Dit artikel introduceert voornamelijk de MEMS-sensorindustrie in China, bespreekt de moeilijkheden en kernpunten van MEMS-vervanging in China, en geeft conclusies en oplossingen.Dit artikel bevat veel ideeën die het lezen waard zijn. Er wordt met name op gewezen dat het onderzoeks- en ontwikkelingsvermogen van bedrijven de sleutel is tot de doorbraak van binnenlandse substitutie. Stabiele samenwerking tussen ondernemingen en downstream-fabrikanten is de sleutel tot voortdurende productiteratie. Een sterke kapitaalerkenning is ook een van de drijvende krachten achter de snelle ontwikkeling van het bedrijf.

MEMS, een afkorting van Micro Electro Mechanical System, is een systeem dat microcircuits en micromachines op een chip integreert volgens functionele vereisten.

MEMS is gebaseerd op fotolithografie, corrosie en andere traditionele halfgeleidertechnologie, geïntegreerd met ultraprecieze bewerking en gecombineerd met kennis en technische basis op het gebied van mechanica, chemie, optica en andere disciplines, zodat een millimeter- of micron-MEMS nauwkeurige en volledige mechanische, chemische eigenschappen heeft. , optische en andere kenmerken van de structuur.

MEMS-producten kunnen hoofdzakelijk worden onderverdeeld in MEMS-sensoren en MEMS-actuatoren, waarbij sensoren worden gebruikt om fysieke, chemische, biologische en andere verschijnselen en signalen te detecteren en detecteren, en actuatoren worden gebruikt om mechanische beweging, kracht en koppel en ander gedrag van apparaten te bereiken.

AFB. 1 MEMS-sensor en lokale microvergroting

Bron: Sadie Advisors

MEMS-sensor is een microsensor vervaardigd door micro-elektronica en micromechanische technologie. Er is een grote verscheidenheid aan MEMS-producten en het zijn de meest gebruikte MEMS-producten. Via de microsensorcomponenten en transmissie-eenheden wordt het ingangssignaal omgezet en geëxporteerd naar een ander bewaakt signaal.

Vergeleken met de sensoren vervaardigd door traditionele technologie, heeft het de kenmerken van klein formaat, lichtgewicht, lage kosten, laag stroomverbruik, hoge betrouwbaarheid, geschikt voor massaproductie, gemakkelijke integratie en intelligente realisatie.

MEMS-sensoren worden veel gebruikt

Als belangrijk apparaat voor informatieverwerving en interactie speelt MEMS een belangrijke rol bij het bevorderen van de miniaturisatie van mechanische systemen. MEMS-sensoren worden op grote schaal gebruikt in auto-elektronica, consumentenelektronica, ruimtevaart, biomedische, industriële en andere gebieden.

Consumentenelektronica en auto-industrie zijn de belangrijkste toepassingen van MEMS. Vanuit het perspectief van de mondiale MEMS-marktstructuur in 2019 is consumentenelektronica het belangrijkste toepassingsgebied, goed voor bijna 60%; De automobielsector is het op een na grootste toepassingsgebied, goed voor ongeveer 19%. In termen van de MEMS-marktstructuur in China in 2019 waren netwerken en communicatie, computers en consumentenelektronica samen goed voor 50%, terwijl de automobielsector 29% voor zijn rekening nam.

Met de verdere verbetering van de penetratiegraad van nieuwe energievoertuigen en de ontwikkeling van het internet der dingen, waren netwerken en communicatie in 2019, auto-elektronica goed voor meer dan de helft van de MEMS-markttoepassingen. Met de komst van 5G en een intelligent netwerk zal de penetratiegraad van MEMS blijven verbeteren en wordt verwacht dat de marktruimte op de bovengenoemde gebieden verder zal worden geopend.

