Cet article présente principalement l'industrie des capteurs MEMS en Chine, discute des difficultés et des points clés du remplacement des MEMS en Chine, et donne des conclusions et des solutions.Cet article contient de nombreuses idées qui valent la peine d'être lues. En particulier, il a été souligné que la capacité de recherche et de développement des entreprises est la clé de la percée de la substitution nationale. Une coopération stable entre les entreprises et les fabricants en aval est la clé d’une itération continue des produits. Une forte reconnaissance du capital est également l'un des moteurs du développement rapide de l'entreprise.

MEMS, abréviation de Micro Electro Mechanical System, est un système qui intègre des microcircuits et des micromachines sur une puce en fonction des exigences fonctionnelles.

Le MEMS est basé sur la photolithographie, la corrosion et d'autres technologies traditionnelles de semi-conducteurs, intégré à un usinage d'ultra-précision et combiné avec des connaissances et des bases techniques en mécanique, chimie, optique et d'autres disciplines, de sorte qu'un MEMS millimétrique ou micronique possède des propriétés mécaniques, chimiques précises et complètes. , optiques et autres caractéristiques de la structure.

Les produits MEMS peuvent être principalement divisés en capteurs MEMS et actionneurs MEMS, dans lesquels les capteurs sont utilisés pour détecter et détecter des phénomènes et signaux physiques, chimiques, biologiques et autres, et les actionneurs sont utilisés pour obtenir un mouvement mécanique, une force et un couple ainsi que d'autres comportements des dispositifs.

FIGUE. 1 capteur MEMS et microgrossissement local

Source : Conseillers Sadie

Le capteur MEMS est un microcapteur fabriqué par la technologie microélectronique et micromécanique. Il existe une grande variété de produits MEMS, et ce sont les produits MEMS les plus largement utilisés. Grâce aux composants du micro-capteur et aux unités de transmission, le signal d'entrée est converti et exporté vers un autre signal surveillé.

Comparé aux capteurs fabriqués par la technologie traditionnelle, il présente les caractéristiques de petite taille, de légèreté, de faible coût, de faible consommation d'énergie, de haute fiabilité, adapté à la production de masse, d'intégration facile et de réalisation intelligente.

Les capteurs MEMS sont largement utilisés

En tant que dispositif clé pour l'acquisition et l'interaction d'informations, les MEMS jouent un rôle important dans la promotion de la miniaturisation des systèmes mécaniques. Les capteurs MEMS ont été largement utilisés dans les domaines de l’électronique automobile, de l’électronique grand public, de l’aérospatiale, du biomédical, de l’industrie et dans d’autres domaines.

L'électronique grand public et l'automobile sont les principales applications des MEMS. Du point de vue de la structure du marché mondial des MEMS en 2019, l'électronique grand public est le principal domaine d'application, représentant près de 60 % ; L'automobile est le deuxième plus grand domaine d'application, représentant environ 19 %. En termes de structure du marché des MEMS en Chine en 2019, les réseaux et communications, les ordinateurs et l'électronique grand public représentaient ensemble 50 %, tandis que le secteur automobile représentait 29 %.

Avec la nouvelle amélioration du taux de pénétration des véhicules à énergies nouvelles et le développement de l'Internet des objets, en 2019, les réseaux et communications, l'électronique automobile représentaient plus de la moitié des applications du marché MEMS. Avec l'arrivée de la 5G et des réseaux intelligents, le taux de pénétration des MEMS continuera de s'améliorer et l'espace de marché dans les domaines ci-dessus devrait s'ouvrir davantage.

4 avril 2019年全球MEMS市场结构

Source : Yole Development, Guotai Junan Securities Research

Historique du développement des capteurs MEMS

La première phase, de 1990 à 2000, a vu l'utilisation croissante des capteurs MEMS dans l'électronique automobile et dans des applications telles que les airbags, la pression des freins et les systèmes de surveillance de la pression des pneus. Cette demande accrue a conduit des entreprises en Europe, au Japon et aux États-Unis à développer et à produire en série des capteurs MEMS destinés à être utilisés autour des voitures ;

La deuxième phase, de 2000 à 2010, a été stimulée par la croissance rapide de l'électronique grand public. Les appareils électroniques grand public tels que les téléphones mobiles, les tablettes et les ordinateurs portables nécessitent que les produits de capteurs MEMS soient plus petits et consomment moins d'énergie.

La troisième étape s'étend de 2010 à 2020. Avec le développement rapide de l'industrie de l'Internet des objets, l'industrie des capteurs MEMS dispose d'un immense espace de développement. Outre les téléphones intelligents, les tablettes et autres appareils électroniques grand public, les capteurs MEMS seront largement utilisés dans l'AR/VR, les montres intelligentes, la conduite intelligente, la logistique intelligente, les soins médicaux intelligents et d'autres domaines.

La quatrième étape débutera en 2020. Avec le développement de la conduite autonome, de la 5G et de la popularité de l'Internet des objets, l'espace de développement des MEMS s'est encore élargi et les performances des produits de capteurs MEMS sont améliorées pour répondre aux besoins des plus petits, plus petits. consommation d'énergie et performances supérieures.

