본 논문에서는 주로 중국의 MEMS 센서 산업을 소개하고, 중국 MEMS 교체의 어려움과 핵심 사항을 논의하고, 결론과 해결책을 제시합니다.이 기사에는 읽어볼만한 아이디어가 많이 있습니다. 특히 국산 대체 돌파구를 마련하기 위해서는 기업의 연구개발 역량이 관건이라는 지적이 나온다. 기업과 하위 제조업체 간의 안정적인 협력은 지속적인 제품 반복의 핵심입니다. 강력한 자본 인식도 회사의 급속한 발전을 위한 원동력 중 하나입니다.

MEMS(Micro Electro Mechanical System)는 기능적 요구 사항에 따라 미세 회로와 마이크로 기계를 칩에 통합하는 시스템입니다.

MEMS는 포토리소그래피, 부식 및 기타 전통적인 반도체 기술을 기반으로 초정밀 가공과 통합되고 기계, 화학, 광학 및 기타 분야의 지식과 기술 기반이 결합되어 밀리미터 또는 미크론 MEMS가 정확하고 완전한 기계적, 화학적 특성을 갖습니다. , 구조의 광학적 및 기타 특성.

MEMS 제품은 크게 MEMS 센서와 MEMS 액츄에이터로 나눌 수 있으며, 센서는 물리적, 화학적, 생물학적 및 기타 현상과 신호를 감지하고 감지하는 데 사용되며, 액츄에이터는 장치의 기계적 움직임, 힘 및 토크 및 기타 동작을 구현하는 데 사용됩니다.

무화과. 1개의 MEMS 센서 및 로컬 미세 확대

출처: Sadie Advisors

MEMS 센서는 마이크로 전자공학과 마이크로 기계 기술을 이용해 제작된 마이크로 센서이다. MEMS 제품은 매우 다양하며, 가장 널리 사용되는 MEMS 제품입니다. 마이크로 센서 구성요소와 전송 장치를 통해 입력 신호는 변환되어 모니터링되는 다른 신호로 내보내집니다.

전통적인 기술로 제조된 센서와 비교하여 소형, 경량, 저비용, 저전력 소모, 높은 신뢰성, 대량 생산에 적합하고 통합이 용이하며 지능적 구현이 가능하다는 특징을 가지고 있습니다.

MEMS 센서가 널리 사용됩니다.

정보 수집 및 상호 작용을 위한 핵심 장치인 MEMS는 기계 시스템의 소형화를 촉진하는 데 중요한 역할을 합니다. MEMS 센서는 자동차 전자제품, 가전제품, 항공우주, 생물의학, 산업 및 기타 분야에서 널리 사용되었습니다.

가전제품과 자동차는 MEMS의 주요 응용 분야입니다. 2019년 글로벌 MEMS 시장 구조 관점에서 가전제품이 주요 응용 분야로 약 60%를 차지했다. 자동차는 두 번째로 큰 응용 분야로 약 19%를 차지합니다. 2019년 중국 MEMS 시장 구조를 보면 네트워킹과 통신, 컴퓨터, 가전제품이 50%를 차지했고, 자동차 부문은 29%를 차지했다.

신에너지 차량의 보급률이 더욱 향상되고 사물 인터넷이 발전함에 따라 2019년에는 네트워크 및 통신, 자동차 전자 장치가 MEMS 시장 애플리케이션의 절반 이상을 차지했습니다. 5G와 지능형 네트워크의 도래로 MEMS 보급률은 지속적으로 향상될 것이며 위 분야의 시장 공간은 더욱 개방될 것으로 예상됩니다.

图4 2019年전체球MEMS시장场结构

출처: Yole Development, Guotai Junan Securities Research

MEMS 센서 개발 역사

1990년부터 2000년까지의 첫 번째 단계에서는 자동차 전자 장치 및 에어백, 브레이크 압력, 타이어 압력 모니터링 시스템과 같은 애플리케이션에서 MEMS 센서의 사용이 증가했습니다. 이러한 수요 증가로 인해 유럽, 일본, 미국의 기업들은 자동차 주변에 사용할 MEMS 센서를 개발하고 대량 생산하게 되었습니다.

2000년부터 2010년까지의 두 번째 단계는 가전제품의 급속한 성장에 의해 주도되었습니다. 휴대폰, 태블릿, 노트북과 같은 가전제품에는 MEMS 센서 제품의 크기가 더 작고 전력 소비 성능이 더 낮아야 합니다.

세 번째 단계는 2010년부터 2020년까지입니다. 사물 인터넷 산업의 급속한 발전으로 인해 MEMS 센서 산업은 발전할 수 있는 공간이 거대합니다. MEMS 센서는 스마트폰, 태블릿 컴퓨터 및 기타 가전제품 외에도 AR/VR, 스마트 시계, 스마트 운전, 스마트 물류, 스마트 의료 및 기타 분야에서 널리 사용될 것입니다.

2020단계는 5년부터다. 자율주행, XNUMXG, 사물인터넷의 대중화로 MEMS 개발 공간이 더욱 확대되고, MEMS 센서 제품의 성능이 향상돼 더 작고, 더 낮은 요구 사항을 충족할 수 있다. 에너지 소비 및 더 높은 성능.

