據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)YoleDeveloppement發(fā)布，2017年全球MEMS市場總額預(yù)計(jì)為129億美元，比2016年的114億美元增長了13%。隨著萬物互聯(lián)時(shí)代越走越近，市場對于MEMS產(chǎn)品的需求還將進(jìn)一步提升。MEMS的全稱是微型電子機(jī)械系統(tǒng)（MicroElectromechanicalSystem），是利用半導(dǎo)體制造工藝和材料，將傳感器、執(zhí)行器、機(jī)械機(jī)構(gòu)、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(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級。與傳統(tǒng)的機(jī)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(diǎn)，可以滿足物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對于傳感器的要求。

MEMS是一項(xiàng)革命性的新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，是一項(xiàng)關(guān)系到國家科技發(fā)展、經(jīng)濟(jì)繁榮和國防安全的關(guān)鍵技術(shù)。常見的產(chǎn)品包括MEMS加速度計(jì)、MEMS麥克風(fēng)、微馬達(dá)、微泵、微振子、MEMS壓力傳感器、MEMS陀螺儀、MEMS濕度傳感器等以及它們的集成產(chǎn)品。

汽車MEMS傳感器的應(yīng)用

汽車電子行業(yè)被認(rèn)為是MEMS傳感器的第一波應(yīng)用高潮的推動力量，MEMS傳感器在汽車上應(yīng)用的快速發(fā)展主要是受益于各國政府全面推出汽車安全規(guī)定和汽車智慧化的發(fā)展趨勢。全球平均每輛汽車包含10個(gè)傳感器，在高檔汽車中，大約采用25至40只MEMS傳感器，車越好，所用的MEMS就越多。MEMS傳感器不僅能適應(yīng)汽車苛刻的工作環(huán)境，還具有高可靠性、高精度和低成本的特點(diǎn)。其應(yīng)用方向和市場需求包括車輛的防抱死系統(tǒng)（ABS）、電子車身穩(wěn)定程序（ESP）、電控懸掛（ECS）、電動手剎（EPB）、斜坡起動輔助（HAS）、胎壓監(jiān)控（EPMS）、引擎防抖、車輛傾角計(jì)量和車內(nèi)心跳檢測等等。目前，壓力傳感器、加速度計(jì)、流量傳感器與陀螺儀四種器件合計(jì)占汽車MEMS系統(tǒng)的99%。

1、MEMS壓力傳感器

MEMS壓力傳感器是汽車中應(yīng)用最多的傳感器，至少18個(gè)汽車應(yīng)用領(lǐng)域促進(jìn)壓力傳感器的增長，包括：輪胎壓力，電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)中的剎車傳感器，側(cè)面氣囊，與日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的引擎控制，大氣壓力與廢氣再循環(huán)壓力。這種傳感器用單晶硅作材料，以采用MEMS技術(shù)在材料中間制作成力敏膜片，然后在膜片上擴(kuò)散雜質(zhì)形成四只應(yīng)變電阻，再以惠斯頓電橋方式將應(yīng)變電阻連接成電路，來獲得高靈敏度。車用MEMS壓力傳感器有電容式、壓阻式、差動變壓器式、聲表面波式等幾種常見的形式。

2、MEMS加速度計(jì)

MEMS加速度計(jì)的原理是基于牛頓的經(jīng)典力學(xué)定律，通常由懸掛系統(tǒng)和檢測質(zhì)量組成，通過微硅質(zhì)量塊的偏移實(shí)現(xiàn)對加速度的檢測，主要用于汽車安全氣囊系統(tǒng)、防滑系統(tǒng)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)和防盜系統(tǒng)等，除了有電容式、壓阻式以外，MEMS加速度計(jì)還有壓電式、隧道電流型、諧振式和熱電偶式等形式。其中，電容式MEMS加速度計(jì)具有靈敏度高、受溫度影響極小等特點(diǎn)，是MEMS微加速度計(jì)中的主流產(chǎn)品。

3、MEMS流量傳感器

MEMS流量傳感器是基于傳統(tǒng)的熱膜片風(fēng)力計(jì)原理借助先進(jìn)的薄膜片技術(shù)，將性能穩(wěn)定的薄膜片電阻加工到一片薄膜上。由于采用了MEMS加工，因此一方面縮短了傳感器響應(yīng)時(shí)間，另一方面由于采用了前后橋電路，可以判斷出流體流向，從而進(jìn)一步測量出回流流量。為了防止溫度變化對測量精度的影響，傳感器中采用了兩片熱敏電阻分別對前后橋進(jìn)行了溫度補(bǔ)償。流量傳感器主要用于檢測發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)氣量和燃油噴射量，從而將空燃比控制在最佳值附近，此外流量傳感器還廣泛利用于排氣再循環(huán)、防滑驅(qū)動、剎車防抱死系統(tǒng)以及電控懸架等許多方面。