6 MEMS 传感器的发展阶段资料来源：爱集微，国泰君安证券研究
L'industrie entre tout juste dans sa phase de croissance

Du point de vue de la taille du marché, selon les statistiques et les prévisions de Yole, la taille du marché mondial des MEMS en 2019 était de 11.5 milliards de dollars. La croissance du marché a ralenti en 2020 en raison du COVID-19, et le marché se redressera à partir de 2021 et devrait atteindre près de 17.7 milliards de dollars d'ici 2025. Le TCAC pour 2019-2025 est de 7.4 %.

Dans le contexte du développement rapide de l'électronique grand public, de l'électronique automobile et de l'industrie en Chine, la Chine est le pays où le marché des MEMS connaît la croissance la plus rapide au cours des cinq dernières années, et est également le plus grand producteur mondial de produits électroniques. Les téléphones mobiles et les tablettes connaissent une très forte demande de produits MEMS. Les expéditions chinoises de téléphones mobiles se classent au premier rang mondial, et les fournisseurs de capteurs MEMS tels que les capteurs optiques et les capteurs de mouvement nécessaires à l'industrie de la téléphonie mobile considèrent la Chine comme le marché le plus important.

Selon le groupe de réflexion cCID, la taille du marché chinois était d'environ 60 milliards de yuans en 2019, soit environ 54 % du marché mondial. Le marché intérieur continue de croître plus rapidement que le marché mondial et on estime que la taille du marché chinois des MEMS dépassera 100 milliards de yuans en 2022.

Figure 7. L’échelle du marché mondial des MEMS croît plus rapidement

Source : Conseillers CCID, Guotai Junan Securities Research

En termes de structure de produit, les cinq principaux segments de capteurs MEMS au monde sont les capteurs RF, de pression, de microphone, d'accéléromètre et de gyroscope, représentant près de 65 % du total. Cette commande pour le marché chinois est rf, pression, microphone, inertie et accéléromètre, similaire au marché mondial.

Selon les prévisions de Yole, les segments de capteurs MEMS d'un milliard de dollars d'ici 1 comprennent la RF, la combinaison inertielle, l'empreinte digitale ultrasonique, la pression, le microphone et l'impression à jet d'encre.

9 septembre 2019年全球MEMS市场结构资料来源：Yole Development，国泰君安证券研究

Du point de vue des terminaux d'application, tiré par l'Internet des objets et le remplacement des téléphones mobiles par la 5G, la taille du marché mondial des MEMS grand public devrait passer de 6.87 milliards de dollars en 2019 à 11.14 milliards de dollars en 2025, selon les prévisions de Yole. L'auLe marché automobile des MEMS devrait passer de 2.18 milliards de dollars en 2019 à 2.6 milliards de dollars en 2025, avec un TCAC de 3 %, tiré par la pénétration accrue des véhicules intelligents. De plus, la demande du marché est également en hausse dans les secteurs industriel, médical, des communications, de la défense et de l'aviation.

Du point de vue de la maturité technologique, le développement de la technologie MEMS en Chine en est encore à ses balbutiements. En termes de recherche et développement de produits, bien que le nombre de demandes de brevet en Chine soit le troisième au monde, la qualité des brevets est médiocre et il existe peu de brevets de base. En outre, les unités qui demandent des brevets sont principalement des universités et des instituts de recherche, peu industrialisés et qui doivent encore transformer leurs acquis.

En termes d'emballage et de fabrication, il y a un manque d'expérience OEM en Chine, et la fiabilité et le rendement des capteurs MEMS fabriqués par les entreprises OEM nationales ne peuvent pas répondre pleinement aux exigences de la production à grande échelle, et il existe encore un certain écart par rapport à application sur le marché.

En termes d'échelle d'entreprise, la plupart des entreprises nationales sont des petites et moyennes entreprises disposant de fonds insuffisants et d'une faible capacité à attirer des talents, ce qui se traduit par une faible capacité de recherche scientifique et des difficultés à ouvrir des canaux de coopération avec les universités et les instituts de recherche.

En termes d'échelle commerciale et de niveau de bénéfices, il existe encore un écart évident entre les entreprises nationales de semi-conducteurs et les grandes entreprises étrangères. Broadcom, une entreprise leader au niveau international, a réalisé un chiffre d'affaires de 22.597 milliards de dollars américains en 2019, correspondant à une marge bénéficiaire brute de 55.2 % sur les ventes. En 2019, STMICROELECTRONICS a réalisé un chiffre d'affaires de 15.416 milliards de dollars américains et une marge brute de 38.7 %. Avec un chiffre d'affaires de 14.383 milliards de dollars en 2019, Texas Instruments a fonctionné avec une marge brute de plus de 50 %, voire de plus de 60 % ces dernières années.

D'autre part, en 2019, Goer Shares, la première entreprise nationale, a réalisé un chiffre d'affaires d'environ 5.068 milliards de dollars, avec un taux de profit brut de seulement 15.43 %. Les entreprises nationales et les géants étrangers contrastent, l'échelle des revenus et la rentabilité présentent encore un écart important.

