3. 国内MEMSセンサー企業の発展は、いくつかの技術的な課題に直面している。  
中国のMEMS産業は、海外と比べてそれほど遅れることなく始まりました。設計、製造、パッケージングの観点から見ると、既存の技術条件は、MEMSの設計、加工、パッケージング、テストのためのワンストップシステムを初期段階で形成し、中国のMEMS技術のさらなる発展を保証するより良いプラットフォームを提供しました。しかし、歴史的理由による力の分散と断片化、そして深刻な投資不足により、多くの成果はあったものの、品質、性能対価格比、商業化の面で海外との大きなギャップが依然として存在します。MEMS技術の研究開発には比較的長い投資期間が必要です。センサーの研究開発には通常6～8年かかります。さらに、テストと産業チェーンへの導入には通常20年近くかかります。また、製品の価格は製品の重要性や開発の難易度に直接比例しないため、中国のMEMS企業は価格競争から利益を得ることができません。したがって、中国企業は産業チェーンのサポート能力を向上させ、上流と下流の協力を強化する必要があります。同時に、MEMSデバイスにおける新素材や集積技術のブレークスルーを積極的に探求し、新たな市場機会を開拓する必要がある。  
上流の研究開発設計は、大学、科学研究機関、研究開発パイロットプラットフォームに集中しています。MEMS技術は、マイクロエレクトロニクス、機械、材料、化学、物理学など多くの分野に関わっています。非常に学際的で、研究が難しく、設計サイクルが長いです。量産化には数年かかることがよくあります。現在、同社は一定のイノベーション能力を持っていますが、事業の重複が多く、製品は中低価格帯に位置しており、業界全体の収益は小さいです。MEMS設計は、産業チェーンにおける高付加価値リンクです。国内企業の製品は主に機械式センサーで、市場では中低価格帯に位置しています。
中流製造では、構造的な機械的特性や材料の化学的特性など、MEMS の基本的な材料特性が製品性能を決定する根本的な要因です。そのため、MEMS デバイスはさまざまなプロセスと変数に依存します。MEMS 製品は多くの場合、プロセス組立ラインに対応しており、R&D チームは一般的に、製品化する前に何年もかけて改良とテストを行う必要があります。MEMS ファウンドリは、パイロットライン、IC ファウンドリ、MEMS プロフェッショナル ファウンドリの 3 つのタイプに分類できます。パイロットラインのほとんどは、大学や科学研究機関に基づいています。これらは、一般的な産業技術の研究開発プラットフォームとして機能します。これらは非営利であり、生産能力は限られています。IC ファウンドリの MEMS ビジネスは黎明期にあり、その能力は比較的弱いです。一定規模の国内設計会社は基本的に海外のファウンドリを選択します。プロフェッショナル OEM は、買収から自社構築へと徐々に移行しています。たとえば、2015 年末に国内メーカーの Nevi Technology はスウェーデンの MEMS ファウンドリ Silex Microsystems を買収し、世界をリードする MEMS ファウンドリ技術を一気に獲得しました。 2019年には、Hanking MicroelectronicsやXi'an Reed Microsystemsなどの企業が相次いでMEMS生産ラインを立ち上げ、プロフェッショナルなMEMSファウンドリの分野に参入した。
 
パッケージング技術は主に集積回路パッケージング技術から派生していますが、MEMS製品はより豊富であるため、技術はより複雑で難しく、パッケージング技術は主要な半導体パッケージングおよびテスト工場が主導権を握ろうと競い合う分野となっています。パッケージングおよび製造プロセスにおいて、中国は後発であるため、米国、日本、ドイツなどの製造大国との製造能力および精度には依然として一定のギャップがあります。製造されたMEMSセンサーは寿命と精度が悪く、品質レベルもばらつきがあり、製品の競争力が低いという結果になっています。国内のMEMSファウンドリは主要な国際メーカーに遅れをとっていますが、パッケージングおよびテスト技術は早期に開始され、良好な成果を上げており、国際的に競争力があります。中でも、MEMSマイクロフォンを主力製品とするGoertekとAAC Technologiesは、海外の設計メーカーからMEMS製品のIPを購入し、OEM製造を委託し、製品のパッケージング、テスト、販売を自社で行うというビジネスモデルを採用しているため、一定の優位性を持っています。そのため、両社は現在、世界のMEMS企業トップ30に入っています。
 