图6 MEMS传感器의 전시 阶段资料来源：爱集微, 國泰君安证券研究
업계는 이제 막 성장 단계에 진입하고 있습니다.

Yole 통계 및 예측에 따르면 시장 규모 관점에서 볼 때 2019년 글로벌 MEMS 시장 규모는 11.5억 달러였습니다. 2020년에는 코로나19로 인해 시장 성장세가 둔화되었고, 2021년부터 시장이 회복되어 17.7년에는 약 2025억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 2019~2025년 CAGR은 7.4%입니다.

중국의 가전제품, 자동차 전자제품 및 산업의 급속한 발전을 배경으로 중국은 지난 5년간 MEMS 시장 규모가 가장 빠르게 성장한 국가이자 세계 최대의 전자 제품 생산국이기도 하다. 휴대폰과 태블릿은 MEMS 제품에 대한 수요가 매우 높습니다. 중국의 휴대폰 출하량은 세계 1위이며, 휴대폰 업계에 필요한 광센서, 모션센서 등 MEMS 센서 공급업체들은 중국을 가장 중요한 시장으로 여겨왔다.

cCID 싱크탱크에 따르면 60년 중국 시장 규모는 약 2019억 위안으로 전 세계 시장의 약 54%를 차지했다. 국내 시장은 글로벌 시장보다 빠른 속도로 성장세를 이어가고 있으며, 100년 중국 MEMS 시장 규모는 2022억 위안을 넘어설 것으로 추산된다.

그림 7. 글로벌 MEMS 시장 규모 빠르게 성장

출처: CCID Advisors, Guotai Junan Securities Research

제품 구조 측면에서 세계 65대 MEMS 센서 부문은 rf, 압력, 마이크, 가속도계, 자이로스코프이며 전체의 약 XNUMX%를 차지합니다. 중국 시장의 이번 순서는 rf, 압력, 마이크, 관성, 가속도계 순으로 글로벌 시장과 유사하다.

Yole의 예측에 따르면 1년까지 2024억 달러 이상의 MEMS 센서 부문에는 RF, 관성 결합, 초음파 지문 인식, 압력, 마이크 및 잉크젯 인쇄가 포함됩니다.

9년 전체 球MEMS City场结构（按器件类型）资料来源：Yole Development, 國泰君安证券研究

Yole의 예측에 따르면, 사물 인터넷과 휴대폰의 5G 대체에 힘입어 애플리케이션 단말기 관점에서 글로벌 소비자 MEMS 시장 규모는 6.87년 2019억 11.14천만 달러에서 2025년 XNUMX억 XNUMX천만 달러로 성장할 것으로 예상됩니다. au토모티브 MEMS 시장은 스마트 차량 보급률 증가에 힘입어 2.18년 2019억 2.6천만 달러에서 2025년 3억 달러로 CAGR XNUMX% 성장할 것으로 예상됩니다. 또한 산업, 의료, 통신, 국방, 항공 분야의 시장 수요도 증가하고 있습니다.

기술 성숙도 측면에서 볼 때, 중국의 MEMS 기술 개발은 아직 초기 단계에 있습니다. 제품 연구개발 측면에서 중국의 특허 출원 건수는 세계 3위지만 특허 품질이 좋지 않고 핵심 특허도 거의 없다. 더욱이 특허를 신청하는 단위는 주로 산업화 수준이 낮고 여전히 성과 변화가 필요한 대학과 연구 기관입니다.

패키징 및 제조 측면에서 중국의 OEM 경험이 부족하고 국내 OEM 기업이 제조하는 MEMS 센서의 신뢰성과 수율이 대규모 생산 요구 사항을 완전히 충족할 수 없으며 여전히 일정한 격차가 있습니다. 시장 적용.

기업 규모 측면에서 국내 기업은 대부분 중소기업으로 자금이 부족하고 인재 유치 능력이 부족하여 과학 연구 역량이 취약하고 대학, 연구 기관과의 협력 채널 개설에 어려움을 겪고 있습니다.

사업 규모와 이익 수준 측면에서 국내 반도체 기업과 외국 선두 기업 사이에는 여전히 뚜렷한 격차가 있습니다. 국제적인 선두 기업인 Broadcom은 22.597년에 2019억 55.2만 달러의 매출을 달성했으며 이는 매출 총 이익률 XNUMX%에 해당합니다. 2019년 STMICROELECTRONICS는 15.416억 38.7만 달러의 매출과 XNUMX%의 총 마진을 보고했습니다. 14.383년 매출 2019억 50만 달러를 기록한 텍사스 인스트루먼트는 최근 몇 년간 60% 이상, 심지어 XNUMX% 이상의 총마진으로 운영되고 있습니다.

반면, 2019년 국내 5.068위 기업인 고어쉐어스(Goer Shares)는 영업수익 약 15.43억 XNUMX만 달러, 매출총이익률은 XNUMX%에 불과했다. 국내 기업과 외국 거대 기업은 대조, 수익 규모 및 수익성에 여전히 큰 격차가 있습니다.