12ème génération de MEMS et de produits MEMS（%）资料来源：Vent，国泰君安证券研究

Du point de vue du nombre de concurrents, il existe de nombreux types et fabricants de capteurs MEMS.rs. En 2019, le marché chinois des MEMS est principalement dominé par les fabricants étrangers, avec Broadcom et Bosch au coude à coude, tandis que d'autres concurrents majeurs incluent STMICROELECTRONICS, Texas Instruments, Qorvo, etc.

Les fabricants américains représentaient plus de la moitié, et les fabricants européens, américains et japonais sont relativement développés dans le domaine de la fabrication de puces MEMS et de MEMS. Les concurrents nationaux se portent également bien. Goer a été classé parmi les 10 premiers fabricants mondiaux de MEMS pour la première fois. fois en 2019, et Resound Technology s'est classé 22e. Dans le secteur de la fonderie, Si Microelectronics Holdings Silex s'est classée première. En général, les concurrents internationaux ont des avantages évidents, mais les entreprises nationales rattrapent leur retard à un rythme accéléré.

Figure 13 L'industrie nationale des capteurs MEMS vient d'entrer dans la phase de croissance

Source : Recherche sur les valeurs mobilières de Guotai Junan

En résumé, sur la base de l'analyse ci-dessus de la taille du marché, de la maturité technologique, de l'état opérationnel de l'entreprise, du nombre de concurrents et d'autres aspects, nous estimons que le remplacement national de l'industrie des capteurs MEMS en est encore à ses premiers stades de croissance et que les entreprises MEMS nationales sont accélérer pour rattraper les géants de l’industrie. Avec le développement de l'Internet des objets, des véhicules intelligents et de la technologie 5G, l'industrie nationale des capteurs MEMS continuera de croître et le rythme de la substitution nationale devrait s'accélérer..

Les fabricants nationaux de MEMS disposent d'un grand espace de développement

1. Les politiques nationales soutiennent fortement le développement de l’industrie des capteurs MEMS

Le capteur MEMS joue un rôle très important dans les technologies modernes, telles que l'Internet des objets, la fabrication intelligente, la logistique intelligente, etc. La Chine est le plus grand marché de capteurs MEMS au monde, et le marché des capteurs MEMS en Chine mérite qu'on y prête attention en termes d'ampleur et d'importance.

L'environnement politique pour le développement de l'industrie nationale des capteurs continue d'être optimisé. Avec la promotion vigoureuse de la « Stratégie de puissance manufacturière » et du plan d'action « Internet + », l'importance de la technologie des capteurs et de l'industrie des capteurs deviendra de plus en plus importante. On peut prévoir que la technologie des capteurs deviendra à l’avenir la priorité absolue du développement de la science et de la technologie en Chine.

表1 国家发布的部分MEMS传感器产业政策资料来源:国务院，国家发改委，工业和信息化部，国泰君安证券

2. La demande des marchés en aval stimule la croissance continue du marché de l’industrie MEMS

Le secteur de l’électronique grand public est le marché numéro un pour les MEMS, grâce au marché croissant des smartphones, des wearables et des maisons intelligentes. La Chine, la plus grande base mondiale de fabrication de produits électroniques, consomme près de la moitié des dispositifs MEMS mondiaux.

La croissance continue des ventes de produits électroniques grand public MEMS en Chine, tels que les téléphones intelligents et les tablettes, a stimulé la croissance de l'industrie MEMS, comme les capteurs accéléromètres et les microphones. De plus, avec le développement de la conduite intelligente et des véhicules à énergies nouvelles, le marché des MEMS dans l'électronique automobile connaît une croissance rapide, avec une part de marché de 17.8 % en 2019, se classant au deuxième rang.

Le gouvernement soutient fermement le secteur 5G et la Chine a formé un marché industriel dynamique pour la 5G. Les investisseurs sont pleins de confiance et d'espoir dans le marché de la 5G, offrant un large espace pour la promotion et l'application de la 5G.

La 5G est le fondement de l’Internet de tout, et elle accélère également le développement de l’Internet de tout. L'Internet des objets est devenu la prochaine « tuyère » attendue par toutes les industries, et l'industrie mondiale de l'Internet des objets se développe rapidement. Le marché chinois de l'Internet des objets connaît une croissance plus rapide que le reste du monde et est devenu le marché d'applications de l'Internet des objets le plus actif au monde. Ccid Consultants prédit que le marché chinois de la 5G continuera de croître à un rythme élevé.

Du 14 au 2020-2025, le 5G propose des produits资料来源：赛迪顾问，国泰君安证券研究

Dans le domaine de l’Internet des objets, le marché stimule la croissance rapide du marché des capteurs MEMS. Les capteurs MEMS jouent un rôle clé dans la connexion des mondes analogique et numérique, et leur connaissance et la collecte de données sur l'environnement nous donnent une compréhension objective et complète du fonctionnement normal de divers appareils et systèmes.