下流アプリケーション産業の中で、家電製品が最大の市場となっている。これは主に、近年のスマートフォン、ウェアラブルデバイスなどの市場の急速な成長と、ファーウェイ、シャオミ、vivoなどの国内スマートデバイスメーカーの急速な発展によるものである。次に大きいのは車載エレクトロニクスである。自動車のインテリジェンスには高精度センシング機器が必要となる。BYD、NIO、小鵬汽車などの下流の国内自動車メーカーも急速に発展している。さらに、医療機器、インダストリー4.0、IoTなどの急成長している下流アプリケーション産業もある。国内産業チェーンの下流需要企業は急速に発展しており、勢いがある。しかし、コア技術は依然として海外からの支援を必要としており、自主的な研究開発能力は比較的低い。企業は自主的なイノベーション能力の重要性を認識し、努力を続けている。  
       4. MEMS産業への資金流入が大幅に増加した。  
MEMS産業は新時代の科学技術発展の基盤であり、強力な政策支援を受けているため、中国のMEMS産業への投資・資金調達案件は、件数・金額ともに年々増加している。金額で見ると、2019年の投資額は2018年の約2倍に達した。一次市場全体の投資は低迷しているものの、MEMS産業への投資意欲は衰えることなく続いている。  
分野別に見ると、MEMS+AI、高周波MEMS、光電子MEMS、バイオMEMSの4分野が投資件数と投資額が最も多い。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る。地域別に見ると、投資件数では北京、広東、上海、浙江、江蘇が上位を占めている。  
      図16 2017年から2019年までの中国のMEMS産業の投資および資金調達状況            出典：CCIDコンサルティング、国泰君安証券調査       図17 2019年の中国MEMS産業分野における投資額と資金調達額            出典：CCIDコンサルティング、国泰君安証券調査  
         

中国の設計と鋳造技術は強化する必要があり、パッケージングとテストは競争力がある。

集積回路産業と同様に、MEMS産業チェーンは主に設計・研究開発、生産・製造、パッケージング・テスト、システム応用の4つの主要な段階から構成されます。MEMS産業チェーンの上流には、MEMSデバイスの設計、材料、製造設備の研究開発と供給が含まれ、中流にはMEMSデバイスの製造、加工、パッケージング、テストが含まれ、下流にはMEMS製品を用いた末端電子製品の統合が含まれます。  
上流のチップ設計会社は、MEMSチップとその製品構造の設計に注力しています。設計が完了すると、サードパーティのウェハ工場に委託してMEMSチップを製造します。パッケージングとテストの後、家電、自動車、医療、産業制御などのアプリケーション分野の顧客に出荷されます。現在、国内企業のMEMS製造プロセスは主に0.25～1ミクロンの範囲です。製造プロセスは産業チェーンの制約要因ではなく、機能と構造の方が比較的重要です。  
      図18 MEMS産業チェーン            出典：国泰君安証券調査      
中間工程の生産方式には、ファブレスとIDMの2つの主要な形態があります。ファブレス方式は現在主流の生産方式であり、設計主導型の垂直分業モデルです。ファブレス方式では、MEMS製品の設計と販売を主に自社で行い、生産、テスト、パッケージングなどの工程を外部委託します。代表的な企業としては、Knowles、HP、Canonなどが挙げられます。  
      図19：MEMS産業チェーンの下流開発            出典: Yole Development、国泰君南証券調査      
下流メーカーは大きく2つのカテゴリーに分類できます。1つはソリューションを提供するメーカーで、下流のニーズに応じて柔軟なカスタマイズサポートを備えた製品を提供し、簡単なソフトウェアデバッグを通じて最終メーカーに販売します。もう1つは最終製品を提供するメーカーで、一般的に特定の分野に特化していますが、研究開発コストが高く、研究開発サイクルも長くなります。前者のタイプのメーカーは一般消費者向け製品に適しており、後者のタイプのメーカーは専門分野の製品に適しています。  
      図20 2019年における中国のMEMS市場の応用構造（％）            出典：CCIDコンサルティング、国泰君安証券調査  
         