图12 PART分MEMS上 시공업회사历史毛利率(%)资料来源：바람, 國泰君安证券研究

경쟁사 수의 관점에서 볼 때 MEMS 센서 유형과 제조가 다양합니다.RS. 2019년 중국 MEMS 시장은 Broadcom, Bosch 등 외국 제조업체가 주도하고 있으며 기타 주요 경쟁사로는 STMICROELECTRONICS, Texas Instruments, Qorvo 등이 있습니다.

미국 제조업체가 절반 이상을 차지했으며 유럽, 미국, 일본 제조업체는 MEMS 칩 및 MEMS 제조 분야에서 상대적으로 발전했습니다. 국내 경쟁사들도 선전하고 있다. Goer는 처음으로 세계 10대 MEMS 제조업체 중 하나로 선정되었습니다. 2019년에는 Resound Technology가 22위에 올랐습니다. 파운드리 부문에서는 Si Microelectronics Holdings Silex가 1위를 차지했습니다. 일반적으로 해외 경쟁업체는 분명한 이점을 갖고 있지만 국내 기업은 빠른 속도로 따라잡고 있습니다.

그림 13 국내 MEMS 센서 산업은 이제 막 성장 단계에 진입했다

출처: 국태준안증권 리서치센터

이상을 종합하면, 위의 시장규모, 기술성숙도, 기업운영현황, 경쟁사 수 등의 분석을 토대로 국내 MEMS 센서 대체 산업은 아직 성장 초기 단계에 있으며, 국내 MEMS 기업은 업계의 거대 기업을 따라잡기 위해 속도를 내고 있습니다. 사물인터넷, 지능형 자동차, 5G 기술의 발전으로 국내 MEMS 센서 산업은 지속적으로 성장할 것이며, 국내 대체 속도도 가속화될 것으로 예상된다..

국내 MEMS 제조업체는 개발 공간이 넓습니다.

1. 국가 정책은 MEMS 센서 산업의 발전을 강력하게 지원합니다.

MEMS 센서는 사물 인터넷, 지능형 제조, 지능형 물류 등 현대 기술에서 매우 중요한 역할을 합니다. 중국은 세계 최대 MEMS 센서 시장으로, 중국 MEMS 센서 시장은 규모와 중요성 측면에서 주목할 만하다.

국가 센서산업 발전을 위한 정책환경은 지속적으로 최적화되고 있다. '제조력 강화 전략'과 '인터넷+' 실천 계획이 활발히 추진되면서 센서 기술과 센서 산업의 중요성은 더욱 부각될 것이다. 센서 기술은 앞으로 중국 과학기술 발전의 최우선 과제가 될 것으로 예상된다.

表1 國家发布的part分MEMS传感器产业政策资料来源: 國务院, 國家发改委, 工业和信息화부, 國泰君安证券

2. 다운스트림 시장의 수요가 MEMS 산업 시장의 지속적인 성장을 주도합니다.

가전제품 부문은 스마트폰, 웨어러블 기기, 스마트 홈 시장의 성장에 힘입어 MEMS 분야 최고의 시장입니다. 세계 최대의 전자 제조 기지인 중국은 전 세계 MEMS 장치의 거의 절반을 소비합니다.

스마트폰, 태블릿 등 중국 내 MEMS 가전 제품 판매의 지속적인 성장은 가속도계 센서, 마이크 등 MEMS 산업의 성장을 주도했습니다. 또한, 지능형 주행과 신에너지 자동차의 발전으로 자동차 전장 분야 MEMS 시장은 빠르게 성장하고 있으며, 17.8년 시장점유율 2019%로 XNUMX위를 차지했다.

정부는 5G 분야를 강력하게 지원하고 있으며, 중국은 활발한 5G 산업 시장을 형성하고 있습니다. 투자자들은 5G 시장에 대한 자신감과 희망으로 가득 차 있으며 5G의 홍보와 적용을 위한 넓은 공간을 제공하고 있습니다.

5G는 만물인터넷(Internet of Everything)의 기반이자 만물인터넷(Internet of Everything)의 발전을 가속화한다. 사물인터넷은 모든 산업이 기대하는 차세대 '송풍구'가 되었으며, 글로벌 사물인터넷 산업은 빠르게 발전하고 있습니다. 중국의 사물 인터넷 시장은 세계 다른 지역보다 빠르게 성장하고 있으며 세계에서 가장 활발한 사물 인터넷 애플리케이션 시장이 되었습니다. Ccid Consultants는 중국의 5G 시장이 계속해서 빠른 속도로 성장할 것으로 예측하고 있습니다.

图14 中國2020-2025年中國5G投资预测资料来源：赛迪顾问, 國泰君安证券研究

사물인터넷 분야에서는 MEMS 센서 시장의 급속한 성장을 시장이 주도하고 있다. MEMS 센서는 아날로그 세계와 디지털 세계를 연결하는 데 핵심적인 역할을 하며, 주변 환경에 대한 인식과 데이터 수집을 통해 다양한 장치와 시스템의 정상적인 작동을 객관적이고 포괄적으로 이해할 수 있습니다.