4、微陀螺儀

微陀螺儀是一種角速率傳感器，主要用于汽車導(dǎo)航的GPS信號補(bǔ)償和汽車底盤控制系統(tǒng)，主要有振動式、轉(zhuǎn)子式等幾種。應(yīng)用最多的屬于振動陀螺儀，它利用單晶硅或多晶硅的振動質(zhì)量塊在被基座帶動旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的哥氏效應(yīng)來感測角速度。例如：汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)，系統(tǒng)通過陀螺儀測量角速度來指示方向盤的轉(zhuǎn)動是否到位，主動在內(nèi)側(cè)或者外側(cè)車輪上加上適當(dāng)?shù)闹苿右苑乐蛊嚸撾x車道，通常它與低加速度計(jì)一起構(gòu)成主動控制系統(tǒng)。

全球MEMS汽車傳感器主要廠商

德國RobertBosch仍是目前汽車MEMS傳感器的龍頭企業(yè)，這里還盤點(diǎn)了另外9家全球MEMS汽車傳感器的知名廠商。

1、博世（BOSCH）

簡介：博世集團(tuán)是全球第一大汽車技術(shù)供應(yīng)商，其中在中國銷售額達(dá)到274億人民幣。博世在全球雇員約275，000名，其中在中國雇員約21，200名。博世汽車技術(shù)正在大舉進(jìn)入中國，從而投身于迅猛發(fā)展的中國汽車工業(yè)。

2、德爾福（DELPHI）

簡介：美國的德爾福是全球領(lǐng)先的汽車電子零部件及系統(tǒng)技術(shù)供應(yīng)商。其產(chǎn)品系列包括動力、推進(jìn)、熱交換、內(nèi)飾、電氣、電子及安全系統(tǒng)等，這些產(chǎn)品幾乎涵蓋了現(xiàn)代汽車零部件工業(yè)的主要領(lǐng)域，為客戶提供全面的產(chǎn)品與系統(tǒng)解決方案。

3、英飛凌

簡介：西門子半導(dǎo)體事業(yè)部作為英飛凌科技（中國）有限公司的前身于1995年正式進(jìn)入中國市場。自從1996年在無錫建立第一家企業(yè)以來，英飛凌的業(yè)務(wù)取得非常迅速的增長，目前在中國已經(jīng)擁有8家公司和1700多名員工。英飛凌平均每年將銷售額的17%用于研發(fā)，全球共擁有22900項(xiàng)專利。該公司是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司之一，生產(chǎn)的半導(dǎo)體傳感器性能優(yōu)良。

4、霍尼韋爾（Honeywell）

簡介：霍尼韋爾是一家營業(yè)額達(dá)300多億美元的多元化高科技和制造企業(yè)，在全球其主要業(yè)務(wù)有航空產(chǎn)品和服務(wù)、樓宇、家庭和工業(yè)控制技術(shù)、汽車產(chǎn)品、渦輪增壓器以及特殊材料。

5、東芝（toshiba）

簡介：東芝是日本最大的半導(dǎo)體制造商，也是第二大綜合電機(jī)制造商，隸屬于三井集團(tuán)。創(chuàng)立于1875年7月，原名東京芝浦電氣株式會社，1939年由東京電氣株式會社和芝浦制作所合并而成，業(yè)務(wù)領(lǐng)域包括數(shù)碼產(chǎn)品、電子元器件、社會基礎(chǔ)設(shè)備、家電等。20世紀(jì)80年代以來，東芝從一個(gè)以家用電器、重型電機(jī)為主體的企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榘ㄍㄓ?、電子在?nèi)的綜合電子電器企業(yè)。

6、偉世通（VISTEON）

簡介：偉世通公司是全球知名汽車零部件集成供應(yīng)商，總部位于美國密歇根州，公司為全球汽車生產(chǎn)廠商設(shè)計(jì)和制造創(chuàng)新的空調(diào)系統(tǒng)、汽車內(nèi)飾以及包括照明在內(nèi)的電子系統(tǒng)，并提供多種產(chǎn)品以滿足汽車售后市場的需求。偉世通在汽車電子領(lǐng)域提供的主要產(chǎn)品包括音響、信息娛樂、駕駛信息、動力總成控制和照明。