Selon les statistiques de la GSMA, le nombre d'appareils IoT dans le monde est passé de 2 milliards en 2010 à 12 milliards en 2019. Bénéficiant de la commercialisation de la 5G et du développement du Wi-FI6, le marché de l'IoT présente un énorme potentiel d'avenir. La GSMA prévoit que le nombre d’appareils IoT dans le monde atteindra 24.6 milliards d’ici 2025, avec un taux de croissance composé de 12.7 % de 2019 à 2025.

Figure 15 Croissance rapide des appareils IoT (unité : milliard)

Source : GSMA, Guotai Junan Securities Research

Dans le secteur de la santé, le COVID-19 a provoqué un énorme désastre dans le monde entier, mais il a également entraîné une énorme croissance du marché des capteurs MEMS médicaux. Qu'il s'agisse de thermomètres électroniques, d'appareils de diagnostic ou de ventilateurs, tous ces dispositifs médicaux sont connectés à des capteurs MEMS, entraînant une croissance rapide du marché dans ces domaines.

Yole prédit que le marché des MEMS médicaux augmentera de 10.6 % en 2020. En outre, l'épidémie a accru l'attention des gens à la santé et accéléré le développement du marché de consommation médicale.t. Les dispositifs médicaux portables qui surveillent en permanence les indicateurs physiques se sont également développés rapidement.

En raison de la prévention et du contrôle de l'épidémie, l'augmentation de la demande de services sans contact, de livraison de robots, d'usines de traitement robotisées, etc. a indirectement favorisé le développement rapide de l'industrie MEMS.

En outre, l'habitude d'automatisation des gens signifie que même si l'épidémie prend fin à un moment donné dans le futur, les gens continueront de s'appuyer sur des services automatisés et sans pilote BASÉS sur MemS, de sorte que l'industrie ne diminuera pas, mais continuera de croître.

3. Le développement des entreprises nationales de capteurs MEMS est confronté à certains défis techniques

L'industrie chinoise des MEMS a démarré peu plus tard que les pays étrangers, à partir de la conception, de la fabrication et de l'emballage de trois maillons, les conditions techniques existantes ont initialement formé une conception, un traitement, un emballage et des tests de MEMS d'un système dragon, pour assurer le développement ultérieur du MEMS chinois. technologie pour fournir une meilleure plate-forme.

Cependant, en raison de la fragmentation et de la décentralisation du pouvoir causées par des raisons historiques, associées à un grave manque d'investissement, même si de nombreux progrès ont été réalisés, il existe encore un grand écart avec les pays étrangers en termes de qualité, de rapport performance-prix et de commercialisation. .

La recherche et le développement de la technologie MEMS nécessitent un investissement de temps relativement long, la recherche et le développement d'un capteur prennent généralement 6 à 8 ans, et le temps de test et d'importation dans la chaîne industrielle prend généralement près de 20 ans. En outre, le prix du produit n'est pas proportionnel à l'importance du produit ou à la difficulté de développement, ce qui fait que les entreprises chinoises de MEMS ne peuvent pas profiter de la guerre des prix.

Par conséquent, les entreprises chinoises doivent améliorer la capacité de soutien de la chaîne industrielle et renforcer la coopération en amont et en aval, explorer activement la percée de nouveaux matériaux et de technologies d'intégration dans les dispositifs MEMS et explorer de nouvelles opportunités de marché.

La R&D et la conception en amont se concentrent sur les universités, les instituts de recherche et les plateformes pilotes de R&D. La technologie MEMS implique de nombreux domaines tels que la microélectronique, les machines, les matériaux, la chimie, la physique, etc. Le degré d'interdisciplinarité est élevé, la recherche est difficile, le cycle de conception est long et il faut souvent plusieurs années pour pouvoir produire en série.

À l'heure actuelle, l'entreprise dispose d'une certaine capacité d'innovation, mais la convergence des activités est élevée, le positionnement des produits est moyen et bas de gamme et l'échelle globale des revenus de l'industrie est faible. La conception MEMS appartient au maillon à forte valeur ajoutée de la chaîne industrielle. Les produits des entreprises nationales sont principalement des capteurs mécaniques, qui se situent aux niveaux moyen et bas de gamme du marché.

Dans la fabrication intermédiaire, les propriétés des matériaux MEMS de base, telles que les propriétés mécaniques structurelles et les propriétés chimiques des matériaux, sont les facteurs fondamentaux pour déterminer les performances du produit. En conséquence, les dispositifs MEMS s'appuient sur une variété de processus et de variables, et il existe souvent un pipeline de processus pour chaque produit MEMS. Les équipes de R&D ont généralement besoin de plusieurs années d’amélioration et de tests avant la commercialisation.

La fonderie MEMS peut être divisée en ligne de test pilote, fonderie IC et fonderie professionnelle MEMS.

La ligne pilote est principalement composée d'universités et d'instituts de recherche scientifique, qui servent de plates-formes industrielles de recherche et de développement de technologies génériques, à but non lucratif et avec une capacité limitée. L’activité IC OEM MEMS en est à ses balbutiements et sa capacité est relativement faible. La plupart des entreprises de conception nationales d'une certaine taille choisissent les OEM étrangers.