GSMA 통계에 따르면 전 세계 IoT 기기 수는 2년 2010억 개에서 12년 2019억 개로 늘어났다. 5G 상용화와 Wi-FI6 개발로 인해 IoT 시장은 앞으로 엄청난 잠재력을 갖고 있다. GSMA는 24.6년부터 2025년까지 복합 성장률이 12.7%로 증가해 2019년까지 전 세계 IoT 기기 수가 2025억 개에 달할 것으로 전망했다.

그림 15 IoT 기기의 급속한 성장 (단위: 억)

출처: GSMA, Guotai Junan Securities Research

헬스케어 분야에서는 코로나19가 전 세계에 큰 재앙을 가져왔지만, 의료용 MEMS 센서 시장은 엄청난 성장을 가져왔다. 전자 체온계, 진단 장치, 인공호흡기 등 모든 의료 장치가 MEMS 센서에 연결되어 있어 해당 분야 시장이 빠르게 성장하고 있습니다.

Yole은 의료용 MEMS 시장이 10.6년에 2020% 성장할 것으로 예측했습니다. 또한 전염병으로 인해 건강에 대한 사람들의 관심이 높아지고 의료 소비자 시장의 발전이 가속화되었습니다.티. 신체적인 지표를 지속적으로 모니터링하는 웨어러블 의료기기도 빠르게 발전하고 있습니다.

전염병 예방 및 통제로 인해 비대면 서비스, 로봇 배송, 로봇 가공 공장 등에 대한 수요가 급증하면서 MEMS 산업의 급속한 발전을 간접적으로 촉진했습니다.

또한 사람들의 자동화 습관은 미래 어느 시점에 전염병이 끝나더라도 사람들은 여전히 ​​memS 기반 무인 자동화 서비스에 의존할 것이기 때문에 산업이 위축되지 않고 계속 성장할 것임을 의미합니다.

3. 국내 MEMS 센서 기업의 발전은 특정 기술적 과제에 직면해 있습니다.

중국의 MEMS 산업은 외국보다 훨씬 늦게 시작되었습니다. 설계, 제조 및 패키징 세 가지 링크에서 기존 기술 조건은 초기에 MEMS 설계, 가공, 패키징, 드래곤 시스템 테스트를 형성하여 중국 MEMS의 추가 발전을 보장했습니다. 더 나은 플랫폼을 제공하기 위한 기술입니다.

그러나 역사적 이유로 인한 권력의 파편화, 분권화, 심각한 투자부족 등으로 인해 많은 성과를 거두었음에도 불구하고 품질, 성능대비 가격, 상용화 측면에서 여전히 외국과 큰 격차를 보이고 있다. .

MEMS 기술 연구 및 개발에는 비교적 오랜 시간 투자가 필요하고, 센서 연구 개발에는 일반적으로 6~8년이 걸리며, 테스트 및 산업 체인으로 가져오는 데는 일반적으로 거의 20년이 걸립니다. 또한, 제품의 가격은 제품의 중요성이나 개발의 난이도에 비례하지 않아 중국 MEMS 기업은 가격 전쟁에서 이익을 얻을 수 없게 된다.

따라서 중국 기업은 산업 체인의 지원 역량을 향상하고 업스트림 및 다운스트림 협력을 강화하며 MEMS 장치의 신소재 및 통합 기술의 획기적인 발전을 적극적으로 탐색하고 새로운 시장 기회를 모색해야 합니다.

업스트림 R&D 및 설계는 대학, 연구 기관 및 R&D 파일럿 플랫폼에 중점을 둡니다. MEMS 기술은 마이크로 전자공학, 기계, 재료, 화학, 물리학 등 다양한 분야를 포함합니다. 학제간 학위가 높고, 연구가 어렵고, 설계 주기가 길고, 대량 생산이 가능하려면 수년이 걸리는 경우가 많습니다.

현재 기업은 특정 혁신 능력을 갖추고 있지만 비즈니스 융합이 높고 제품 포지셔닝이 중저급이며 전체 산업 수익 규모가 작습니다. MEMS 디자인은 산업 체인의 고부가가치 링크에 속합니다. 국내 기업의 제품은 주로 기계식 센서로 시장에서 중저가 수준이다.

미드스트림 제조에서는 구조적 기계적 특성, 소재 화학적 특성 등 기본 MEMS 소재의 특성이 제품 성능을 결정하는 기본 요소입니다. 결과적으로 MEMS 장치는 다양한 프로세스와 변수에 의존하며 각 MEMS 제품에 대한 프로세스 파이프라인이 있는 경우가 많습니다. R&D 팀은 일반적으로 상용화하기 전에 수년간의 개선과 테스트가 필요합니다.

MEMS 파운드리는 파일럿 테스트 라인, IC 파운드리, MEMS 전문 파운드리로 나눌 수 있습니다.

파일럿 파일럿 라인은 주로 대학과 과학 연구 기관으로 구성되어 있으며, 이는 영리 목적이 아닌 산업 기반 기술 연구 및 개발 플랫폼 역할을 하며 용량이 제한되어 있습니다. IC OEM MEMS 사업은 초기 단계로, 역량이 상대적으로 취약합니다. 일정 규모의 국내 디자인 기업은 대부분 외국 OEM을 선택합니다.

