MEMS Microphone Market Expected to Hit $1B in 2017

发布时间:2017-06-21 00:00
作者:
来源:EE Times
阅读量:722


The market for microphones based on microelectromechanical system (MEMS) devices will reach the $1 billion milestone, or 5 billion units, this year, up from $993 million in 2016, according to a report from Yole Développement (Lyon, France). Yole further predicts that the electret microphone (ECM) market will hit $700 million this year, edging the combined revenue tally for MEMS and ECM mics close to $2 billion by year’s end.

The study, “Acoustic MEMS and Audio Solutions 2017,” further estimates the microspeaker market at nearly $8.7 billion and states that the audio microchip market, including codecs, DSPs, and amplifiers, already exceeds $4.3 billion.

“From mobile phones to cars, from home assistants to drones, audio components like MEMS microphones, ECMs, speakers, and audio integrated circuits are essential for key functions of those existing and new products,” study author Guillaume Girardin, technology and market analyst for MEMS and sensors at Yole, told EE Times in an exclusive interview.

Girardin’s report for Yole traces the evolution of the markets for MEMS microphones, ECMs, microspeakers, and audio ICs since 2010. “The recent focus of all big consumer electronics players on audio features testifies to the importance of the audio device market, which will be worth $20 billion by 2022,” he told EE Times. “There’s clearly room for more added value in the audio value chain regarding hardware and software—smarter microphones, algorithms, DSPs, codecs, and microspeakers—which will enhance audio capabilities and drive us to a voice-powered future.”

Reports by SystemPlus Consulting and KnowMade, meanwhile, include reverse engineering and cost analysis of the market’s first piezoelectric MEMS microphone, the Vesper VM1000. And in a freely available Q&A exchange with Yole titled “The Future is Voice Powered,” Vesper CEO Matt Crowley revealed Vesper’s strategy and described the features of its piezoelectric approach to MEMS microphones.

SystemPlus tore down and analyzed the Knowles, STMicroelectronics, and Goertek MEMS microphones in the Apple iPhone 7-Plus. KnowMade, in turn, used that teardown to reveal the basis of Knowles’ patents and intellectual-property litigation involving those patents in “Knowles MEMS Microphones in Apple iPhone 7 Plus Patent-to-Product mapping.”

The reports collectively conclude that voice, and audio in general, is becoming a key function of consumer, automotive, and industrial applications and is being incorporated into a diverse ecosystem of related acoustic areas. According to Yole, the MEMS microphone market got an extra boost by the use of multiple mics per device—four in the iPhone 7 Plus—contributing to the audio business’ projected 6 percent compound annual growth rate to 2022. As such, the audio supply and value chain will become increasingly important to what Girardin calls our voice-powered future.

