電子および電気機器では、センサーは、音、画像、温度、湿度、圧力、光信号などを含む元の物理信号を外界から取得し、これらの物理信号を電気信号に変換するために使用されます。電圧/電流の。従来の物理センサーや化学センサーは外部信号を取得するだけであり、コンピューティング機能や処理機能はありません。製造プロセス技術、サイズ、コストの要件が高まるにつれて、微小電気機械システム (MEMS) プロセスに基づく MEMS センサーの人気が高まっています。

センサーの幅広い用途の中でも、スマートフォンは特に注目に値します。 CMOS イメージ センサー (CIS) とタッチ/指紋認識チップのメーカーはいずれも、開発の大きな機会を獲得しました。その中で、国内の代表的なメーカーとしては、OmniVision、Grid Kewei、Huiding Technologyなどが挙げられます。さらに、科学研究や学術的成果に基づいたスマートセンサーのスタートアップも注目に値します。ライダー、オプトエレクトロニクス、ヒューマンセンシングにおける技術的進歩もベンチャーキャピタルの支持を集めています。

MEMSセンサー

MEMSとはMicro-Electro-Mechanical Systemの略で、機能要件に応じてマイクロ回路やマイクロマシンをチップ上に集積したシステムです。 MEMS は、リソグラフィーや腐食などの従来の半導体技術に基づいており、超精密機械加工と統合され、力学、化学、光学、その他の分野の知識と技術的基盤が組み合わされているため、ミリメートルまたはミクロンスケールの MEMS は正確かつ完全な性能を備えています。機械的、化学的、光学的などの特徴のある構造。 MEMSデバイスは主にMEMSセンサーとMEMSアクチュエーターに分けられ、センサーは物理的、化学的、生物学的などの現象や信号を検出・検出するために使用されるデバイスであり、アクチュエーターは機械的な動き、力やトルクなどの動作を実現するために使用されます。

図 1: MEMS センサーの動作原理

MEMS センサーは、マイクロエレクトロニクスおよびマイクロメカニカル技術によって製造された小型センサーです。入力信号を変換し、マイクロセンサー素子と送信ユニットを通じて別の監視可能な信号を取得します。従来のプロセスで製造されたセンサーと比較して、小型、軽量、低コスト、低消費電力、高信頼性、大量生産に適しており、統合が容易でインテリジェンスの実現が容易であるという特徴を備えています。一般に、単一の MEMS センサーのサイズはミリメートル、場合によってはマイクロメートル単位で測定されます。同時に、小型化された機械部品には、慣性が小さく、共振周波数が高く、応答時間が短いという利点があります。

図2：2019年の中国の用途別MEMS市場構造

Yole の統計と予測によると、2019 年の世界の MEMS 市場規模は 11.5 億米ドルになると予想されています。 2020年には、世界的な新型クラウンの流行により、市場の成長は鈍化すると予想されます。 2021年から市場は成長を再開します。市場は17.7年までに2025億米ドル近くに達し、7.4年から2019年までのCAGRは2025%になると予想されています。

製品構成に関しては、上位 65 つの MEMS センサー セグメントは無線周波数、圧力、マイク、加速度計、ジャイロスコープであり、1% 近くを占めています。 Yole の予測によると、2024 年の市場規模が XNUMX 億ドルを超える MEMS センサー セグメントには、無線周波数、慣性結合、超音波指紋、圧力、マイク、インクジェット印刷が​​含まれます。

アプリケーション端末の観点から見ると、モノのインターネットと携帯電話の 5G 代替によって推進され、世界の消費者向け MEMS 市場は 6.87 年の 2019 億 11.14 万米ドルから 2025 年には 2.18 億 2019 万米ドルに成長すると予想されています。スマートカーの普及率の上昇により、自動車用 MEMS 市場規模は 2.6 年の 2025 億 3 万ドルから XNUMX 年には XNUMX 億ドルに成長し、この期間の CAGR は XNUMX% になると予想されています。さらに、産業、医療、通信、防衛、航空宇宙分野での市場需要も増加しています。

中国は過去 2019 年間で最も急成長している MEMS 市場です。 CCIDシンクタンクの統計によると、60年の中国市場規模は約54億元で、世界市場の約100％を占める。国内市場は世界を上回る急速な成長を続けており、中国のMEMS市場は2022年にXNUMX億元を超えると予想されています。