전문 OEM은 인수에서 자체 구축으로 점진적으로 진행됩니다. 예를 들어 2015년 말 국내 제조업체인 NVA는 스웨덴 MEMS OEM Silex Microsystems를 인수하여 세계 최고의 MEMS OEM 기술을 마스터했습니다.

패키징 기술은 대부분 집적회로 패키징 기술에서 비롯되지만 MEMS 제품이 풍부해 기술이 더 복잡하고 어려워 패키징 기술은 주요 아웃소싱 반도체 패키징 테스트 플랜트의 선도 분야가 됐다.

패키징 및 제조 과정에서 중국이 늦게 시작하고 미국, 일본, 독일 등 제조력과 제조능력 및 정확도가 아직 일정 격차가 있어 생산되는 MEMS 센서의 수명과 정확도가 낮고 품질 수준도 좋지 않다. 균일하지 않아 제품 경쟁력이 낮다. 국내 MEMS OEM은 해외 대형 제조사에 비해 뒤처져 있지만 패키징 및 테스트 기술은 더 일찍 시작돼 좋은 성과를 거두며 국제적인 경쟁력을 갖추게 됐다.

그 중 MEMS 마이크의 주요 제품은 Goer Stock과 Ruisen Technology입니다. 이들의 비즈니스 모델은 해외 디자인 제조사로부터 MEMS 제품 IP를 구매한 뒤 OEM 제조 후 자체적으로 패키징 테스트와 제품 판매를 완료하는 것이기 때문에 프리미엄 공간이 어느 정도 존재하며 현재는 글로벌 MEMS TOP30 진영에 들어서 있다.

하류 응용 산업에서는 가전제품이 가장 큰 시장입니다. 이는 주로 최근 몇 년 동안 스마트폰, 웨어러블 기기 등의 시장이 급속히 성장하고, 중국 최고 기술 기업인 샤오미, 비보 등 국내 스마트 기기 제조업체가 급속히 발전했기 때문입니다. 두 번째는 자동차 전자 장치이며, 자동차 지능에는 BYD, NIO, Xiaopeng과 같은 고정밀 감지 장비가 필요하며 국내 자동차 제조업체도 본격적으로 개발하고 있습니다. 또한 의료 장비, 산업 4.0, 사물 인터넷 등 빠르게 발전하는 다운스트림 응용 산업도 있습니다. 국내 산업체인 하류 기업은 좋은 추진력을 갖고 빠르게 발전하고 있지만 핵심 기술은 여전히 ​​해외 지원이 필요하고 독립적인 연구 개발 능력이 상대적으로 열악하다. 기업은 독립적인 혁신 능력의 중요성을 깨닫고 지속적으로 노력하고 있습니다.

4. MEMS 산업으로의 자본 흐름이 급격히 증가했습니다.

MEMS 산업은 신시대 과학기술 발전의 기반이고 정책적 지원이 강력하기 때문에 중국 MEMS 산업에 대한 투자 및 자금조달 사례는 양적, 금액적 측면에서 해마다 증가하고 있다. 투자금액 기준으로 보면 2019년 투자금액은 2018년 대비 약 XNUMX배 수준이다. 프라이머리 시장 투자는 부진했지만 MEMS 산업에 대한 투자는 지속적으로 늘었다.

세분화하면 MEMS+AI, RF MEMS, 광전 MEMS, 생물학적 MEMS가 가장 많은 투자 건수와 금액을 보유하고 있다. 투자 건수와 금액이 크게 늘어난 것은 자본시장이 MEMS 산업에 더 많은 관심을 기울이고 있음을 의미한다. 지리적 분포 측면에서는 베이징, 광둥, 상하이, 저장성, 장쑤성이 투자 건수에서 1위를 차지했다.

图16 2017-2019年中國MEMS行业投融资情况资料来源：赛迪顾问, 國泰君安证券研究

중국 디자인과 OEM 강화가 필요하고, 비공개 테스트도 경쟁력이 있다

집적 회로 산업과 유사하게 MEMS 산업 체인은 주로 설계 및 개발, 생산 및 제조, 패키징 및 테스트, 시스템 애플리케이션을 포함합니다. MEMS 산업 체인의 업스트림에는 MEMS 장치 설계, 재료 및 생산 장비 연구, 개발 및 공급이 포함되고, 중간에는 MEMS 장치 제조 및 패키징 테스트가 포함되며, 다운스트림에는 MEMS 제품을 사용하여 단말기 전자 제품을 통합합니다.

업스트림 칩 설계 회사는 MEMS 칩 설계 및 제품 구조에 중점을 둡니다. 설계를 완료한 후 타사 팹에 넘겨 MEMS 칩을 생산합니다. 패키징 및 테스트 후 MEMS 칩은 가전제품, 자동차, 의료 및 산업 제어 애플리케이션 고객에게 배송될 수 있습니다. 현재 국내 기업의 MEMS 제조 공정은 주로 0.25~1 마이크론 범위이다. 제조공정은 산업체인의 제약요인은 아니지만 기능과 구조가 상대적으로 더 중요하다.