图 4年全球MEMS-市场结构

Bron: Yole Development, Guotai Junan Securities Research

Ontwikkelingsgeschiedenis van MEMS-sensoren

In de eerste fase, van 1990 tot 2000, werd steeds meer gebruik gemaakt van MEMS-sensoren in auto-elektronica en toepassingen zoals airbags, remdruk- en bandenspanningscontrolesystemen. Deze toegenomen vraag heeft bedrijven in Europa, Japan en de Verenigde Staten ertoe aangezet MEMS-sensoren te ontwikkelen en in massa te produceren voor gebruik in auto's;

De tweede fase, van 2000 tot 2010, werd aangedreven door de snelle groei van consumentenelektronica. Consumentenelektronica zoals mobiele telefoons, tablets en laptops vereisen dat MEMS-sensorproducten een kleiner formaat hebben en een lager energieverbruik hebben;

De derde fase loopt van 2010 tot 2020. Met de snelle ontwikkeling van de Internet of Things-industrie heeft de MEMS-sensorindustrie een enorme ontwikkelingsruimte. Naast smartphones, tabletcomputers en andere consumentenelektronica zullen MEMS-sensoren op grote schaal worden gebruikt in AR/VR, slimme horloges, slim rijden, slimme logistiek, slimme medische zorg en andere gebieden.

De vierde fase dateert van 2020. Met de ontwikkeling van autonoom rijden, 5G en de populariteit van het Internet of Things wordt de ontwikkelingsruimte van MEMS verder uitgebreid en worden de prestaties van MEMS-sensorproducten verbeterd om te voldoen aan de behoeften van kleinere, lagere energieverbruik en hogere prestaties.

图6 MEMS-器的发展阶段资料来源:爱集微，国泰君安证券研究
De sector bevindt zich nog maar net in de groeifase

Vanuit het perspectief van de marktomvang bedroeg de wereldwijde MEMS-marktomvang in 2019, volgens de statistieken en prognoses van Yole, 11.5 miljard DOLLAR. De groei van de markt is in 2020 vertraagd als gevolg van COVID-19, en de markt zal zich herstellen vanaf 2021 en zal naar verwachting in 17.7 bijna 2025 miljard dollar bereiken. De cagR voor 2019-2025 bedraagt ​​7.4%.

Tegen de achtergrond van de snelle ontwikkeling van consumentenelektronica, auto-elektronica en industrie in China is China het land met de snelst groeiende MEMS-marktomvang in de afgelopen vijf jaar, en is het ook 's werelds grootste producent van elektronische producten. Mobiele telefoons en tablets hebben een zeer grote vraag naar MEMS-producten. De Chinese leveringen van mobiele telefoons staan ​​op de eerste plaats ter wereld, en leveranciers van MEMS-sensoren, zoals optische sensoren en bewegingssensoren die de mobiele-telefoonindustrie nodig heeft, beschouwen China als de belangrijkste markt.

Volgens cCID Think Tank bedroeg de omvang van de Chinese markt in 60 ongeveer 2019 miljard yuan, goed voor ongeveer 54% van de wereldmarkt. De binnenlandse markt blijft sneller groeien dan de wereldmarkt, en er wordt geschat dat de omvang van de Chinese MEMS-markt in 100 de 2022 miljard yuan zal overschrijden.

Figuur 7. De mondiale schaal van de MEMS-markt groeit sneller

Bron: CCID-adviseurs, Guotai Junan Securities Research

In termen van productstructuur zijn de vijf belangrijkste MEMS-sensorsegmenten ter wereld rf, druk, microfoon, versnellingsmeter en gyroscoop, goed voor bijna 65% van het totaal. Deze bestelling voor de Chinese markt is rf, druk, microfoon, traagheid en versnellingsmeter, vergelijkbaar met de wereldmarkt.

Volgens de voorspelling van Yole omvatten de MEMS-sensorsegmenten van +1 miljard dollar in 2024 onder meer rf, traagheidscombinatie, ultrasone vingerafdrukken, druk, microfoon en inkjetprinten.