国内MEMSセンサー企業にとって、発展の機会と課題は共存している。

1. 供給業者の交渉力は平均的である  
MEMSの上流サプライヤーは主に原材料、主にシリコン系材料を供給しています。MEMSで使用される材料は基本的に従来の半導体と同じです。供給市場は成熟し、競争は激化しており、買い手市場が形成されています。MEMSセンサーサプライヤーが大手ファウンドリ顧客やファウンドリ顧客グループと対峙する際、これらのファウンドリメーカーは強力な市場影響力を頼りに、サプライヤーに低価格の原材料の提供を要求します。しかし、過去2年間、原材料価格の上昇とウェハ生産能力の制限により、MEMSのウェハ供給は制限されてきました。従来の6インチおよび8インチ製品は一般的に在庫切れとなり、サプライヤーの交渉力が高まっています。サプライヤーの交渉力は市場供給に大きく影響されることがわかります。  
       2. 買い手の交渉力が高い  
MEMS企業は科学研究への取り組みを強化し、コア競争力を向上させた結果、技術開発が急速に進み、製品のアップグレードが加速し、価格が急速に低下した。モノのインターネット（IoT）の急速な発展と家電市場の急速なアップグレードにより、多くの企業が市場に参入し、競争はますます激化している。これにより、末端消費者市場の価格は徐々に低下し、メーカーや開発者は販売価格を引き下げざるを得なくなっている。同時に、末端消費者市場の拡大により、末端販売者の規模が拡大し、買い手の交渉力が向上した。さらに、国内企業のほとんどは中低価格帯の製品に特化しているため、多くの競合他社に直面し、価格競争を通じて市場シェアを維持する必要がある。買い手の交渉力が比較的高いことがわかる。  
       3. 既存分野での新規参入は難しい  
MEMSセンサー業界には高い参入障壁が存在する。第一に、資金面での障壁がある。製品の非標準化のため、MEMS企業は単一のプロセスで特定の製品をサポートすることができない。シリコン材料の使用に加え、共通の基本部品が存在しないため、MEMS製品ごとに異なるプロセスが必要となる。企業は多くの場合、複数の製品について設計・開発、試作・製造、品質検査などの工程を同時に行う必要があり、大規模な設備投資が必要となる。第二に、技術的な障壁がある。MEMSの設計には複数の分野の知識が融合する必要があるため、設計が困難である。加工工程においても、製品の種類ごとに異なる加工技術が必要であり、各プロセスにはプロセス開発と最適化の段階が必要となる。同時に、新規参入企業は経験不足のため、加工の精度と品質を満たすことが難しく、加工が困難となる。最後に、人材面での障壁がある。新規企業は知名度が低く、人材獲得能力も弱いため、イノベーション能力やコアコンピタンスの面で既存企業を凌駕することが難しい。しかし、新技術の継続的な開発、市場セグメントやアプリケーションの開放に伴い、これらの分野におけるすべての企業間のスタート時の差は大きくなくなり、新規参入企業に発展の機会が生まれている。  
       4. 既存の競合企業間の競争は激しい  
現在、国内MEMS市場の半分はアメリカ企業が占めています。ヨーロッパや日本の企業と合わせて、ブロードコム、ボッシュ、STマイクロエレクトロニクス、テキサス・インスツルメンツなどの外国企業が国内市場の大部分を占めています。主要な上場企業から判断すると、年間売上高が100億ドルを超える国内センサー企業は2社しかありません。これは、国内センサー企業の発展と競争の遅れと密接に関係しています。我が国の国内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に頼っており、チップの80%は外国に依存しています。残りのシェアは、Goertek Acoustics、Crystal Optoelectronics、Hanwei Electronics、Silan Micro、Jinlong Electromechanicalなどの少数の上場企業に集中しています。5社が国内MEMS市場の40%以上を占めており、国内MEMS企業の70%は中小企業で、その製品は主に中低価格帯に集中しています。一般的に言って、中国企業の現状は、中低価格帯製品における競争は激しいものの、高価格帯製品における競争では競争力が低いという状況にある。  
       5.現時点では代替品の脅威は基本的に存在しない  
MEMSセンサーは、従来のセンサーに代わる選択肢です。従来のセンサーと比較して、小型化、軽量化、低消費電力といった利点があります。MEMSデバイスは小型で、一般的に単一のMEMSセンサーのサイズはミリメートル単位、あるいはミクロン単位です。同時に、小型化された機械部品は、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も持ち合わせています。  
さらに、MEMSセンサーは量産に適しており、単一のMEMSの製造コストを大幅に削減できます。処理統合により、単一のMEMSは機械式センサーをパッケージ化するだけでなく、MEMSチップの制御を容易にするために他のチップも統合することがよくあります。インテリジェントセンサーは情報処理機能を備えており、ソフトウェアによってさまざまなエラーを修正できるため、センサーの精度が大幅に向上し、センサーの信頼性が向上し、システム全体の耐干渉性能が向上します。同じ精度要件の下では、多機能インテリジェントセンサーは、単一機能の通常のセンサーよりもはるかにコスト効率が高く、多機能インテリジェントセンサーは複数の総合パラメータのマルチセンサー測定を実現できます。上記の利点に基づくと、MEMSセンサーの代替品の脅威は非常に小さいと言えます。  
         