图18 MEMS业链资料来源：國泰君安证券研究

미드스트림 생산에는 Fabless와 IDM이라는 두 가지 모드가 있습니다. Fabless 모드는 현재 주류 생산 모드입니다. 디자인을 기반으로 한 수직적 분업 형태이다. 기업은 주로 MEMS 제품의 설계 및 판매를 담당하고 생산, 테스트, 포장 및 기타 측면을 아웃소싱합니다. IDM 모드는 통합 장치 제조 모드이며 현재 국제 대형 공장의 주요 비즈니스 모드이기도 합니다. 일반적인 IDM 제조업체는 Bosch, Samsung, TI, Toshiba, ST 등입니다.

图19：MEMS产业链下游发展情况资料来源：Yole Development, 國泰君安证券研究

다운스트림 제조업체는 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다. 하나는 다운스트림 요구 사항에 따라 유연한 맞춤형 제품을 제공한 다음 간단한 소프트웨어 디버깅을 통해 사용할 수 있도록 단말기 제조업체에 판매하는 솔루션 제공업체입니다. 둘째, 단말기 제품을 생산하는 제조사들은 일반적으로 특정 분야에 집중하고 있으나, 연구개발 비용이 높고 연구개발 주기가 길다. 첫 번째 유형의 제조업체는 대중 소비자 시장의 제품에 더 적합하고 두 번째 유형의 제조업체는 전문 영역의 제품에 더 적합합니다.

图20 2019년 중국 MEMS 시 시장 점유율(%)资料来源：赛迪顾问, 國泰君安证券研究

국내 MEMS 센서 기업 발전 기회와 과제가 공존한다

1. 공급업체는 평범한 협상력을 가지고 있습니다.

MEMS 업스트림 공급업체는 주로 실리콘 기반 소재를 중심으로 원자재를 제공합니다. MEMS 재료와 전통적인 반도체 재료는 기본적으로 동일하며 공급 시장이 성숙해졌고 경쟁이 더욱 치열해지며 구매자 시장이 형성되었습니다. MEMS 센서 공급업체가 대규모 OEM 고객 및 OEM 고객을 상대할 때 이러한 OEM 고객은 강력한 시장 지배력에 의존하고 공급업체에 더 저렴한 원자재를 요구합니다. 그러나 최근 6년간 원자재 가격 상승과 웨이퍼 생산 능력의 한계로 인해 MEMS의 웨이퍼 연계가 제한되고 있다. 기존 8인치와 XNUMX인치 제품은 대체적으로 품절이 발생해 공급업체의 교섭력이 높아졌다. 공급업체의 교섭력은 시장공급에 따라 크게 영향을 받는 것을 알 수 있다.

2. 구매자의 협상력이 높다

MEMS 기업은 과학적 연구 노력을 강화하고 각자의 핵심 경쟁력을 향상시켜 기술의 급속한 발전, 제품 업그레이드 속도 향상, 가격 인하 속도를 높입니다.

사물 인터넷의 급속한 발전과 가전제품 시장의 급속한 업그레이드로 인해 많은 기업이 시장에 합류했으며 경쟁은 점점 더 치열해지고 있습니다. 이로 인해 최종 소비자 시장 가격이 점차 낮아지고, 제조업체, 연구 개발 기업이 가격을 낮추게 됩니다. 동시에, 최종 소비 시장의 확대는 최종 판매자의 수량과 구매자의 교섭력을 향상시킵니다.

또한 대부분의 국내 기업은 저가형 제품에 능숙한 만큼 경쟁업체도 많기 때문에 가격전쟁을 통해 시장점유율을 확보해야 한다. 구매자의 교섭력이 높다는 것을 알 수 있다.

3. 신규 진입자가 기존 분야에서 경쟁하기 어렵다

MEMS 센서 산업의 장벽은 높습니다. 우선 재정적 장벽이 있다. MEMS 기업은 제품의 비표준적인 특성으로 인해 단일 프로세스를 통해 특정 제품을 지원할 수 없습니다. 실리콘 소재를 사용하는 것 외에 공통된 기본 구성 요소가 없기 때문에 각 MEMS 제품에는 서로 다른 프로세스가 필요합니다.

그러나 기업은 종종 여러 제품의 설계 및 개발, 시험 처리 및 제조, 품질 테스트 및 기타 단계를 동시에 수행해야 하며 대규모 자본 투자가 필요합니다. 둘째, 기술적 장벽으로 인해 MEMS 설계는 여러 분야를 넘나들어야 하며 설계가 어렵습니다. 가공 과정에서 각 유형의 제품에는 서로 다른 가공 기술이 필요하며 각 프로세스에는 프로세스 개발 및 최적화 단계가 필요합니다. 동시에, 신규 기업에 대한 경험 부족으로 인해 처리의 정확성과 품질을 충족하기 어렵고 처리가 어렵습니다.

마지막으로 인재 장벽이 있다. 신규 기업의 인기도가 낮고 인재 유치 능력도 취약해 혁신 능력과 핵심 경쟁력에서 기존 기업을 능가하기는 어렵다. 그러나 신기술의 지속적인 개발과 시장 부문 및 응용 프로그램의 개방으로 인해 이러한 분야의 모든 기업 간에 작은 격차가 있어 일부 새로운 기업에 개발 기회가 제공됩니다.

