在电子电气设备中，传感器用于获取外界原始的物理信号，包括声音、图像、温度、湿度、压力和光信号等，并将这些物理信号转换为电信号，通常形式为电压/电流。传统的物理、化学传感器仅获取外部信号，不具备计算和处理能力。随着制造工艺技术、尺寸和成本要求的提高，基于微机电系统（MEMS）工艺的MEMS传感器变得越来越受欢迎。

在传感器的广泛应用中，智能手机值得特别关注。无论是CMOS图像传感器（CIS）还是触摸/指纹识别芯片厂商都获得了巨大的发展机遇。其中，国内代表性厂商有豪威科技、格科威、汇鼎科技等。此外，一些基于科研和学术成果的智能传感器初创公司也值得关注。他们在激光雷达、光电子学和人体传感方面的技术突破也赢得了风险投资的青睐。

MEMS传感器

MEMS是Micro-Electro-Mechanical System的缩写，是按照功能要求将微电路和微机械集成在一块芯片上的系统。 MEMS以光刻、腐蚀等传统半导体技术为基础，与超精密机械加工相结合，结合机械、化学、光学等学科的知识和技术基础，使毫米级或微米级的MEMS具有精密完整的结构。机械、化学、光学等特征结构。 MEMS器件主要可分为MEMS传感器和MEMS执行器，其中传感器是用于检测和检测物理、化学、生物等现象和信号的器件，而执行器则用于实现机械运动、力和扭矩等行为。

图1：MEMS传感器的工作原理

MEMS传感器是利用微电子和微机械技术制造的微型传感器。它转换输入信号并通过微传感器元件和传输单元导出另一个可监测信号。与传统工艺制造的传感器相比，具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适合批量生产、易于集成和实现智能化等特点。一般来说，单个MEMS传感器的尺寸以毫米甚至微米为单位进行测量。同时，小型化的机械部件具有惯量小、谐振频率高、响应时间短等优点。

图2：2019年中国MEMS市场结构（按应用）

根据Yole的统计和预测，2019年全球MEMS市场规模为11.5亿美元。 2020年，受全球新冠疫情影响，市场增长将放缓。从2021年开始，市场将恢复增长。预计到17.7年该市场将达到近2025亿美元，7.4年至2019年复合年增长率为2025%。

从产品结构来看，排名前五的MEMS传感器细分领域为射频、压力、麦克风、加速度计和陀螺仪，占比近65%。据Yole预测，1年市场规模超过2024亿美元的MEMS传感器细分市场包括射频、惯性组合、超声波指纹、压力、麦克风和喷墨打印等。

从应用终端来看，在物联网和手机5G换机的推动下，全球消费MEMS市场预计将从6.87年的2019亿美元增长至11.14年的2025亿美元；受智能汽车渗透率提升的推动，汽车MEMS市场规模预计将从2.18年的2019亿美元增长至2.6年的2025亿美元，期间复合年增长率为3%。此外，工业、医疗、通信、国防、航空航天领域的市场需求也在不断增加。

过去五年，中国一直是MEMS增长最快的市场。据赛迪智库统计，2019年中国市场规模约为60亿元，约占全球市场的54%；国内市场增速持续快于全球，预计100年中国MEMS市场规模将突破2022亿元。

图3：中国是过去五年增长最快的MEMS市场

2019年，中国MEMS市场前十大厂商分别为博通、博世、意法半导体、德州仪器、QORVO、惠普、楼氏电子、恩智浦、歌尔和TDK，其中美国企业占比54%。中国企业歌尔挤入前十，瑞声科技排名第22。目前，国内MEMS传感器厂商整体规模还不大。除歌尔、瑞声年营收超过100亿美元外，美新、美泰科技、新奥微电子等本土MEMS传感器厂商年营收均在60万美元以下，整体规模较小。

我国国内供应能力不足，特别是高端产品几乎全部靠进口供应，80%的芯片依赖国外；剩下的份额仅集中在少数上市公司手中，如歌尔、水晶光电、汉威电子、士兰微、金龙机电等五家公司占据了国内MEMS市场40%以上的份额；国内MEMS企业70%是中小企业，产品主要集中在中低端产品。总体而言，我国MEMS传感器企业的现状是低端产品竞争激烈，但高端产品竞争没有竞争力。