9 2019年全球MEMS市场结构（按器件类型）Beschrijving: Yole Development, 国泰君安证券研究

Vanuit het perspectief van applicatieterminals, aangedreven door het Internet of Things en de 5G-vervanging van mobiele telefoons, zal de wereldwijde MEMS-marktomvang naar verwachting groeien van $6.87 miljard in 2019 naar $11.14 miljard in 2025, volgens de voorspelling van Yole. De auDe tomotive MEMS-markt zal naar verwachting groeien van 2.18 miljard dollar in 2019 naar 2.6 miljard dollar in 2025, met een CAGR van 3%, aangedreven door de toegenomen penetratie van slimme voertuigen. Bovendien stijgt de marktvraag ook in de industriële, medische, communicatie-, defensie- en luchtvaartsectoren.

Vanuit het perspectief van technologische volwassenheid staat de ontwikkeling van MEMS-technologie in China nog in de kinderschoenen. Op het gebied van productonderzoek en -ontwikkeling is de kwaliteit van de patenten slecht en zijn er weinig kernoctrooien, ook al staat het aantal patentaanvragen in China op de derde plaats in de wereld. Bovendien zijn de eenheden die patenten aanvragen voornamelijk universiteiten en onderzoeksinstituten, die nog maar weinig geïndustrialiseerd zijn en hun prestaties nog moeten transformeren.

Op het gebied van verpakking en productie is er een gebrek aan OEM-ervaring in China, en de betrouwbaarheid en opbrengst van MEMS-sensoren vervaardigd door binnenlandse OEM-bedrijven kunnen niet volledig voldoen aan de eisen van grootschalige productie, en er is nog steeds een zekere kloof met markt toepassing.

In termen van ondernemingsschaal zijn de meeste binnenlandse ondernemingen kleine en middelgrote ondernemingen met onvoldoende middelen en een slecht vermogen om talenten aan te trekken, wat resulteert in een zwakke wetenschappelijke onderzoekscapaciteit en moeilijkheden bij het openen van kanalen voor samenwerking met universiteiten en onderzoeksinstituten.

In termen van bedrijfsomvang en winstniveau bestaat er nog steeds een duidelijke kloof tussen binnenlandse halfgeleiderbedrijven en toonaangevende buitenlandse ondernemingen. Broadcom, een internationaal toonaangevend bedrijf, behaalde in 22.597 een omzet van 2019 miljard dollar, wat overeenkomt met een brutowinstmarge van 55.2% op de omzet. In 2019 rapporteerde STMICROELECTRONICS een omzet van 15.416 miljard dollar en een brutomarge van 38.7%. Met een omzet van 14.383 miljard dollar in 2019 opereerde Texas Instruments de afgelopen jaren met een brutomarge van meer dan 50 procent of zelfs meer dan 60 procent.

Aan de andere kant had goer Shares, de grootste binnenlandse onderneming, in 2019 een bedrijfsopbrengsten van ongeveer $ 5.068 miljard, met een brutowinstpercentage van slechts 15.43%. Binnenlandse ondernemingen en buitenlandse giganten laten daarentegen nog steeds een grote kloof bestaan ​​tussen de omvang van de omzet en de winstgevendheid.

图12 部分MEMS上市公司历史毛利率（%）资料来源: Wind, 国泰君安证券研究

Vanuit het perspectief van het aantal concurrenten zijn er veel MEMS-sensortypen en -fabricagers. In 2019 wordt de Chinese MEMS-markt voornamelijk gedomineerd door buitenlandse fabrikanten, met Broadcom en Bosch nek aan nek, terwijl andere grote concurrenten STMICROELECTRONICS, Texas Instruments, Qorvo, enz. Zijn.

Amerikaanse fabrikanten waren goed voor meer dan de helft, en Europese, Amerikaanse en Japanse fabrikanten zijn relatief ontwikkeld op het gebied van MEMS-chips en MEMS-productie. Ook binnenlandse concurrenten doen het goed. Goer werd voor het eerst gerangschikt in de top 10 van wereldwijde MEMS-fabrikanten tijd in 2019, en Resound Technology stond op de 22e plaats. In de gieterijsector stond Si Microelectronics Holdings Silex op de eerste plaats. Over het algemeen hebben internationale concurrenten duidelijke voordelen, maar binnenlandse bedrijven maken hun achterstand steeds sneller op.