4. 기존 경쟁사와의 경쟁이 치열하다

현재 국내 MEMS 시장점유율은 미국 기업이 절반을 차지하고 있으며, 유럽과 일본 기업, 그리고 Broadcom, Bosch, STMICROELECTRONICS, Texas Instruments 등 외국 기업이 국내 시장의 대부분을 점유하고 있다. 주요 상장기업의 관점에서 볼 때, 매출이 2억이 넘는 국내 센서 기업은 10개뿐인데, 이는 국내 센서 기업의 개발 지연 및 경쟁과 관련이 있습니다.

중국 국내 공급 능력이 부족합니다. 특히 고급 제품은 거의 모두 수입 공급에 의존하고 있으며 칩의 80%는 외국에 의존하고 있습니다. 나머지 점유율은 Goeracoustics, Crystal Optoelectronics, Hanwei Electronics, Shilanwei 및 Jinlong Electromechanical 5 회사와 같은 몇몇 상장 회사의 손에 집중되어 있으며 국내 MEMS 시장의 40% 이상을 점유하고 있습니다. 국내 MEMS 기업의 70%는 중소기업이며, 해당 제품은 주로 중저가에 집중되어 있습니다. 일반적으로 중국 기업의 현재 상황은 중저가 제품의 경쟁이 치열하고 고급 제품 경쟁에서는 경쟁력이 없다는 것입니다.

5. 대체 위협이 거의 없다

MEMS 센서는 기존 센서를 대체합니다. 기존 센서와 비교하여 MEMS 센서는 소형화, 경량 및 낮은 에너지 소비라는 장점을 가지고 있습니다. MEMS 장치는 크기가 작습니다. 일반적으로 단일 MEMS 센서의 크기는 밀리미터 또는 마이크론 단위로 측정됩니다. 동시에, 소형화 후의 기계 부품은 작은 관성, 높은 공진 주파수, 짧은 응답 시간 등의 장점을 갖습니다.

또한 MEMS 센서는 대량 생산에 더 적합하므로 개별 MEMS의 생산 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 처리 통합, 단일 MEMS는 종종 기계 센서의 패키징에 있지만 다른 칩과 통합되어 MEMS 칩을 편리하게 제어합니다.

지능형 센서에는 정보 처리 기능이 있으며 소프트웨어를 통해 모든 종류의 오류를 수정하고 센서의 정확도를 크게 향상시키며 센서의 신뢰성을 향상시키고 전체 시스템의 간섭 방지 부분을 향상시킬 수 있습니다. 동일한 정밀도에 대한 요구에 따라 다기능 지능형 센서는 단일 기능을 갖춘 일반 센서에 비해 비용 성능이 크게 향상되었으며 다기능 지능형 센서는 여러 센서를 통해 여러 포괄적인 매개변수의 측정을 실현할 수 있습니다. 이러한 장점이 결합되어 MEMS 센서에 대한 대안은 위협이 거의 없습니다.

경쟁 패턴 및 KSF 분석

중국의 MEMS 시장은 오랫동안 MEMS 기술의 모든 측면에서 성숙하고 서비스 수명과 제품 정밀도에서 확실한 이점을 보유한 외국 제조업체가 지배해 왔습니다.

2019년에는 broadcom, Bosch, STMICROELECTRONICS, Texas Instruments, QORVO, HP, Lou, NXP, Goel 및 TDK가 중국 MEMS 시장의 상위 10대 공급업체에 포함되었으며, 그 중 미국 기업이 54%를 차지했습니다. 중국 기업 고어(Goer)가 10위 안에 들었고, 36년 MEMS 매출은 전년 동기 대비 2019% 증가해 업계 선두 기업을 크게 앞질렀다. Resound는 전년 동기 대비 매출 성장률이 22%로 업계 전체보다 높은 11위를 기록했습니다.

그림 21. 2019년 중국 MEMS 시장 벤더 구조

출처: CCID Advisors, Guotai Junan Securities Research

현재 국내 MEMS 센서 제조사의 전체 규모는 크지 않다. 고어(Goer)와 리사운드(Resound)의 연 매출이 100억 달러 이상인 것 외에 마이크론 반도체, 마텔 테크놀로지(Mattel Technology), 마이크로칩 마이크로칩(Microchip Microchip) 등 국내 MEMS 센서 제조업체의 연 매출이 60만 달러 미만이고 전체 규모도 작다.

또한 국내 제조업체는 상대적으로 단일 제품 카테고리를 운영하고 있으며 대부분의 제품 라인이 하나이고 대부분이 부품 공급업체이며 솔루션 공급 능력이 열악합니다. 국제 거대 기업인 Invensense, Infineon 및 기타 외국 제조업체는 2~3개의 제품 라인을 보유하고 있으며 Bosch, Denso, STMICROELECTRONICS 및 기타 MEMS 제품 라인은 4개 이상을 보유하고 있으며 통합 솔루션을 제공할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다. 이에 비해 소규모 공급업체는 단기간에 대량생산을 달성하기 어렵기 때문에 상위 대형 공급업체의 시장점유율은 상대적으로 안정적이고 시장집중도도 높다.

