават да растат.

От гледна точка на подразделенията, четирите области на MEMS+AI, RF MEMS, оптоелектронни MEMS и биологични MEMS имат най-голям брой и количество инвестиционни случаи. Значителното увеличение на броя и размера на инвестициите показва, че капиталовият пазар обръща повече внимание на MEMS индустрията. По отношение на географското разпределение, Пекин, Гуандун, Шанхай, Джъдзян и Дзянсу оглавяват списъка по отношение на броя на инвестиционните дела.

Основна статистика на местните производители на сензорни чипове

Екипът от анализатори на Aspencore "Electronic Engineering Album" проведе разследване от първа ръка и мрежова компилация на местни производители на сензорни чипове в Китай и избра 40 компании от много компании, включително основни технологии, представителни продукти, приложни решения и целеви пазари. измерението беше анализирано.

Това е част от поредицата доклади за изследвания и анализи China Fabless. Заинтересованите приятели могат да проверят други видове изследователски доклади или да се свържат директно с нас. Публикуваните изследователски доклади включват:

1. Класиране на 30 регистрирани компании в китайската индустрия за проектиране на интегрални схеми по изчерпателна сила Статистика 6. Доклад от проучване на 20 местни производители на аналогови/смесени сигнални чипове 7. Доклад от проучване на 30 местни производители на цифрови чипове (CPU/FPGA/съхранение)

На предстоящата среща на върха на китайските IC лидери ще изберем Топ 10 от всяка категория, за да формираме списъка China Fabless 100. Сред тези 40 производители на сензорни чипове, 13 стартиращи компании са включени в „50 китайски IC Design Start-up Companies Survey and Statistical Compilation“, включително: Qipuwei Semiconductor, Ruisizhixin, Hainawei, Baiweishen Technology, Titanium Technology, Zhongke Fusion, Luowei Technology, Yijian Technology, Sidian Micro, Juxin Microelectronics, General Micro Technology (GMEMS), Titanium Technology, Zhongke Galaxy Core. Следователно само останалите 27 компании са преброени и анализирани в този доклад.

Таблица 1: Списък с основна информация на 40 местни производители на сензорни чипове

Сред 40-те производители на сензорни чипове има 3 компании за сензори за изображения (CIS); 7 компании за допир/разпознаване на пръстови отпечатъци/тактилни сензори; 2 фирми RF MEMS; 19 компании за MEMS сензори; 4 оптични/LiDAR компании; и други компании за интелигентни сензори.

По отношение на географското разпределение, в допълнение към Пекин, Шенжен и Шанхай, има и много производители на MEMS сензори в Суджоу и Уси. Индустриалният парк Суджоу се превърна в регион с най-висока концентрация на наноиндустрия и таланти в Китай и се нарежда сред осемте най-големи клъстера на наноиндустрия в света. Клонът MEMS на Китайската асоциация на полупроводниковата индустрия също така проведе "Китайска конференция за производство на MEMS" в Суджоу, за да събере глобални ресурси за производствена индустрия на MEMS, да укрепи връзката на цялата индустриална верига, като MEMS проектиране, R&D, обработка и производство, опаковане и тестване и насърчаване на индустриалните ресурси с производството на MEMS като основна линия. Вертикалната интеграция ускорява пробивите в затрудненото развитие на производството на MEMS в моята страна.

Освен това повечето от производителите на сензори, включени в този доклад, са малки и средни предприятия, от които 7 са включени в списъка или са в процес на кандидатстване за Съвета за иновации в областта на науката и технологиите. Сред производителите на MEMS не включваме компании, които се фокусират върху обработката и производството, като Goertek, AAC, Crystal Optoelectronics, Hanwei Electronics, Silan Microelectronics и Jinlong Electromechanical.

Подробности за 27 местни производители на сензорни чипове

По-долу ще покажем тези 27 компании една по една по отношение на основните технологии, основните продукти, целевите пазари и конкурентните предимства.

Howe Group

Основни технологии: CMOS технология за сензор за изображения, технология Pure Cel и Pure Cel Plus, технология с висок динамичен обхват (HDR), технология Camera Cube Chip

Основни продукти: CMOS сензор за изображения, модул за микро изображения (CameraCubeChip), течен кристал върху силициев прожекционен дисплей (LCOS), сензор за динамично виждане и ASIC чипове за специфични приложения.

Приложения: Смартфони, таблети, лаптопи, уеб камери, оборудване за наблюдение на сигурността, цифрови фотоапарати, приложения за изображения в автомобили и медицина.

Целеви пазар: мобилни телефони, автомобили, сигурност, медицина и други области.