Figuur 13 De binnenlandse MEMS-sensorindustrie is zojuist de groeifase ingegaan

Bron: Guotai Junan Securities Research

Samenvattend zijn wij, op basis van de bovenstaande analyse van marktomvang, technologische volwassenheid, bedrijfsstatus, aantal concurrenten en andere aspecten, van oordeel dat de binnenlandse vervanging van de MEMS-sensorindustrie zich nog in het beginstadium van groei bevindt, en dat binnenlandse MEMS-bedrijven zich nog in het beginstadium van de groei bevinden. versnellen om de industriële reuzen in te halen. Met de ontwikkeling van het internet der dingen, intelligente voertuigen en 5G-technologie zal de binnenlandse MEMS-sensorindustrie blijven groeien en zal het tempo van binnenlandse vervanging naar verwachting toenemen.

Binnenlandse MEMS-fabrikanten beschikken over een grote ontwikkelingsruimte

1. Nationaal beleid ondersteunt de ontwikkeling van de MEMS-sensorindustrie krachtig

MEMS-sensor speelt een zeer belangrijke rol in moderne technologie, zoals Internet of Things, intelligente productie, intelligente logistiek enzovoort. China is de grootste MEMS-sensormarkt ter wereld, en de MEMS-sensormarkt in China is de moeite waard om aandacht aan te besteden in termen van schaal en belang.

De beleidsomgeving voor de ontwikkeling van de nationale sensorindustrie wordt verder geoptimaliseerd. Met de krachtige promotie van de ‘Manufacturing Power Strategy’ en het ‘Internet+’ actieplan zal het belang van sensortechnologie en sensorindustrie steeds prominenter worden. Het valt te voorzien dat sensortechnologie in de toekomst de topprioriteit zal zijn in de ontwikkeling van wetenschap en technologie in China.

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. De vraag vanuit downstream-markten drijft de aanhoudende groei van de MEMS-industriemarkt aan

De consumentenelektronicasector is de belangrijkste markt voor MEMS, dankzij de groeiende markt voor smartphones, wearables en slimme huizen. China, 's werelds grootste elektronicaproductiebasis, verbruikt bijna de helft van 's werelds MEMS-apparaten.

De voortdurende groei van de verkoop van MEMS-consumentenelektronicaproducten in China, zoals smartphones en tablets, heeft de groei van de MEMS-industrie gestimuleerd, zoals versnellingsmetersensoren en microfoons. Bovendien groeit de MEMS-markt in auto-elektronica, met de ontwikkeling van intelligent rijden en nieuwe energievoertuigen, snel, met een marktaandeel van 17.8% in 2019, wat op de tweede plaats staat.

De overheid ondersteunt de 5G-sector krachtig en China heeft een levendige 5G-industriemarkt gevormd. Beleggers zijn vol vertrouwen en hoop in de 5G-markt, die veel ruimte biedt voor de promotie en toepassing van 5G.

5G is de basis van het internet van alles en versnelt ook de ontwikkeling van het internet van alles. Het Internet of Things is het volgende ‘blaasinstrument’ geworden dat door alle sectoren wordt verwacht, en de mondiale Internet of Things-industrie ontwikkelt zich snel. De Chinese markt voor Internet of Things groeit sneller dan de rest van de wereld en is de meest actieve markt voor Internet of Things-toepassingen ter wereld geworden. Ccid Consultants voorspelt dat de Chinese 5G-markt met hoge snelheid zal blijven groeien.

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

Op het gebied van Internet of Things stimuleert de markt de snelle groei van de MEMS-sensormarkt. MEMS-sensoren spelen een sleutelrol bij het verbinden van de analoge en digitale wereld, en hun bewustzijn en gegevensverzameling van de omringende omgeving geven ons een objectief en uitgebreid inzicht in de normale werking van verschillende apparaten en systemen.