2. 국내기업 KSF 분석

우선, 국내 대안 혁신의 핵심은 기업의 연구개발 역량이다. 현재 국내 MEMS 연구개발은 대부분 연구소와 대학에서 이루어지고 있으며 기업의 연구개발 역량은 상대적으로 열악하다. 그리고 MEMS 산업은 신기술의 근간인 만큼 획기적인 신제품이 나오거나 획기적인 개선이 이뤄지는 것이 시장에서 입지를 다지는 중요한 방식이다. 따라서 혁신적이고, 자신만의 핵심 경쟁력을 갖춘 기업은 주목할 만하다.

예를 들어, Goer는 마이크로폰 분야의 선두 기업입니다. 쑤저우 구테크네티움 자회사의 가속도 센서가 국내 판매 1위를 기록했다. Hanway Electronics의 자회사인 Weisheng Technology의 가스 센서는 초기 성과를 달성했으며 가스 감지 제품 및 스마트 웨어러블 장치에 적용할 수 있습니다.

둘째, 기업과 다운스트림 제조업체 간의 안정적인 협력은 지속적인 제품 반복의 핵심입니다. 국내 수요가 많고 국내 대기업과 협력하는 우수한 국내 제조업체는 선천적 이점을 가지고 있지만 Fabless 기본 형태에 대한 국내 제조업체는 IDM 기업에 비해 공급망과 유통망이 완벽하지 않으며 안정적인 다운스트림이 없습니다. 공급 업체는 큰 문제이므로 완전한 산업 체인과 대기업 다운 스트림 기업이 안정적인 협력을 통해 오랜 역사를 자랑하는 기업의 정직성 시스템도 주목할 만하다.

또한, 칩 설계와 공급 능력은 MEMS 센서가 기술 반복과 혁신에 대응할 수 있는 기반입니다. 따라서 MEMS 연구개발 및 설계에 주력하는 국내 반도체 제조업체는 수입 대체 및 혁신을 위한 광범위한 시장 기회를 갖고 있습니다.

마지막으로, 기업이 강력한 자본 승인을 받는 것도 빠른 발전을 위한 원동력 중 하나입니다. MEMS 기업의 초기 개발에는 막대한 투자와 수익 창출의 어려움, 그리고 개발에 필요한 막대한 양의 자본, 인재 및 기타 자원으로 인해 대기업의 지원을 받거나 투자 배경이 탄탄한 기업이 더 빠르게 발전할 수 있습니다.

表2 MEMS비상시장资料来源：企namepicture, 國泰君安证券研究

주요 결론

주요 결론 1: MEMS 센서는 다양성이 풍부하고 널리 사용되며 정보를 획득하고 상호 작용을 실현하는 핵심 장치입니다. 사물 인터넷, 5G, 지능형 운전 및 기타 산업의 침투가 가속화됨에 따라 애플리케이션 수요가 넓고 시장도 거대합니다.

CCID Think Tank의 통계에 따르면, 60년 중국 시장 규모는 약 2019억 위안으로 전 세계 시장의 약 54%를 차지하며, 국내 시장의 성장률은 계속해서 세계 시장보다 높은 수준을 유지하고 있습니다. . 2022년에는 중국 MEMS 시장 규모가 국내 대체 수요가 강해지면서 100억 위안을 넘어설 것으로 예상된다. 하지만 국내 MEMS 센서 제품 기술과 성능은 여전히 ​​외국 대기업과 격차가 있다. MEMS 산업은 아직 성장 초기 단계에 있다고 판단한다.

주요 결론 2: 정책 지원, 수요 증가, 풍부한 공급, 자본 관심, 기술 반복 등 MEMS 센서 산업 발전의 추진 조건은 양호합니다. 그러나 산업 체인의 프로세스 수준에는 여전히 개선의 여지가 있습니다. 해외 선도 기업의 총마진 수준이 국내 제조업체보다 높지만 제품 가격이 더 높다는 점을 고려하면 국내 기업에 일정한 성장 공간을 제공합니다. 동시에 MEMS 맞춤화의 특성으로 인해 일부 국내 기업은 새로운 부문에서 기술 혁신을 달성할 것으로 예상됩니다.

주요 결론 3: 선진국 기업에 비해 국내 제조업체는 발전이 늦고 시장 점유율이 낮으며 대부분의 시장을 미국, 일본, 독일 제조업체가 점유하고 있습니다.

지역적 우위는 주로 하류 응용, 모드 혁신 및 다양한 시장 수요 파악에 있습니다. 최근에는 지문, 이미지, 사운드 센서의 적용으로 제품 혁신과 오랜 존속력을 갖춘 기업이 더 큰 성장 공간을 확보할 것으로 예상되며, 전 부문에서 우수한 기업이 등장할 것으로 예상된다.

Mattel Electronics, Deep-HAO Semiconductor, Kunshan Shuangqiao, MingHAO Sensing, ENERGY Hao, BIG Brother Electronics, Wuxi Good Up, Minhao Micro, Micro Sensors 및 기타 회사의 주요 시장 투자 기회에 주의를 기울이는 것이 좋습니다.

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