由于MEMS产业是新时代科技发展的基础，且政策支持有力，我国MEMS产业投融资案例无论是数量还是金额都在逐年增加。从金额上看，2019年的投资金额约为2018年的两倍。虽然一级市场整体投资遇冷，但MEMS行业的投资却持续增长。

从细分领域来看，MEMS+AI、射频MEMS、光电MEMS、生物MEMS这四个领域投资案例数量和金额最多。投资数量和金额的大幅增加表明资本市场对MEMS行业的关注度越来越高。从地域分布来看，北京、广东、上海、浙江、江苏投资案例数位居前列。

国内传感器芯片厂家基本统计

Aspencore《电子工程相册》分析师团队对中国本土传感器芯片厂商进行了第一手调研和网络整理，从众多企业中筛选出40家企业，包括核心技术、代表性产品、应用解决方案和目标市场。维度进行了分析。

这是中国无晶圆厂系列研究分析报告的一部分。感兴趣的朋友可以查看其他类型的研究报告，或者直接联系我们。已发表的研究报告包括：

1.中国IC设计行业30家上市公司综合实力排名统计 6.国内20家模拟/混合信号芯片厂商研究报告 7.国内30家数字芯片（CPU/FPGA/存储）厂商研究报告

在即将召开的中国IC领袖峰会上，我们将从每个类别中选出前10名，形成中国Fabless 100名单。在这40家传感器芯片厂商中，有13家初创公司入选《中国IC设计初创公司50家调查统计编制》，包括：七普微半导体、瑞思智芯、海纳微、百微神科技、钛金科技、中科聚变、洛微科技、一建科技、斯电微、聚芯微电子、通用微科技（GMEMS）、钛金科技、中科银河芯。因此，本报告仅对其余27家公司进行统计分析。

表1：国内40家传感器芯片厂商基本信息列表

40家传感器芯片厂商中，图像传感器（CIS）企业有3家； 7家触摸/指纹识别/触觉传感器公司； 2家RF MEMS公司； 19家MEMS传感器企业； 4家光学/激光雷达公司；以及其他智能传感器公司。

从地域分布来看，除了北京、深圳、上海外，苏州、无锡也有不少MEMS传感器厂商。苏州工业园区已成为我国纳米产业和人才最集中的地区，跻身全球八大纳米产业集群之列。中国半导体行业协会MEMS分会也在苏州举办“中国MEMS制造大会”，汇聚全球MEMS制造产业资源，加强MEMS设计、研发、加工制造、封装测试等全产业链联动，以MEMS制造为主线带动产业资源。垂直整合加速突破我国MEMS制造领域发展瓶颈。

此外，本次报告纳入的传感器厂商大多为中小企业，其中7家已上市或正在科创板申请。 MEMS厂商中，我们不包括专注于加工制造的公司，如歌尔、瑞声、水晶光电、汉威电子、士兰微电子、金龙机电等。