図 3: 中国は過去 XNUMX 年間で最も急成長している MEMS 市場

2019年の中国のMEMS市場におけるトップ54メーカーは、Broadcom、Bosch、STMicroelectronics、Texas Instruments、QORVO、Hewlett-Packard、Knowles、NXP、Goertek、TDKであり、そのうち米国企業が22％を占めた。中国企業の Goertek がトップ 100 に食い込み、AAC Technology は 60 位にランクされました。現時点では、国内のMEMSセンサーメーカー全体の規模は大きくありません。年間売上高がXNUMX億ドルを超えるGoertekとAACを除くと、MEMSIC、Mattel Technology、Xinao Microelectronicsなどの現地MEMSセンサーメーカーの年間売上高はいずれもXNUMX万ドル未満であり、全体の規模は小さい。

私の国の国内の供給能力は不十分で、特にハイエンド製品はほぼすべて輸入で供給されており、チップの80％は海外に依存しています。残りのシェアは、Goertek、Crystal Optoelectronics、Hanwei Electronics、Silan などの少数の上場企業にのみ集中しています。Micro および Jinlong Electromechanical を含む 40 社が国内 MEMS 市場の 70% 以上を占めています。国内のMEMS企業のXNUMX割は中小企業であり、その製品は主にローエンドおよびミドルエンド製品に集中しています。一般に、我が国のMEMSセンサー企業の現状は、ローエンド製品の競争は熾烈ですが、ハイエンド製品の競争には競争力がありません。

MEMS産業は新時代の科学技術発展の基盤であり、政策支援も強力であるため、中国のMEMS産業への投融資件数は量・金額ともに年々増加している。金額ベースで見ると、2019年の投資額は2018年の約XNUMX倍となっています。プライマリー市場への全体的な投資は冷え込んでいますが、MEMS産業への投資は増加を続けています。

細分化してみると、MEMS+AI、RF MEMS、光電子 MEMS、生物 MEMS の 4 分野が最も投資件数・投資額が多い。投資件数と投資額の大幅な増加は、資本市場がMEMS産業にますます注目していることを示しています。地理的分布では、北京、広東省、上海、浙江省、江蘇省が投資件数でトップとなった。

国内センサーチップメーカーの基礎統計

Aspencore の「電子エンジニアリング アルバム」アナリスト チームは、中国の現地センサー チップ メーカーを直接調査してネットワークをまとめ、コア技術、代表的な製品、アプリケーション ソリューション、対象市場を含む多数の企業から 40 社を選択しました。寸法を分析しました。

これは、中国ファブレス シリーズの調査分析レポートの一部です。興味のある友人は、他の種類の研究レポートを確認するか、直接私たちに連絡してください。出版された研究レポートには次のものが含まれます。

1. 中国IC設計業界上場企業30社の総合力ランキング統計 6. 国内アナログ/ミックスドシグナルチップメーカー20社調査報告書 7. 国内デジタルチップ(CPU/FPGA/ストレージ)メーカー30社調査報告書

次回開催される中国 IC リーダーズ サミットでは、各カテゴリーからトップ 10 を選出し、中国ファブレス 100 リストを形成します。これらセンサーチップメーカー40社のうち、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。したがって、このレポートでは残りの 13 社のみをカウントして分析しています。

表1：国内センサーチップメーカー40社の基本情報一覧

センサー チップ メーカー 40 社の中には、イメージ センサー (CIS) 会社が 3 社あります。タッチ/指紋認識/触覚センサー企業7社。 RF MEMS 企業 2 社。 MEMSセンサー企業19社。光学/LiDAR 企業 4 社 ;および他のスマートセンサー会社。

地理的な分布としては、北京、深セン、上海に加え、蘇州、無錫にも多くのMEMSセンサーメーカーがあります。蘇州工業団地は中国で最もナノ産業と人材が集中する地域となっており、世界の8大ナノ産業クラスターの一つにランクされている。中国半導体工業協会のMEMS支部も蘇州で「中国MEMS製造カンファレンス」を開催し、世界のMEMS製造業界のリソースを集め、MEMS設計、研究開発、加工と製造、パッケージングとテストなどの業界チェーン全体の連携を強化した。 、MEMS製造を主体とした産業資源の振興を図ります。垂直統合により、我が国の MEMS 製造分野の開発ボトルネックの打開が加速します。

また、この報告書に含まれるセンサーメーカーのほとんどは中小企業であり、そのうち7社が科学技術イノベーション委員会に上場または申請中である。 MEMS メーカーには、Goertek、AAC、Crystal Optoelectronics、Hanwei Electronics、Silan Microelectronics、Jinlong Electromechanical など、加工と製造に重点を置く企業は含まれません。