7、森薩塔科技（SENSATA）

簡介：森薩塔科技，總部位于美國馬薩諸塞州的阿特波羅（Attleboro），迄今已有近百年的歷史，是傳感器、電氣保護(hù)器、控制器設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者。2010年3月11日，公司成功在美國紐約證券交易所上市，成為獨(dú)立的上市公司。

8、飛思卡爾

簡介：飛思卡爾是嵌入式處理解決方案領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，主要業(yè)務(wù)涉及汽車電子、消費(fèi)電子、工業(yè)電子以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等市場。從微控制器和微處理器、到傳感器、模擬IC以及連接器件，飛思卡爾的技術(shù)和產(chǎn)品已成為新一波創(chuàng)新浪潮的推動者。

9、大陸集團(tuán)

簡介：大陸集團(tuán)是德國運(yùn)輸行業(yè)制造商。主要產(chǎn)品為輪胎、制動系統(tǒng)、車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)噴射系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速表以及其它汽車和運(yùn)輸行業(yè)零部件。該公司總部設(shè)在德國漢諾威。它是世界第四大輪胎制造商，排在普利司通、米其林和固特異之后。

10、電裝（DENSO）

簡介：作為世界頂級汽車技術(shù)、系統(tǒng)以及零部件的全球性供應(yīng)商，電裝在環(huán)境保護(hù)、發(fā)動機(jī)管理、車身電子產(chǎn)品、駕駛控制與安全、信息和通訊等領(lǐng)域，成為全球主要整車生產(chǎn)商可信賴的合作伙伴。電裝提供多樣化的產(chǎn)品及其售后服務(wù)，包括汽車空調(diào)設(shè)備和供熱系統(tǒng)，電子自動化和電子控制產(chǎn)品，燃油管理系統(tǒng)、散熱器、火花塞、組合儀表、過濾器、產(chǎn)業(yè)機(jī)器人、電信產(chǎn)品以及信息處理設(shè)備。

物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)與應(yīng)用未來趨勢探討

目前，MEMS技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)傳感器的一個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)，不僅是在汽車電子有著越來越廣泛的應(yīng)用，還將在生物醫(yī)療、智慧家庭、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域有著廣闊的市場前景。巨頭林立，誰將突出重圍？現(xiàn)如今，MEMS傳感器這一領(lǐng)域的競爭可謂相當(dāng)激烈，不僅有國際大廠在持續(xù)發(fā)力，更有眾多中小企業(yè)在不斷尋求突破。在2018第十屆國際物聯(lián)網(wǎng)博覽會（春季展）期間，物聯(lián)傳媒將于4月25日舉辦“2018蘇州物聯(lián)網(wǎng)傳感器高峰論壇”，本次論壇將從傳感器行業(yè)現(xiàn)狀、市場需求、應(yīng)用實(shí)踐、發(fā)展趨勢、技術(shù)難點(diǎn)等各個(gè)視角對當(dāng)下中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行探討，以便物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)更清晰了解傳感器的產(chǎn)業(yè)分布與發(fā)展現(xiàn)狀。屆時(shí)，來自國內(nèi)外的眾多知名傳感器企業(yè)也將會攜帶最新、最前沿的科技成果在展會上精彩亮相。

2018第十屆國際物聯(lián)網(wǎng)博覽會（春季展）將于2018年4月25日到27日在蘇州國際博覽中心盛大啟動，將覆蓋物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層等所有環(huán)節(jié)，涉及RFID、傳感器、移動支付、中間件、短距離無線通訊、低功耗廣域網(wǎng)、大數(shù)據(jù)處理、云平臺、實(shí)時(shí)定位等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，囊括新零售、工業(yè)4.0、智慧物流、智慧城市、智能家居、智能電網(wǎng)、防偽、人員、車輛、軍事、資產(chǎn)、服飾、圖書、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的全面解決方案和成功應(yīng)用，是全球規(guī)模最大的物聯(lián)網(wǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈博覽會！此外，這個(gè)伴隨著中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)一起成長起來的國際盛會，其參展商已從最初的100家左右逐年增長到500多家，專業(yè)觀眾則從最初的7，000余人增長到現(xiàn)在的10萬人次以上，預(yù)計(jì)2018年有望實(shí)現(xiàn)新的突破，參展企業(yè)將達(dá)到800+，而專業(yè)觀眾有望突破150，000人次。同時(shí)，展會期間的數(shù)十場物聯(lián)網(wǎng)高端會議也將繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)風(fēng)向標(biāo)，并聚焦時(shí)下最熱門的行業(yè)話題，新零售、工業(yè)4.0、智慧物流、智慧城市等。