L'OEM professionnel passe progressivement de l'acquisition à l'auto-construction, par exemple : fin 2015, le fabricant national NVA a acquis l'OEM suédois MEMS Silex Microsystems, maîtrisant ainsi la principale technologie OEM MEMS au monde ;

La technologie d'emballage provient principalement de la technologie d'emballage de circuits intégrés, mais les produits MEMS sont plus abondants, de sorte que la technologie est plus complexe et plus difficile, ce qui fait que la technologie d'emballage est devenue un domaine de pointe pour les principales usines de test d'emballage de semi-conducteurs en sous-traitance.

Dans le processus d'emballage et de fabrication, parce que la Chine a commencé tard et que les États-Unis, le Japon, l'Allemagne et d'autres puissances manufacturières ont encore un certain écart en matière de capacité et de précision, le capteur MEMS produit dans la vie et la précision sont médiocres et le niveau de qualité est pas uniforme, la compétitivité des produits est faible. Bien que les OEM MEMS nationaux soient à la traîne par rapport aux grands fabricants internationaux, la technologie de conditionnement et de test a démarré plus tôt et a obtenu de bons résultats, et est devenue une compétitivité internationale.

Parmi eux, les principaux produits du microphone MEMS sont Goer Stock et Ruisen Technology. Étant donné que leur modèle commercial consiste à acheter la propriété intellectuelle des produits MEMS auprès de fabricants de conception étrangers, puis à effectuer eux-mêmes les tests d'emballage et les ventes des produits après la fabrication OEM, il existe un certain espace premium, et ils font désormais partie du camp mondial MEMS TOP30.

Dans le secteur des applications en aval, l'électronique grand public est le plus grand marché, principalement en raison de la croissance rapide des smartphones, des appareils portables et d'autres marchés ces dernières années, et du développement rapide des fabricants nationaux d'appareils intelligents tels que les plus grandes entreprises technologiques chinoises, Xiaomi et Vivo. Le deuxième est l'électronique automobile, l'intelligence automobile nécessite des équipements de détection de haute précision, tels que BYD, NIO, les constructeurs automobiles nationaux en aval de Xiaopeng se développent également en plein essor. En outre, les équipements médicaux, l’industrie 4.0, l’Internet des objets et d’autres industries d’applications en aval à développement rapide. Les entreprises situées en aval de la chaîne industrielle nationale se développent rapidement et avec une bonne dynamique, mais leurs technologies de base ont encore besoin d'un soutien étranger et leur capacité indépendante de recherche et développement est relativement faible. Les entreprises ont pris conscience de l'importance d'une capacité d'innovation indépendante et continuent de déployer des efforts.

4. Les flux de capitaux vers l’industrie MEMS ont considérablement augmenté

Étant donné que l'industrie MEMS constitue le fondement du développement de la science et de la technologie dans la nouvelle ère et que le soutien politique est fort, les cas d'investissement et de financement de l'industrie MEMS en Chine augmentent d'année en année, tant en termes de quantité que de montant. En termes de montant des investissements, le montant des investissements en 2019 était environ le double de celui de 2018. Bien que les investissements sur le marché primaire aient été froids, les investissements dans l'industrie MEMS ont continué d'augmenter.

En termes de segmentation, MEMS+AI, RF MEMS, MEMS photoélectriques et MEMS biologiques ont le plus grand nombre de cas d'investissement et de montant d'argent. L'augmentation significative du nombre et du montant des investissements indique que le marché des capitaux accorde davantage d'attention à l'industrie MEMS. En termes de répartition géographique, Pékin, Guangdong, Shanghai, Zhejiang et Jiangsu arrivent en tête de liste en termes de nombre de dossiers d'investissement.

16 janvier 2017-2019 pour les MEMS资料来源：赛迪顾问，国泰君安证券研究

La conception chinoise et l'OEM doivent être renforcés, et le test fermé est compétitif

Semblable à l’industrie des circuits intégrés, la chaîne industrielle des MEMS implique principalement la conception et le développement, la production et la fabrication, l’emballage et les tests, ainsi que l’application du système. L'amont de la chaîne industrielle MEMS comprend la conception des dispositifs MEMS, la recherche, le développement et la fourniture de matériaux et d'équipements de production, le milieu comprend la fabrication et les tests d'emballage des dispositifs MEMS, et l'aval utilise les produits MEMS pour intégrer les produits électroniques terminaux.

Les sociétés de conception de puces en amont se concentrent sur la conception de puces MEMS et leur structure de produit. Une fois la conception terminée, ils se tournent vers des usines tierces pour produire des puces MEMS. Après emballage et tests, les puces MEMS peuvent être expédiées aux clients dans les applications de contrôle électronique grand public, automobile, médical et industriel. À l'heure actuelle, les processus de fabrication de MEMS des entreprises nationales se situent principalement dans la plage de 0.25 à 1 micron. Les processus de fabrication ne constituent pas un facteur de contrainte de la chaîne industrielle, mais la fonction et la structure sont relativement plus importantes.