国内センサーチップメーカー27社の詳細

以下では、これら 27 社をコア技術、主力製品、ターゲット市場、競争優位性の観点から XNUMX 社ずつ示します。

ハウグループ

コア技術：CMOSイメージセンサー技術、Pure CelおよびPure Cel Plus技術、ハイダイナミックレンジ（HDR）技術、Camera Cube Chip技術

主な製品：CMOSイメージセンサー、マイクロイメージモジュールパッケージ（CameraCubeChip）、液晶オンシリコンプロジェクションディスプレイ（LCOS）、ダイナミックビジョンセンサー、特定用途向けASICチップ。

アプリケーション: スマートフォン、タブレット、ラップトップ、ウェブカメラ、セキュリティ監視機器、デジタルカメラ、自動車および医療用画像アプリケーション。

対象市場：携帯電話、自動車、セキュリティ、医療等の分野。

Goodixテクノロジー

コア技術：画面下光学式指紋認識技術（IN-DISPLAY FINGERPRINT SENSOR）、スクリーンタッチ技術、スマートタッチ、人間の心拍数センサー技術

主な製品: 指紋認識製品、人間とコンピュータの相互作用製品、心拍数センサー、オーディオ デコーディングおよびアンプ、BLE Bluetooth チップ、スマート ハプティック ドライバー

アプリケーションスキーム: 生体指紋識別スキーム、IFS 指紋識別およびタッチ統合スキーム、カバー指紋識別スキーム、コーティング指紋識別スキーム、インイヤー検出スキーム、音声およびオーディオスキーム

対象市場: スマートフォン、タブレット、ラップトップ、ホームタッチ、自動車など。

昭義イノベーション

コア技術：マルチタッチチップ技術、押下型指紋認証センサー、画面下光学式指紋認証技術、超音波認識技術

主な製品：生体認証センサーSoCチップ。容量性、超音波、光学式モードの指紋認識チップ。埋め込み型生体認証センサー。自己容量および相互容量タッチスクリーン制御チップ

応用方式：画面下の光学式指紋認識方式、超音波方式

対象市場: スマートフォン、タブレット、ラップトップ、スマートホームなど

西洋ケンタウロス

コア技術：MEMSスマートセンサーチップ生産ラインとMEMSデバイス処理プラットフォーム

主な製品: MEMS、ASIC、マイクロ流体医療チップ、圧力チップシリーズ、赤外線サーモパイルチップ、チャージアンプチップ、レーザーダイオードチップ、加速度センサー、圧力センサー、潤滑油センサー

応用スキーム：機械故障診断システム、インテリジェント風力発電システム、インテリジェント電力システムなど。

対象市場: 民間航空、エネルギー、医療、輸送、産業機器の制御と監視。

ミンシンウェイ

コア技術：MEMS/ASICチップ、MEMS圧力センシング

主な製品：MEMSシリコンマイク、圧力センサー、加速度センサー

対象市場: ウェアラブルデバイス、携帯電話/タブレット、自動車エレクトロニクス、Bluetooth ヘッドセットなど。

ナノコアマイクロ

コアテクノロジー: MEMS、高電圧絶縁、混合信号チェーン処理、センサーキャリブレーション

主な製品：温度センサー、インテリジェント圧力センサー、センサーシグナルコンディショニングチップ、パワードライバー、インターフェースチップ

アプリケーション ソリューション: 自動車アプリケーション向けのセンサー信号調整ソリューション。産業用アプリケーション向けのセンサー信号調整ソリューション。白物家電向けのセンサー信号調整ソリューション。家庭用電化製品向けの MEMS センサー ソリューション

対象市場: 家庭用電化製品、スマートホーム、産業用制御、自動車エレクトロニクスなど

ゲケウェイ

コア技術：はんだCOBをベースとした高性能第3世代CISパッケージング技術

主な製品：CMOSイメージセンサー、DDIディスプレイチップ

アプリケーションスキーム：スマートフォンのメインカメラ、フロントカメラ、マルチカメラサブカメラ。モバイルディスプレイドライバー、ウェアラブルデバイスディスプレイドライバー、産業用制御ディスプレイドライバー;ドライブレコーダー、車載カメラ、360度サラウンドビュー、リバースリアビュー、ドライバー疲労検知などの自動車アプリケーションソリューション。ノートブック/USC/スマート スクリーン TV 用のカメラ ソリューション。