国内27家传感器芯片厂商详情

下面我们将从核心技术、主要产品、目标市场和竞争优势等方面一一展示这27家企业。

豪威集团

核心技术：CMOS图像传感器技术、Pure Cel和Pure Cel Plus技术、高动态范围（HDR）技术、Camera Cube Chip技术

主要产品：CMOS图像传感器、微图像模块封装（CameraCubeChip）、硅基液晶投影显示器（LCOS）、动态视觉传感器以及特定应用的ASIC芯片。

应用：智能手机、平板电脑、笔记本电脑、网络摄像头、安全监控设备、数码相机、汽车和医疗成像应用。

目标市场：手机、汽车、安防、医疗等领域。

Goodix技术

核心技术：屏下光学指纹识别技术（IN-DISPLAY FINGERPRINT SENSOR）、屏幕触控技术、智能触控、人体心率传感器技术

主要产品：指纹识别产品、人机交互产品、心率传感器、音频解码及放大器、BLE蓝牙芯片、智能触觉驱动器

应用方案：活体指纹识别方案、IFS指纹识别与触摸一体化方案、覆盖式指纹识别方案、涂层指纹识别方案、入耳式检测方案、语音音频方案

目标市场：智能手机、平板电脑、笔记本电脑、Home Touch、汽车等。

兆易创新

核心技术：多点触控芯片技术、按压式指纹识别传感器、屏下光学指纹识别技术、超声波识别技术

主要产品：生物识别传感器SoC芯片；电容式、超声波式、光学式指纹识别芯片；嵌入式生物识别传感器；自容互容触摸屏控制芯片

应用方案：屏下光学指纹识别方案、超声波方案

目标市场：智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能家居等。

西方半人马

核心技术：MEMS智能传感器芯片生产线和MEMS器件加工平台

主要产品：MEMS、ASIC及微流控医疗芯片；压力芯片系列、红外热电堆芯片、电荷放大器芯片、激光二极管芯片；加速度传感器、压力传感器、润滑油传感器

应用方案：机械故障诊断系统、智能风电系统、智能电力系统等。

目标市场：民用航空、能源、医疗、交通和工业设备的控制和监测。

民信委

核心技术：MEMS/ASIC芯片、MEMS压力传感

主要产品：MEMS硅麦克风、压力传感器和加速度计

目标市场：可穿戴设备、手机/平板电脑、汽车电子、蓝牙耳机等。

纳米核心微

核心技术：MEMS、高压隔离、混合信号链处理和传感器校准

主要产品：温度传感器、智能压力传感器、传感器信号调理芯片、电源驱动器及接口芯片

应用解决方案：汽车应用的传感器信号调理解决方案；适用于工业应用的传感器信号调理解决方案；白色家电的传感器信号调节解决方案；适用于消费电子产品的 MEMS 传感器解决方案

目标市场：消费电子、智能家居、工业控制、汽车电子等。

格科威

核心技术：基于焊料COB的高性能第三代CIS封装技术

主要产品：CMOS图像传感器、DDI显示芯片

应用方案：智能手机主摄像头、前置摄像头、多摄像头副摄像头；移动显示驱动、可穿戴设备显示驱动、工控显示驱动；行车记录仪、车载摄像头、360度环视、倒车后视及驾驶疲劳检测等汽车应用解决方案；适用于笔记本/USC/智能屏电视的摄像头解决方案。

目标市场：手机、智能穿戴、移动支付、平板电脑、笔记本、摄像头及汽车电子等产品领域。

智能公路

核心技术：夜视全彩技术、SFCPixel专利技术、Stack BSI全局曝光技术、聚焦视频成像HDR技术、QCell TM + LFS技术、AI Sensor技术、Smart AECTM技术、近红外增强

主要产品：AI系列、AT系列、GS系列、IoT系列、CS系列图像传感器

应用方案：安防监控应用领域视觉成像、机器视觉应用方案、智能交通系统应用、驾驶员状态监控DMS应用方案、高帧率CMOS图像传感器+3D识别

目标市场：安防监控、车载成像、机器视觉和消费电子；人工智能、移动影像、车载电子等新兴应用领域

北方微系统公司

核心技术：薄膜体声波谐振器（FBAR）技术、使用硅基板的微机电系统（MEMS）制造技术

主要产品：FBAR射频滤波器、射频前端MEMS滤波器芯片

应用解决方案：无线射频滤波器、双工器和多路复用器解决方案、BAW 射频解决方案

目标市场：无线通信、移动终端和基站。

希美威纳米

核心技术：射频MEMS开关和基于射频MEMS的滤波器、智能天线、移相器的分层集成设计技术

主要产品：RF MEMS开关、移相器、衰减器

目标市场：无线通信。

申迪半导体

核心技术：六轴惯性测量单元（IMU）、MEMS陀螺仪

主要产品：六轴惯性测量单元（IMU）系列产品

目标市场：智能手机、智能家居等物联网应用。

水木志新

核心技术：MEMS陀螺仪和加速度计

主要产品：MEMS陀螺仪、MEMS加速度计

目标市场：消费电子市场。

明浩传感

核心技术：3D CMOS-MEMS工艺技术，

主要产品：加速度传感器、智能计步芯片、硅麦克风、陀螺仪、压力传感器、磁传感器

应用解决方案：手持设备应用解决方案、运动传感、智能家居、汽车电子、工业自动化、智能医疗

目标市场：消费电子、汽车电子、工业自动化和航空等领域。

爱芯微

核心技术：智能指纹传感器、人脸识别、静脉识别

主要产品：指纹传感器芯片、驱动芯片

应用方案：人脸识别、静脉识别等方案

目标市场：智能门锁等物联网市场。

迈瑞

核心技术：第四代指纹传感器技术

主要产品：指纹传感器芯片、信息安全芯片

应用方案：智能门锁

目标市场：证券市场

格纳韦尔

核心技术：微惯导室内定位技术、微惯导系统及多传感器融合

主要产品：高精度MEMS-IMU、微惯导人员定位模块

应用方案：消防/应急搜救定位系统、“微惯性导航+UWB”机器人/AGV定位系统、车间/厂房人员及设备精准定位系统、建筑工地/港口/电力人员定位系统、激光SLAM机器人定位及导航系统