18 MEMS资料来源:国泰君安证券研究

Il existe deux modes de production intermédiaire : Fabless et IDM. Le mode Fabless est actuellement le mode de production dominant. Il s’agit d’une division verticale du mode de travail basée sur la conception. Les entreprises sont principalement responsables de la conception et de la vente de produits MEMS et sous-traitent la production, les tests, l'emballage et d'autres aspects. Le mode IDM est le mode de fabrication d'appareils intégrés, qui est également actuellement le principal mode commercial des grandes usines internationales. Les fabricants IDM typiques sont Bosch, Samsung, TI, Toshiba, ST, etc.

Année 19 : MEMS资料来源：Yole Development，国泰君安证券研究

Les fabricants en aval peuvent être classés en deux types : l'un est un fournisseur de solutions qui fournit des produits personnalisés flexibles en fonction des exigences en aval, puis les vend aux fabricants de terminaux pour une utilisation via un simple débogage logiciel. Deuxièmement, les fabricants qui fournissent des produits terminaux se concentrent généralement sur des domaines spécifiques, mais les coûts de recherche et développement sont élevés et le cycle de recherche et développement est long. Le premier type de fabricant est plus adapté aux produits de consommation de masse, et le deuxième type de fabricant est plus adapté aux produits d’un domaine spécialisé.

20 2019年中国MEMS市场应用结构（%）资料来源：赛迪顾问，国泰君安证券研究

Les opportunités et les défis de développement des entreprises nationales de capteurs MEMS coexistent

1. Les fournisseurs ont un pouvoir de négociation médiocre

Les fournisseurs de MEMS en amont fournissent principalement des matières premières, principalement des matériaux à base de silicium. Les matériaux MEMS et les matériaux semi-conducteurs traditionnels sont fondamentalement les mêmes, le marché de l'offre est mature, la concurrence est plus féroce et la formation d'un marché d'acheteurs. Lorsque les fournisseurs de capteurs MEMS sont confrontés à de grands clients OEM et OEM, ces clients OEM s'appuient sur un fort pouvoir de marché et exigent des fournisseurs des matières premières à moindre prix. Cependant, au cours des deux dernières années, en raison de l'augmentation des prix des matières premières et de la limitation de la capacité de production de plaquettes, la liaison entre plaquettes des MEMS a été restreinte. Les produits conventionnels de 6 et 8 pouces sont généralement en rupture de stock et le pouvoir de négociation des fournisseurs a augmenté. On constate que le pouvoir de négociation des fournisseurs est fortement influencé par l’offre du marché.

2. Les acheteurs ont un pouvoir de négociation élevé

Les entreprises MEMS intensifient leurs efforts de recherche scientifique, améliorent leur compétitivité de base respective, de sorte que le développement rapide de la technologie, la mise à niveau des produits s'accélèrent et la réduction des prix.

Avec le développement rapide de l'Internet des objets et la modernisation accélérée du marché de l'électronique grand public, de nombreuses entreprises ont rejoint le marché et la concurrence est devenue de plus en plus féroce. Cela rend les prix du marché de consommation final progressivement réduits, les fabricants, les entreprises de recherche et développement pour réduire les prix ; Dans le même temps, l’expansion du marché de consommation finale améliore le volume des vendeurs finaux et le pouvoir de négociation des acheteurs.

En outre, comme la plupart des entreprises nationales sont douées pour les produits bas de gamme, elles sont également confrontées à un grand nombre de concurrents et doivent donc garantir leur part de marché par la guerre des prix. On constate que le pouvoir de négociation des acheteurs est élevé.

3. Il est difficile pour les nouveaux entrants d'être compétitifs dans les domaines existants

Les barrières de l’industrie des capteurs MEMS sont élevées. Tout d’abord, il y a les barrières financières. En raison des caractéristiques non standardisées des produits, les entreprises MEMS ne peuvent pas prendre en charge un produit spécifique via un seul processus. En plus de l'utilisation de matériaux en silicium, il n'existe pas de composant de base commun, ce qui signifie que chaque produit MEMS nécessite un processus différent.

Cependant, une entreprise doit souvent effectuer simultanément la conception et le développement, les essais de traitement et de fabrication, les tests de qualité et d'autres étapes de plusieurs produits, ce qui nécessite un investissement en capital important. Deuxièmement, les barrières techniques, la conception MEMS doit traverser les disciplines, la conception est difficile. Dans le processus de transformation, chaque type de produits nécessite une technologie de traitement différente, et chaque processus nécessite les étapes de développement et d'optimisation du processus. Dans le même temps, en raison du manque d'expérience dans les nouvelles entreprises, il est difficile de garantir l'exactitude et la qualité du traitement, et le traitement est difficile.

Enfin, il y a la barrière du talent. En raison de la faible popularité des nouvelles entreprises et de leur faible capacité à attirer des talents, il leur est difficile de surpasser les entreprises existantes en termes de capacité d'innovation et de compétitivité de base. Cependant, avec le développement continu des nouvelles technologies et l'ouverture des segments de marché et des applications, il existe un léger écart entre toutes les entreprises dans ces domaines, ce qui offre à certaines nouvelles entreprises des opportunités de développement.