対象市場: 携帯電話、スマートウェア、モバイル決済、タブレット、ノートブック、カメラ、自動車エレクトロニクス、その他の製品分野。

スマートウェイ

コア技術：ナイトビジョンフルカラー技術、SFCPixel特許技術、Stack BSIのグローバル露光技術、集中ビデオイメージングHDR技術、QCell TM + LFS技術、AIセンサー技術、Smart AECTM技術、近赤外線強化

主な製品：AIシリーズ、ATシリーズ、GSシリーズ、IoTシリーズ、CSシリーズイメージセンサー

応用スキーム：セキュリティ監視応用フィールドビジュアルイメージング、マシンビジョン応用スキーム、高度道路交通システム応用、ドライバー状態監視DMS応用スキーム、高フレームレートCMOSイメージセンサー+3D認識

対象市場: セキュリティ監視、車両イメージング、マシンビジョン、家庭用電化製品。人工知能、モバイルイメージング、車両エレクトロニクスなどの新興応用分野

ノースマイクロシステムズ

コア技術：薄膜バルク音響共振器（FBAR）技術、シリコン基板を用いた微小電気機械システム（MEMS）製造技術

主な製品：FBAR RFフィルタ、RFフロントエンドMEMSフィルタチップ

アプリケーション ソリューション: ワイヤレス RF フィルター、デュプレクサおよびマルチプレクサ ソリューション、BAW RF ソリューション

対象市場: 無線通信、携帯端末、基地局。

シメウェイ・ナノ

コア技術：RF MEMSスイッチとRF MEMSベースのフィルタ、スマートアンテナ、位相シフタの階層的統合設計技術

主な製品：RF MEMSスイッチ、移相器、減衰器

対象市場: ワイヤレス通信。

シェンディ半導体

コア技術：6軸慣性計測ユニット（IMU）、MEMSジャイロスコープ

主な製品：6軸慣性計測ユニット（IMU）シリーズ製品

対象市場：スマートフォンやスマートホームなどのIoTアプリケーション。

ミズキ・ジシン

コアテクノロジー: MEMS ジャイロスコープと加速度センサー

主な製品：MEMSジャイロスコープ、MEMS加速度計

対象市場: 家庭用電化製品市場。

ミンハオセンシング

コア技術：3D CMOS-MEMSプロセス技術、

主な製品：加速度センサー、スマート歩数計チップ、シリコンマイク、ジャイロスコープ、圧力センサー、磁気センサー

アプリケーション ソリューション: ハンドヘルド デバイス アプリケーション ソリューション、モーション センシング、スマート ホーム、自動車エレクトロニクス、産業オートメーション、スマート メディカル

対象市場: 家庭用電化製品、自動車エレクトロニクス、産業オートメーション、航空およびその他の分野。

ラブコアマイクロ

コアテクノロジー: スマート指紋センサー、顔認識、静脈認識

主な製品：指紋センサーチップ、ドライバーチップ

応用スキーム：顔認証、静脈認証などのスキーム

対象市場：スマートドアロックなどのIoT市場。

マインドレー

コアテクノロジー：第4世代指紋センサーテクノロジー

主な製品：指紋センサーチップ、情報セキュリティチップ

アプリケーションスキーム：スマートドアロック

対象市場: セキュリティ市場

グナウェル

コア技術：マイクロ慣性航法屋内測位技術、マイクロ慣性航法システム、マルチセンサーフュージョン

主な製品：高精度MEMS-IMU、超小型慣性航法人員測位モジュール

アプリケーションスキーム: 火災/緊急捜索救助測位システム、「マイクロ慣性航法 + UWB」ロボット/AGV測位システム、作業場/工場の要員および機器の精密測位システム、建設現場/港湾/電力要員測位システム、レーザーSLAMロボット測位システム、およびナビゲーションシステム

対象市場：消防、ドローン、自動運転、屋内測位など

コアマイクロエレクトロニクス

コア技術：MEMSパッケージング技術

主な製品：シリコンベースのマイク、MEMS圧力センサー、MEMS加速度計、MEMS光スイッチ、MEMSエアバルブ、MEMSマイクロ流体チップ、MEMSマイク、MEMSジャイロスコープなどのMEMSデバイス。