競合環境とKSF分析

1. MEMSの競争環境は比較的細分化されている。  
MEMS産業はかつて米国、欧州連合、日本が支配しており、それぞれに強みがあった。米国は軍事力を活用して民間への普及を促進し、軍、政府、産業界、学術界、研究機関の連携を活かすことで、MEMS技術の総合力において優位性を確立している。日本は車載エレクトロニクス向けMEMSとロボット向けMEMSにおいて卓越した能力を有し、世界のMEMS大手トップ10社の中で、日本は米国と同数だが、企業規模は米国よりやや小さい。欧州連合は車載エレクトロニクス向けMEMSと民生用電子機器向けMEMSにおいて重要な市場シェアを占め、100以上のMEMSチップ研究開発・生産機関を擁している。  
中国のMEMS市場は長らく外国メーカーが支配しており、外国メーカーはMEMS技術のあらゆる面で比較的成熟しており、耐用年数や製品精度において明らかな優位性を持っている。2019年の中国のMEMS市場における上位10社は、Broadcom、Bosch、STMicroelectronics、Texas Instruments、QORVO、HP、Knowles、NXP、Goertek、TDKであり、そのうち米国企業が54%を占めた。中国企業のGoertekは上位10社に食い込み、2019年のMEMS売上高は前年比36%増となり、業界の他の主要企業を大きく上回った。AAC Technologyは22位にランクインし、売上高は前年比11%増となり、業界全体の水準を上回った。  
      図21 2019年における中国のMEMS市場のメーカー構成            出典：CCIDコンサルティング、国泰君安証券調査      
現在、国内MEMSセンサーメーカーの全体的な規模は大きくありません。年間売上高が1億ドルを超えるGoertekとAACを除けば、MEMSIC Semiconductor、Mattel Technology、Core Microelectronicsといった国内MEMSセンサーメーカーの年間売上高はいずれも6,000万ドル未満であり、全体的な規模は比較的小さいと言えます。さらに、国内メーカーは比較的単一製品カテゴリーに特化しており、ほとんどの製品ラインは1つしかありません。その多くは部品サプライヤーであり、ソリューション提供能力は低いと言えます。国際的な大手であるInvensenseやInfineonなどの海外メーカーは2～3の製品ラインを持ち、Bosch、Denso、STMicroelectronicsなどのMEMS製品ラインは4つ以上あり、統合ソリューションを提供する能力を備えています。これに対し、小規模サプライヤーが短期間で大量生産や製造を実現することは困難です。そのため、上位大手サプライヤーの市場シェアは比較的安定しており、市場集中度が高い状況となっています。  
       2.国内企業のKSF分析  
まず、国内代替技術のブレークスルーの核心は、企業の研究開発能力です。現在、国内のMEMS研究開発は主に研究機関や大学で行われており、企業の研究開発能力は比較的低い状況です。MEMS産業は新技術の基盤であるため、画期的な新製品や大幅な改良は、市場での足場を築くための重要な手段となります。したがって、独自のコア競争力を持つ革新的な企業は注目に値します。例えば、Goertekはマイクロフォンの分野でリーディングカンパニーであり、蘇州Gutechの子会社の加速度センサーは国内売上高でトップ、Hanwei Electronicsの子会社であるWeisheng Technologyのガスセンサーは段階的な成果を上げており、ガス検知製品やスマートウェアラブルデバイスなどに適用可能です。  
第二に、企業が下流メーカーと安定的に協力できる能力は、継続的な製品反復の鍵となります。国内需要は膨大です。優れた国内メーカーは、国内大手企業との協力において固有の優位性を持っています。しかし、国内メーカーは基本的にファブレス形式です。IDM企業と比較すると、サプライチェーンと販売チェーンは完全ではなく、安定した上流および下流メーカーの不足が大きな問題となっています。したがって、完全な産業チェーンを持ち、大手下流企業と安定的に協力している企業、および長い歴史と完全なシステムを持つ企業も注目に値します。さらに、チップ設計と供給能力は、MEMSセンサーが技術反復と革新に対応するための基盤となります。したがって、MEMS分野の研究開発と設計に注力している国内半導体メーカーは、輸入代替とイノベーションのための幅広い市場機会を有しています。
 