4. La concurrence des concurrents existants est féroce

Actuellement, les entreprises américaines représentent la moitié de la part du marché national des MEMS, plus les entreprises européennes et japonaises, et les entreprises étrangères telles que Broadcom, Bosch, STMICROELECTRONICS et Texas Instruments occupent la majorité du marché intérieur. Du point de vue des principales entreprises cotées en bourse, il n'existe que deux entreprises nationales de capteurs avec un chiffre d'affaires supérieur à 2 milliards, ce qui est lié au développement tardif et à la concurrence des entreprises nationales de capteurs.

La capacité d'approvisionnement intérieure de la Chine est insuffisante, en particulier les produits haut de gamme dépendent presque tous des approvisionnements importés, 80 % des puces dépendent de pays étrangers ; La part restante n'est concentrée qu'entre les mains de quelques sociétés cotées, telles que Goeracoustics, Crystal Optoelectronics, Hanwei Electronics, Shilanwei et Jinlong Electromechanical 5. Les sociétés occupent plus de 40 % du marché national des MEMS ; 70 % des entreprises MEMS nationales sont des petites et moyennes entreprises et leurs produits sont principalement concentrés dans le milieu et le bas de gamme. En général, la situation actuelle des entreprises chinoises est caractérisée par une concurrence féroce entre les produits de milieu et de bas de gamme, alors qu'il n'y a pas de compétitivité dans la concurrence des produits de haut de gamme.

5. Il existe peu de menaces de substitution

Le capteur MEMS remplace les capteurs traditionnels. Par rapport aux capteurs traditionnels, le capteur MEMS présente les avantages suivants : miniaturisation, légèreté et faible consommation d'énergie. Les appareils MEMS sont de petite taille. Généralement, la taille d'un seul capteur MEMS se mesure en millimètres, voire en microns. Dans le même temps, les composants mécaniques après miniaturisation présentent les avantages d'une faible inertie, d'une fréquence de résonance élevée, d'un temps de réponse court, etc.

De plus, les capteurs MEMS sont plus adaptés à la production de masse, ce qui peut réduire considérablement le coût de production de chaque MEMS. Intégration du traitement, un seul MEMS est souvent dans l'emballage de capteurs mécaniques, mais également intégré à d'autres puces, contrôle pratique de la puce MEMS.

Le capteur intelligent a une fonction de traitement de l'information, grâce au logiciel peut corriger toutes sortes d'erreurs, améliorer considérablement la précision du capteur, améliorer la fiabilité du capteur, améliorer les parties anti-interférences de l'ensemble du système. Sous la demande de la même précision, le capteur intelligent multifonctionnel a considérablement amélioré le rapport coût/performance par rapport au capteur ordinaire à fonction unique, et le capteur intelligent multifonctionnel peut réaliser la mesure de plusieurs paramètres complets par plusieurs capteurs. Combinées à ces avantages, les alternatives aux capteurs MEMS ne représentent que très peu de menace.

Modèle de concurrence et analyse KSF

Le marché chinois des MEMS a longtemps été dominé par des fabricants étrangers, qui sont matures dans tous les aspects de la technologie MEMS et présentent des avantages évidents en termes de durée de vie et de précision des produits.

En 2019, broadcom, Bosch, STMICROELECTRONICS, Texas Instruments, QORVO, HP, Lou, NXP, Goel et TDK se sont classés parmi les 10 principaux FOURNISSEURS du marché chinois des MEMS, parmi lesquels les entreprises américaines représentaient 54 %. La société chinoise Goer est entrée dans le top 10 et les revenus MEMS ont augmenté de 36 % sur un an en 2019, dépassant de loin les autres entreprises leaders du secteur. Resound s'est classé 22e, avec une croissance des revenus de 11 % sur un an, également supérieure à celle de l'industrie dans son ensemble.

Figure 21. Structure des fournisseurs du marché MEMS en Chine en 2019

Source : Conseillers CCID, Guotai Junan Securities Research

À l’heure actuelle, l’échelle globale des fabricants nationaux de capteurs MEMS n’est pas grande. En plus du chiffre d'affaires annuel de plus de 100 millions de dollars pour Goer et Resound, le chiffre d'affaires annuel des fabricants locaux de capteurs MEMS tels que Micron semiconductor, Mattel Technology, Microchip Microchip est inférieur à 60 millions de dollars et l'échelle globale est petite.

En outre, les fabricants nationaux exploitent une catégorie de produits relativement unique, la plupart des gammes de produits sont une seule, la plupart d'entre eux sont des fournisseurs de composants et la capacité d'approvisionnement en solutions est faible. Les géants internationaux Invensense, Infineon et d'autres fabricants étrangers disposent de 2 à 3 gammes de produits, et Bosch, Denso, STMICROELECTRONICS et d'autres gammes de produits MEMS en ont plus de 4, et ils ont la capacité de fournir des solutions intégrées. En revanche, il est difficile pour les petits fournisseurs de réaliser une production de masse dans un court laps de temps, de sorte que la part de marché des principaux fournisseurs est relativement stable et que la concentration du marché est élevée.