Goodix Technology

Основна технология: технология за оптично разпознаване на пръстови отпечатъци под екрана (СЕНЗОР ЗА ПРЪСТОВ ОТПЕЧАТЪК НА ДИСПЛЕЙ), технология за докосване на екрана, интелигентно докосване, технология за сензор за човешки пулс

Основни продукти: продукти за разпознаване на пръстови отпечатъци, продукти за взаимодействие човек-компютър, сензори за сърдечен ритъм, аудио декодиране и усилватели, BLE Bluetooth чипове, интелигентни хаптични драйвери

Схема на приложение: схема за идентификация на пръстови отпечатъци, IFS идентификация на пръстови отпечатъци и схема за интегриране на докосване, схема за идентификация на пръстови отпечатъци на капака, схема за идентификация на пръстови отпечатъци на покритие, схема за откриване в ухото, гласова и аудио схема

Целеви пазари: Смартфони, таблети, лаптопи, Home Touch, автомобили и др.

Zhaoyi иновации

Основна технология: технология за мултитъч чип, сензор за разпознаване на пръстови отпечатъци тип натискане, технология за оптично разпознаване на пръстови отпечатъци под екрана, технология за ултразвуково разпознаване

Основни продукти: биометричен сензор SoC чип; капацитивен, ултразвуков, оптичен чип за разпознаване на пръстови отпечатъци; вграден биометричен сензор; контролен чип със сензорен екран със собствен и взаимен капацитет

Схема на приложение: схема за оптично разпознаване на пръстови отпечатъци под екрана, ултразвукова схема

Целеви пазар: Смартфони, таблети, лаптопи, интелигентни домове и др.

Западни кентаври

Основна технология: линия за производство на интелигентни сензорни чипове MEMS и платформа за обработка на устройства MEMS

Основни продукти: MEMS, ASIC и микрофлуидни медицински чипове; серии чипове за налягане, чипове с инфрачервена термобатарея, чипове за усилвател на заряда, чипове с лазерни диоди; сензори за ускорение, сензори за налягане, сензори за смазочно масло

Схема на приложение: система за диагностика на механични повреди, интелигентна вятърна енергийна система, интелигентна енергийна система и др.

Целеви пазари: Контрол и мониторинг на гражданското въздухоплаване, енергийно, медицинско, транспортно и индустриално оборудване.

Минсинвей

Основна технология: MEMS / ASIC чип, MEMS сензор за налягане

Основни продукти: MEMS силиконови микрофони, сензори за налягане и акселерометри

Целеви пазар: носими устройства, мобилни телефони/таблети, автомобилна електроника, Bluetooth слушалки и др.

Nano Core Micro

Основни технологии: MEMS, изолация при високо напрежение, обработка на смесена сигнална верига и калибриране на сензора

Основни продукти: температурен сензор, интелигентен сензор за налягане, чип за кондициониране на сензорен сигнал, захранващ драйвер и интерфейсен чип

Приложни решения: Решения за кондициониране на сензорен сигнал за автомобилни приложения; Решения за кондициониране на сензорен сигнал за промишлени приложения; Решения за кондициониране на сензорен сигнал за бяла техника; MEMS сензорни решения за потребителска електроника

Целеви пазар: потребителска електроника, интелигентен дом, промишлен контрол, автомобилна електроника и др.

Гекевей

Основна технология: Високоефективна CIS технология за опаковане от трето поколение, базирана на спойка COB

Основни продукти: CMOS сензор за изображения, DDI дисплей чип

Схема на приложение: основна камера, предна камера и многокамерна подкамера на смартфон; драйвер за мобилен дисплей, драйвер за дисплей за носимо устройство, драйвер за дисплей за индустриално управление; записващо устройство при шофиране, камера в автомобила, 360-градусов съраунд изглед, задно виждане и умора на водача Решения за автомобилни приложения като откриване; решения за камери за преносими компютри/USC/телевизори със смарт екран.

Целеви пазар: мобилен телефон, смарт облекло, мобилно плащане, таблет, преносим компютър, фотоапарат и автомобилна електроника и други продуктови области.