最後に、企業の強力な資金力も急速な発展を促す原動力の一つです。MEMS企業は初期開発に多額の投資を行うため、利益を上げるのは難しく、開発にはより多くの資金、人材、その他の資源が必要となります。大企業の支援や強力な投資基盤を持つ企業は、より急速に発展する可能性があります。  
     

表2 MEMS非上場企業

出典：名刺、国泰君安証券調査  
         

主な結論

主な結論その1：MEMSセンサーは種類が豊富で広く利用されており、情報取得や相互作用の実現において重要なデバイスです。IoT、5G、スマートドライビングなどの産業の普及が加速するにつれ、アプリケーション需要は広がり、市場規模は巨大化しています。CCIDシンクタンクの統計によると、2019年の中国市場規模は約60億元で、世界市場の約54%を占めています。国内市場は世界市場よりも速いペースで成長を続けており、2022年までに中国のMEMS市場規模は100億元を超えると予想され、国内代替品に対する強い需要があります。しかし、国内のMEMSセンサー製品の技術と性能は、海外の大手企業と比べるとまだ一定のギャップがあります。MEMS産業はまだ成長の初期段階にあると私たちは考えています。  
     主な結論その2：MEMSセンサー産業の発展を促進する条件は、政策支援、需要の伸び、豊富な供給、資本の注目、技術革新など、良好である。しかし、産業チェーンのプロセスレベルにはまだ改善の余地がある。国際的な大手企業は国内メーカーよりも粗利益率が高いものの、製品価格も高いため、国内企業には一定の成長余地がある。同時に、MEMSはカスタマイズ性が高いため、一部の国内企業は新たな分野で技術的ブレークスルーを達成することが期待される。
 
 

主な結論３：先進国の企業と比較すると、国内メーカーは発展が遅れており、市場シェアも低い。市場の大部分はアメリカ、日本、ドイツのメーカーが占めている。国内の強みは主に、下流アプリケーション、モデル革新、多様な市場ニーズへの対応力にある。近年、指紋、画像、音声センサーアプリケーションの導入が進むにつれ、製品革新力と長期的な実績を持つ企業は、より大きな成長の余地を得ると予想され、様々な分野で質の高い企業が台頭すると見込まれる。マテル・エレクトロニクス、神迪半導体、昆山双橋、明浩センシング、能迅高能源、巨格電子、無錫浩達、マインドレイ、知威センシングなどの企業のプライマリーマーケット投資機会に注目することをお勧めする。

免責事項：この記事は「半導体サークル」からの転載です。この記事は著者の個人的な見解を示すものであり、Sacco Microおよび業界の見解を示すものではありません。転載および共有は、知的財産権の保護を支援するためのみに許可されています。転載の際は、元の出典と著者名を明記してください。著作権侵害が疑われる場合は、削除いたしますのでご連絡ください。

会社の電話番号：+86-0755-83044319
ファックス番号：+86-0755-83975897
Eメール：1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 李マネージャー

QQ: 332496225 邱マネージャー

住所：深圳市龍華新区民治大道1079号 占濤科技ビルC棟809室