2. Analyse KSF des entreprises nationales

Tout d'abord, la capacité de recherche et de développement des entreprises est au cœur de la percée alternative nationale. À l'heure actuelle, la RECHERCHE et le développement nationaux des MEMS se situent principalement dans les instituts de recherche et les universités, et la capacité de recherche et développement des entreprises est relativement faible. Et l'industrie MEMS, en tant que fondement de la nouvelle technologie, a de nouveaux produits révolutionnaires ou de grandes améliorations sont un moyen important pour elle de prendre pied sur le marché. Par conséquent, les entreprises innovantes et dotées de leur propre compétitivité de base méritent une attention particulière.

Par exemple, Goer est une entreprise leader dans le domaine du microphone ; Le capteur accéléromètre de la filiale de Suzhou Gootechnetium se classe au premier rang des ventes intérieures. Le capteur de gaz de Weisheng Technology, une filiale de Hanway Electronics, a obtenu de premiers résultats et peut être appliqué aux produits de détection de gaz et aux appareils portables intelligents.

Deuxièmement, une coopération stable entre les entreprises et les fabricants en aval est la clé d’une itération continue des produits. La demande intérieure est énorme, les excellents fabricants nationaux qui coopèrent avec les grandes entreprises nationales ont un avantage congénital, mais les fabricants nationaux ont la priorité sur la forme de base sans Fabless, par rapport aux entreprises IDM, la chaîne d'approvisionnement et la chaîne de distribution ne sont pas parfaites, il n'y a pas de stabilité en aval. les fournisseurs sont un gros problème, donc la chaîne industrielle complète et les grandes entreprises en aval avec une coopération stable, Outre l'existence de longue date, le système d'intégrité de l'entreprise mérite également l'attention.

De plus, la conception des puces et la capacité d’approvisionnement constituent la base permettant aux capteurs MEMS de faire face aux itérations et à l’innovation technologiques. Par conséquent, les fabricants nationaux de semi-conducteurs qui se concentrent sur la R&D et la conception de MEMS disposent de larges opportunités de marché en matière de substitution des importations et d’innovation.

Enfin, les entreprises bénéficiant d'un fort soutien financier sont également l'un des moteurs d'un développement rapide. En raison de l'investissement important et de la difficulté à réaliser des bénéfices lors du développement initial des entreprises MEMS, ainsi que de la grande quantité de capital, de talents et d'autres ressources nécessaires au développement, les entreprises bénéficiant du soutien de grandes entreprises ou d'une solide expérience en matière d'investissement peuvent se développer plus rapidement.

表2 MEMS 市公司资料来源:企名片，国泰君安证券研究

La principale conclusion

Conclusion principale 1 : les capteurs MEMS sont riches en variété et largement utilisés, qui sont les dispositifs clés pour obtenir des informations et réaliser des interactions. Avec la pénétration accélérée de l’Internet des objets, de la 5G, de la conduite intelligente et d’autres secteurs, la demande d’applications est large et le marché est énorme.

Selon les statistiques du CCID Think Tank, la taille du marché chinois est d'environ 60 milliards de yuans en 2019, soit environ 54 % du marché mondial, et le taux de croissance du marché intérieur continue d'être supérieur à celui du monde. . On s’attend à ce que d’ici 2022, la taille du marché chinois des MEMS dépasse les 100 milliards de yuans, avec une forte demande intérieure de produits de substitution. Cependant, il existe encore un écart entre la technologie et les performances des produits de capteurs MEMS nationaux par rapport aux géants étrangers. Nous estimons que l’industrie MEMS en est encore à ses premiers stades de croissance.

Conclusion principale 2 : Les conditions propices au développement de l'industrie des capteurs MEMS sont bonnes, notamment le soutien politique, la croissance de la demande, l'offre abondante, l'attention du capital et l'itération technologique. Cependant, des améliorations sont encore possibles au niveau des processus de la chaîne industrielle. Considérant que le niveau de marge brute des grandes entreprises internationales est supérieur à celui des fabricants nationaux, mais que les prix des produits sont plus élevés, ce qui donne aux entreprises nationales un certain espace de croissance. Dans le même temps, en raison des caractéristiques de personnalisation des MEMS, certaines entreprises nationales devraient réaliser des percées technologiques dans de nouveaux segments.

Conclusion principale 3 : Par rapport aux entreprises des pays développés, les fabricants nationaux se sont développés tardivement et avaient une faible part de marché, et la majeure partie du marché était occupée par les fabricants américains, japonais et allemands.

L'avantage local réside principalement dans l'application en aval, l'innovation modale et la compréhension de la demande diversifiée du marché. Ces dernières années, grâce à l'application des capteurs d'empreintes digitales, d'images et de sons, les entreprises innovantes en matière de produits et ayant une longue période d'existence devraient gagner un plus grand espace de croissance, et des entreprises de haute qualité devraient émerger dans tous les segments.

Il est recommandé de prêter attention à Mattel Electronics, Deep-HAO Semiconductor, Kunshan Shuangqiao, MingHAO sensing, ENERGY hao, BIG brother electronics, Wuxi good up, Minhao Micro, micro capteurs et autres sociétés aux opportunités d'investissement sur le marché primaire.

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