умен начин

Основни технологии: пълноцветна технология за нощно виждане, патентована технология SFCPixel, технология за глобално експониране на Stack BSI, HDR технология за фокусирано видеоизображение, технология QCell TM + LFS, технология AI Sensor, технология Smart AECTM, подобрение в близката инфрачервена област

Основни продукти: серия AI, серия AT, серия GS, серия IoT, серия CS сензори за изображения

Схема на приложение: визуално изображение на полето за наблюдение на сигурността, схема на приложение на машинно зрение, приложение за интелигентна транспортна система, схема на приложение DMS за наблюдение на състоянието на водача, CMOS сензор за изображения с висока скорост на кадрите + 3D разпознаване

Целеви пазар: мониторинг на сигурността, изображения на превозни средства, машинно зрение и потребителска електроника; нововъзникващи области на приложение като изкуствен интелект, мобилни изображения, автомобилна електроника и др.

Северни микросистеми

Основни технологии: технология за тънкослоен обемен акустичен резонатор (FBAR), технология за производство на микро-електро-механични системи (MEMS), използваща силициеви субстрати

Основни продукти: FBAR RF филтър, RF преден MEMS филтърен чип

Решения за приложения: безжични радиочестотни филтри, дуплексни и мултиплексорни решения, BAW радиочестотни решения

Целеви пазар: безжична комуникация, мобилен терминал и базова станция.

Ксимевей Нано

Основна технология: Йерархична и интегрирана технология за проектиране на RF MEMS превключватели и RF MEMS базирани филтри, интелигентни антени и фазови превключватели

Основни продукти: RF MEMS ключове, фазови регулатори, атенюатори

Целеви пазар: безжични комуникации.

Shendi Semiconductor

Основна технология: шестосен инерционен измервателен уред (IMU), MEMS жироскоп

Основни продукти: продукти от серията шестосни инерционни измервателни единици (IMU).

Целеви пазар: IOT приложения като смартфони и интелигентни домове.

Мизуки Джиксин

Основна технология: MEMS жироскоп и акселерометър

Основни продукти: MEMS жироскоп, MEMS акселерометър

Целеви пазар: Пазар на потребителска електроника.

Minghao Sensing

Основна технология: 3D CMOS-MEMS технология,

Основни продукти: сензор за ускорение, интелигентен чип за крачкомер, силициев микрофон, жироскоп, сензор за налягане и магнитен сензор

Решения за приложения: решения за приложения за преносими устройства, сензор за движение, интелигентен дом, автомобилна електроника, индустриална автоматизация, интелигентна медицина

Целеви пазар: потребителска електроника, автомобилна електроника, индустриална автоматизация и авиация и други области.

Обичам Core Micro

Основна технология: интелигентен сензор за пръстови отпечатъци, разпознаване на лица и разпознаване на вени

Основни продукти: чип сензор за пръстови отпечатъци, чип драйвер

Схема на приложение: схеми като разпознаване на лица и разпознаване на вени

Целеви пазар: IoT пазари като интелигентни брави за врати.

Миндрай

Основна технология: технология за сензор за пръстови отпечатъци от четвърто поколение

Основни продукти: чип за сензор за пръстови отпечатъци и чип за информационна сигурност

Схема на приложение: умно заключване на вратата

Целеви пазар: Пазар на сигурност

Гнауел

Основна технология: микроинерционна навигационна технология за позициониране на закрито, микроинерционна навигационна система и мултисензорен синтез

Основни продукти: високопрецизен MEMS-IMU, микроинерционен навигационен модул за позициониране на персонала

Схема на приложение: система за позициониране при пожар/аварийно търсене и спасяване, "микро инерционна навигация + UWB" система за позициониране на робот/AGV, система за прецизно позициониране на персонала и оборудването в цех/завод, система за позициониране на строителна площадка/пристанище/енергиен персонал, лазерно позициониране на роботи SLAM и навигационна система

Целеви пазар: пожарогасене, дронове, автономно шофиране, позициониране на закрито и др.

Основна микроелектроника

Основна технология: MEMS технология за опаковане

Основни продукти: базирани на силиций микрофони, MEMS сензори за налягане, MEMS акселерометри, MEMS оптични превключватели, MEMS въздушни клапани, MEMS микрофлуидни чипове, MEMS микрофони и MEMS устройства като MEMS жироскопи.

Схема на приложение: мобилен телефон, компютър, електронна книга, медиен плейър

Целеви пазар: потребителска електроника, медицина, индустриален контрол и автомобилна електроника и други области.

MEMSIC

Основна технология: технология за капацитивен акселерометър с един чип, AMR сензорна технология

Основни продукти: термичен акселерометър, AMR геомагнитен сензор, капацитивен акселерометър, превключвател на Хол с микро мощност и други продукти.

Приложения: Смартфони, лаптопи/таблети, смарт часовници/каишки, автомобили, мотоциклети, дронове, TWS слушалки, електроинструменти/играчки, интелигентни брави за врати.