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国内MEMS产业起步较晚,虽然已有完整产业链的布局,但总体而言现阶段还处于发展初期,MEMS产品在精度、稳定性等性能指标上都远不及国外高端产品。因此国内MEMS传感器产品大部分还停留在低端,应用领域也较为局限。国内厂商在营业规模、技术水平、产品结构方面,与国外相比有明显差距。对此,专业人士认为:“国内MEMS传感器厂商大多为新兴的Fabless初创公司,自身技术与产品性能都和国外领先厂商有着明显差距,无论从技术还是产业规模来看,相比之下都有很大差距。”国家智能传感器创新中心副总裁朱家麒在谈到国内MEMS传感器产业时表示:“MEMS传感器产业链的主体结构从下至上,包括基础材料、工艺设备、工艺平台、封装测试、优化设计、系统集成,以及终端应用。中国在整个MEMS和先进传感器的产业布局上,相对比较完整,国内企业几乎涵盖了产业中的每一个环节,但起步较晚,发展阶段和规模都仍需时间推进。在科研、设计、制造、工艺设备等方面,中国和国外先进水平的差距还是比较大的。其中应用和系统集成是现阶段中国的强项,这个层级的参与者也比较多,具体的应用层级有小米、华为等厂商,不仅是手机,智能家居等门类的产品也是现在的热点。毕竟全球最大的市场就在中国,靠上层级在市场需求上会显得最为迫切。”“目前中国消耗了全球接近50%的传感器,因为大量的智能手机、无人机、家电就在中国制造,但传感器的国产率非常低,只有百分之十几。”朱家麒补充到。 对于国内MEMS产业的现状,有行业人士认为是国内市场环境导致了国产化程度不高:“相比于市场‘蛋糕’的巨大诱惑,国内市场对MEMS传感器的要求却没那么美丽。当前,不管是压力传感器,还是MEMS芯片95%都是进口的,国内厂商用国外的芯片封装,自己做套片、做下封装。对这些公司来说,这样的模式利润比芯片还高,并且很容易做,但是决定权终究在国外厂商手里。但如果是本土的MEMS厂商,国内客户就会要求用低于国外5、6倍的价钱做出来。这种现状对于国内生产厂商来说是极大的挑战。”用MEMS麦克风为例,对国内MEMS企业的现状作出了自己的分析:“综观整个国内的MEMS麦克风企业,大多数企业还是采购国外品牌的晶圆,自己只做封测或是代工合作,拥有自主核心芯片技术的企业非常少。采购芯片的MEMS麦克风企业晶圆技术受限于上游供应商,对整个产业没有太大的贡献。对于芯片设计公司来讲,因为MEMS麦克风的应用市场都在中国,国内的芯片设计企业还是有很大的机会,通过与上下游产业链的拉通联合,持续改进优化,缩短国产芯片的成熟时间,有很大的机会可以赶超国外的品牌。”一位资深业内人士则认为国内MEMS产业面临的最大问题是:缺乏开放、专业的MEMS规模化代工厂,无法解决众多MEMS设计公司的制造工艺问题。虽然传统的IC代工厂也开展了MEMS代工业务,但主要以压力传感器、MEMS麦克风、加速度计等成熟的低端产品为主,且产值较少,制造工艺水平与国际领先代工厂的差距明显。发达国家在MEMS技术中主要在芯片和微机电制造领域较成熟,特别是在使用寿命和精度上优势明显。从MEMS产业的设计、制造和封装三个环节来看,国内在关键技术的自主研发和产业化能力都较为孱弱。目前,国内传感器设计软件仍高度依赖国外,国产传感器在高端领域的可靠性也不如国外同类产品。同时还缺乏MEMS制造能力,国内具备一定规模的设计企业基本选择国外代工厂,而多数小型设计企业选择与科研院所的中试线绑定,这就导致产业化进程相对缓慢。除此之外,记者在9月初的Sensor China 2019上还了解到,高端研发人员缺失、产业链不完善和盈利困难,是目前国内MEMS厂商普遍需要面临的三大问题。传感器及其产业的特点之一是技术密集,由于技术密集,也自然要求人才密集。而我国缺乏高端研发人员和经验丰富的本土MEMS工程师,导致基础研究落后。研发进展缓慢便成为了企业的最大挑战之一。国内MEMS企业除了歌尔和瑞声出货量较大,其他企业出货量仍较小,导致产业链例如前端流片等实力单薄,没有发展驱动力。最后,传感器技术研发需要长时间投入,一般企业以自身力量不能支撑研发到上市的阶段。再加上本身低端MEMS传感器利润不高,导致投入与产出很可能不成正比。不过,业内资深人士对国内MEMS产业还是有着一定的信心:“近几年国内科研院所、企业也在加大追赶步伐和力度,并取得较快进展,至少目前国内企业在MEMS品种上基本都有涉及。” 尽管我国MEMS传感器厂商面临挑战诸多,但从上游设计、中游制造、下游封装等领域国产替代的空间巨大。
2019-11-28 00:00 阅读量:511
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2017-08-09 00:00 阅读量:630
微机电(MEMS)传感器目前仍以消费性电子产品为主要应用市场。 然而,在工业4.0转型的路上,MEMS传感器的妥善使用也相当重要。 博世集团(Bosch)凭借着自身于电子产业的经验成立了顾问团队,协助台湾各产业工厂实现产线智能化的目标。 博世集团(Bosch)微机电(MEMS)传感器已广泛应用于智能型手机及平板计算机等行动装置上。 另外,也正积极开发穿戴式装置、健身追踪器等消费性电子产品的MEMS传感器应用。 Bosch Sensortec台湾暨东南亚总经理黄维祥指出,Bosch所产出的MEMS传感器,主要应用以手持式设备为主,并以1年销售超过十亿支的智能型手机为最大市场。 除此之外,市面上许多屏幕、键盘能够分离的笔记本电脑也能见到MEMS传感器的应用。 未来,也将持续拓展穿戴式设备、VR/AR设备的MEMS传感器应用。 除此之外,Bosch在协助厂商工业4.0转型时,MEMS传感器也扮演着举足轻重的角色。 Bosch在台湾除了积极推动自身工厂的工业4.0转型,也正协助台湾的各产业升级至工业4.0环境。 Bosch旗下子公司博世力士乐(Bosch Rexroth)于2016年11月获颁经济部工业局自动化审查合格证书,成为工业局功能性项目辅导计划之技术服务单位。 未来将结合工业局资源,协助在地产业研发、创新与提升效能。 Bosch工厂自动化销售经理陈俊隆指出,台湾各产业皆有许多任务厂积极寻求工业4.0转型顾问服务,希望工厂作业流程能更加数字化、智能化。 然而,厂商对于该如何执行与立定目标成效却少有精确的想法。 陈俊隆认为,除了制程数字化已久的电子业之外,在台湾,目前以纺织业工厂最为积极寻求工业4.0转型。 而工业4.0转型并不止于成立全新、完整的智能化、数字化生产线,更重要的是协助老旧工厂在一定的预算与种种限制之下,达成适宜的工业联网。 陈俊隆分享,台湾纺织业者已经有非常成熟的制程设备,然而原有设备常常已无法应付当代多样化、少量生产需求。 陈俊隆进一步分析,在协助许多台湾纺织厂进行价值链分析后,发现阻碍智能化的瓶颈其实是在制程后端。 纺织厂商可以保留大部分的旧有设备,只须将后端大型机械更换为能够应付小量生产并能灵活运用的设备,便能够提高生产效益。 并且,再运用MEMS传感器,掌握湿度、温度、震动等等数据讯号,妥善监控所有设备的运作状况。 进而达到降低机械损坏的机率、提高生产线的稳定性,同时符合少量多样的生产需求,让现有产线设备发挥最大可用性。
2017-06-19 00:00 阅读量:451
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