アプリケーションスキーム：携帯電話、コンピュータ、電子書籍、メディアプレーヤー

対象市場: 家庭用電化製品、医療、産業用制御、自動車エレクトロニクスおよびその他の分野。

メムシック

コア技術：シングルチップ容量性加速度センサー技術、AMRセンサー技術

主な製品：熱加速度計、AMR地磁気センサー、容量性加速度計、マイクロパワーホールスイッチなど。

用途：スマートフォン、ラップトップ/タブレット、スマートウォッチ/バンド、車、オートバイ、ドローン、TWSヘッドセット、電動工具/玩具、スマートドアロック。

対象市場: 自動車、産業、ウェアラブル、スマートホーム、家庭用電化製品。

マテルテクノロジー

コア技術：6インチMEMSプロセスライン

主な製品：MEMS慣性デバイスおよびシステム、MEMSセンサー、車載用センサー、圧力センサー、高周波（RF）MEMSデバイスなど

対象市場：航空宇宙、高速鉄道、自動車、自動運転、通信、地震監視、IoT、スマートシティ、スマート家電など

華静センシング

コア技術：高効率圧電薄膜と最先端のシリコン半導体微小電気機械システム（MEMS）微細加工技術

主な製品：シリコンマイク、超音波センサー、加速度センサー

対象市場：IoT、産業用センシング、家庭用電化製品など

ドラゴンマイクロテクノロジー

コア技術：MEMS特有のシミュレーション設計

主な製品：MEMS圧力・温度・湿度センサー

対象市場: 自動車エレクトロニクス、医療エレクトロニクス、ハイエンド機器製造などの分野。

ファイン・マイクロエレクトロニクス

コア技術: プロセスストレスモデルパッケージング技術、効率的なバッチ校正テストアルゴリズム、

主な製品：自動車用各種圧力・差圧センサー、産業用制御用油入コア、ガスメーター温度・圧力センサー、水圧センサー等のMEMSセンサー及びシステム製品。

対象市場: 自動車、IoT、スマートホーム、産業用制御業界。

マイクロ人民元の時代

コア技術：SOG MEMS感応構造加工技術

主な製品：シリコンベースMEMS加速度センサーMUA100、MUGシリーズジャイロスコープ、シリコンベースMEMS慣性計測ユニットMUS600

対象市場：無人、無人航空機、電子コンパス、地質探査など。

コアマイクロシステム

コア技術：拡散シリコン圧力センサーなどのセンサーチップとそのパッケージング技術

主な製品：車載用圧力センサー、医療用圧力センサー

対象市場: 自動車や医療などの業界。

デュアルブリッジセンシング

コア技術：MEMSピエゾ抵抗圧力センシング技術

主な製品：MEMS圧力センサー

対象市場: ブラスト分野、自動車用途、エンジン試験、ハイエンド機器など。

マイクロセンシングを知る

コア技術：MEMSマイクロ検流計技術

主な製品：MEMSマイクロ検流計チップ、MEMSソリッドステートライダー

応用スキーム：Dkamシリーズ 3Dカメラソリューション

対象市場：3Dスキャニング、工業用検査、物流仕分け、サイズ測定、3D顔認識、マシンビジョンなどの分野。

フシテクノロジー

コア技術：3D構造化光顔センシング技術、LCD画面下の指紋センシング技術、AI、マシンビジョン

主な製品：視覚センサーチップ、液晶画面下の指紋認証チップ

応用スキーム：携帯電話画面下の光学式指紋認証、顔認識スマートロック、スマートアクセス制御、顔決済、空間モデリングなど。

対象市場: 携帯電話、スマートドアロック、金融決済、産業用制御、スマートホーム、スマートシティ。

エピローグ

国内にはセンサーやMEMSチップのメーカーが数多くありますが、そのほとんどはローエンド市場で競合しています。スマートフォン市場向けのイメージセンサーや指紋認証などのセンサーメーカーが比較的集中しているほか、産業用制御・監視、車両輸送、エネルギーなどのセンサーメーカーが比較的分散しており、総合力や市場でのポジショニングはそれほど目立ったものではない。自動車エレクトロニクスや新興のモノのインターネット市場の分野では、スマートセンサーやライダー技術を中心とする新興企業が、ベンチャーキャピタルや地方自治体の支援を受けて、より大きな開発スペースを開拓することになる。

注: この記事は、知的財産権の保護をサポートする Gu Zhengshu の「電子工学アルバム」から転載したものです。転載元と著者を明記してください。侵害がある場合は、削除するためにご連絡ください。