目标市场：消防、无人机、自动驾驶、室内定位等。

芯微电子

核心技术：MEMS封装技术

主要产品：硅基麦克风、MEMS压力传感器、MEMS加速度计、MEMS光开关、MEMS空气阀、MEMS微流控芯片、MEMS麦克风、MEMS陀螺仪等MEMS器件。

应用方案：手机、电脑、电子书、媒体播放器

目标市场：消费电子、医疗、工业控制和汽车电子等领域。

美新公司

核心技术：单芯片电容式加速度计技术、AMR传感器技术

主要产品：热式加速度计、AMR地磁传感器、电容式加速度计、微功率霍尔开关等产品。

应用：智能手机、笔记本电脑/平板电脑、智能手表/手环、汽车、摩托车、无人机、TWS耳机、电动工具/玩具、智能门锁。

目标市场：汽车、工业、可穿戴设备、智能家居和消费电子产品。

美泰科技

核心技术：6英寸MEMS工艺线

主要产品：MEMS惯性器件及系统、MEMS传感器、汽车传感器、压力传感器、射频（RF）MEMS器件等。

目标市场：航空航天、高铁、汽车、自动驾驶、通信、地震监测、物联网、智慧城市、智能家电等。

华晶传感

核心技术：高效压电薄膜和先进硅半导体微机电系统（MEMS）微加工技术

主要产品：硅麦克风、超声波传感器、加速度传感器

目标市场：物联网、工业传感、消费电子等。

龙微科技

核心技术：MEMS专用仿真设计

主要产品：MEMS压力、温度、湿度传感器

目标市场：汽车电子、医疗电子、高端装备制造等领域。

泛微电子

核心技术：工艺应力模型封装技术、高效批量校准测试算法、

主要产品：各种汽车压力、差压传感器、工控充油芯、燃气表温压传感器、水压传感器等MEMS传感器及系统产品。

目标市场：汽车、物联网、智能家居、工控行业。

微元时代

核心技术：SOG MEMS敏感结构加工技术

主要产品：硅基MEMS加速度计MUA100、MUG系列陀螺仪、硅基MEMS惯性测量单元MUS600

目标市场：无人、无人机、电子罗盘、地质勘探等。

核心微系统

核心技术：扩散硅压力传感器等传感器芯片及其封装技术

主要产品：汽车压力传感器、医疗压力传感器

目标市场：汽车、医疗等行业。

双桥传感

核心技术：MEMS压阻压力传感技术

主要产品：MEMS压力传感器

目标市场：爆破领域、汽车应用、发动机测试、高端设备等。

了解微传感

核心技术：MEMS微振镜技术

主要产品：MEMS微振镜芯片、MEMS固态激光雷达

应用方案：Dkam系列3D相机解决方案

目标市场：3D扫描、工业检测、物流分拣、尺寸测量、3D人脸识别、机器视觉等领域。

富士科技

核心技术：3D结构光人脸传感技术、液晶屏下指纹传感技术、人工智能和机器视觉

主要产品：视觉传感器芯片、液晶屏下指纹芯片

应用方案：手机屏下光学指纹、人脸识别智能锁、智能门禁、人脸支付、空间建模等。

目标市场：手机、智能门锁、金融支付、工业控制、智能家居、智慧城市。

尾声

国内传感器和MEMS芯片厂商虽然众多，但大多在低端市场竞争。除了智能手机市场的图像传感器、指纹识别等传感器厂商相对集中外，其他工业控制与监控、车辆交通、能源等传感器厂商相对分散，综合实力和市场定位都不是特别突出。在汽车电子领域和新兴物联网市场，以智能传感器和激光雷达技术为核心的初创企业将在风险投资和地方政府的支持下迎来更大的发展空间。

注：本文转载自顾正树《电子工程专辑》，支持保护知识产权。转载请注明原始出处和作者。如有侵权，请联系我们删除。