Целеви пазари: автомобилостроене, промишленост, носими устройства, интелигентен дом и потребителска електроника.

Технология Mattel

Основна технология: 6-инчова MEMS технологична линия

Основни продукти: MEMS инерционни устройства и системи, MEMS сензори, автомобилни сензори, сензори за налягане, радиочестотни (RF) MEMS устройства и др.

Целеви пазари: аерокосмически, високоскоростни железопътни линии, автомобили, автономно шофиране, комуникации, мониторинг на земетресения, интернет на нещата, интелигентни градове, интелигентни домашни уреди и др.

Huajing Sensing

Основна технология: високоефективен пиезоелектричен тънък филм и усъвършенствана технология за микроелектромеханична система от силициев полупроводник (MEMS)

Основни продукти: силициев микрофон, ултразвуков сензор, сензор за ускорение

Целеви пазар: IoT, промишлени сензори, потребителска електроника и др.

Dragon Micro Technology

Основна технология: специфичен за MEMS симулационен дизайн

Основни продукти: MEMS сензори за налягане, температура, влажност

Целеви пазар: автомобилна електроника, медицинска електроника, производство на оборудване от висок клас и други области.

Fein Microelectronics

Основна технология: технология за опаковане на модела на напрежението на процеса, ефективен алгоритъм за тест за калибриране на партиди,

Основни продукти: различни автомобилни сензори за налягане и диференциално налягане, маслени сърцевини за индустриално управление, сензори за температура и налягане на газомери, сензори за водно налягане и други MEMS сензори и системни продукти.

Целеви пазар: автомобилостроене, интернет на нещата, интелигентен дом и индустрии за промишлен контрол.

ера на микро юана

Основна технология: технология за обработка на чувствителна структура SOG MEMS

Основни продукти: базиран на силиций MEMS акселерометър MUA100, жироскоп от серия MUG, базиран на силиций MEMS инерционен измервателен уред MUS600

Целеви пазар: безпилотен, безпилотен летателен апарат, електронен компас, геоложко проучване и др.

Основна микросистема

Основна технология: сензорни чипове като сензори за налягане от дифузен силиций и тяхната технология за опаковане

Основни продукти: автомобилни сензори за налягане и медицински сензори за налягане

Целеви пазар: отрасли като автомобилостроенето и медицината.

Сензор с двоен мост

Основна технология: MEMS пиезорезистивна технология за отчитане на налягането

Основен продукт: MEMS сензор за налягане

Целеви пазар: поле за взривяване, автомобилно приложение, тестване на двигатели, оборудване от висок клас и др.

Познаване на Micro Sensing

Основна технология: микрогалванометър MEMS технология

Основни продукти: микрогалванометър MEMS чип, MEMS лидар в твърдо състояние

Схема на приложение: решение за 3D камера от серия Dkam

Целеви пазар: 3D сканиране, индустриална инспекция, логистично сортиране, измерване на размера, 3D разпознаване на лица, машинно зрение и други области.

Технология Fushi

Основни технологии: 3D структурирана светлинна технология за разпознаване на лицето, технология за разпознаване на пръстови отпечатъци под LCD екран, AI и машинно зрение

Основни продукти: визуален сензорен чип, чип за пръстови отпечатъци под LCD екран

Схема на приложение: оптичен пръстов отпечатък под екрана на мобилен телефон, интелигентно заключване за разпознаване на лица, интелигентен контрол на достъпа, лицево плащане, моделиране на пространството и др.

Целеви пазар: мобилен телефон, интелигентно заключване на врати, финансово плащане, индустриален контрол, интелигентен дом, интелигентен град.

Епилог

Въпреки че има много местни производители на сензори и MEMS чипове, повечето от тях се конкурират на пазара от ниския клас. В допълнение към относително концентрираните производители на сензори за изображения и разпознаване на пръстови отпечатъци за пазара на смартфони, други производители на сензори за промишлен контрол и наблюдение, транспорт на превозни средства и енергия са относително разпръснати и тяхната цялостна сила и пазарно позициониране не са особено изявени. В областта на автомобилната електроника и нововъзникващия пазар на Интернет на нещата, стартиращи компании, съсредоточени върху интелигентни сензори и лидарна технология, ще въведат по-голямо пространство за развитие с подкрепата на рисков капитал и местни власти.

Забележка: Тази статия е възпроизведена от „Албум за електронно инженерство“ на Gu Zhengshu, който подкрепя защитата на правата върху интелектуалната собственост. Моля, посочете първоизточника и автора на препечатката. Ако има някакво нарушение, моля свържете се с нас, за да го изтрием.