Volgens de statistieken van GSMA is het aantal wereldwijde iot-apparaten gestegen van 2 miljard in 2010 naar 12 miljard in 2019. Door te profiteren van de commercialisering van 5G en de ontwikkeling van wi-FI6 heeft de iot-markt een enorm potentieel in de toekomst. De GSMA voorspelt dat er in 24.6 wereldwijd iot-apparaten zullen zijn van 2025 miljard, met een samengesteld groeipercentage van 12.7% tussen 2019 en 2025.

Figuur 15 Snelle groei van iot-apparaten (eenheid: miljard)

Bron: GSMA, Guotai Junan Securities Research

In de zorgsector heeft COVID-19 een enorme ramp over de hele wereld gebracht, maar het heeft wel geleid tot een enorme groei in de markt voor medische MEMS-sensoren. Of het nu gaat om elektronische thermometers, diagnostische apparaten of ventilatoren, al deze medische apparaten zijn verbonden met MEMS-sensoren, wat leidt tot de snelle groei van de markt op deze gebieden.

Yole voorspelt dat de medische MEMS-markt in 10.6 met 2020% zal groeien. Bovendien heeft de epidemie de aandacht van mensen voor gezondheid vergroot en de ontwikkeling van de medische consumentenmarkt versneld.T. Draagbare medische apparaten die voortdurend fysieke indicatoren monitoren, hebben zich ook snel ontwikkeld.

Als gevolg van de preventie en bestrijding van epidemieën heeft de sterke stijging van de vraag naar contactloze diensten, robotlevering, robotverwerkingsfabrieken, enzovoort indirect de snelle ontwikkeling van de MEMS-industrie bevorderd.

Bovendien betekent de gewoonte van mensen om te automatiseren dat zelfs als de epidemie ergens in de toekomst eindigt, mensen nog steeds zullen vertrouwen op op memS GEBASEERDE onbemande, geautomatiseerde diensten, zodat de industrie niet zal krimpen, maar zal blijven groeien.

3. De ontwikkeling van binnenlandse MEMS-sensorbedrijven wordt geconfronteerd met bepaalde technische uitdagingen

De Chinese MEMS-industrie begon niet veel later dan het buitenland, van het ontwerp, de productie en de verpakking van drie schakels, de bestaande technische omstandigheden hebben aanvankelijk een MEMS-ontwerp, verwerking, verpakking en testen van een drakensysteem gevormd om de verdere ontwikkeling van China's MEMS te garanderen technologie om een ​​beter platform te bieden.

Echter, als gevolg van de fragmentatie en decentralisatie van de macht, veroorzaakt door historische redenen, in combinatie met een ernstig gebrek aan investeringen, is er, ook al zijn er veel successen geboekt, nog steeds een grote kloof met het buitenland op het gebied van kwaliteit, prestatie-prijsverhouding en commercialisering. .

Onderzoek en ontwikkeling op het gebied van MEMS-technologie vergt een relatief lange tijdsinvestering; het onderzoek en de ontwikkeling van een sensor duurt over het algemeen 6-8 jaar, en de tijd van het testen en importeren in de industriële keten duurt over het algemeen bijna 20 jaar. Bovendien is de prijs van het product niet evenredig aan het belang van het product of de moeilijkheidsgraad van de ontwikkeling, wat ertoe leidt dat Chinese MEMS-bedrijven niet kunnen profiteren van de prijzenoorlog.

Daarom moeten Chinese ondernemingen de ondersteunende capaciteit van de industriële keten verbeteren en de upstream- en downstream-samenwerking versterken, en actief de doorbraak van nieuwe materialen en integratietechnologie in MEMS-apparaten onderzoeken en nieuwe marktkansen verkennen.

Upstream R&D en ontwerp richten zich op universiteiten, onderzoeksinstituten en een R&D-pilotplatform. MEMS-technologie omvat vele gebieden, zoals micro-elektronica, machines, materialen, scheikunde, natuurkunde enzovoort. De interdisciplinaire graad is hoog, het onderzoek is moeilijk, de ontwerpcyclus is lang en het duurt vaak meerdere jaren voordat massaproductie mogelijk is.

Momenteel beschikt de onderneming over een zeker innovatievermogen, maar de bedrijfsconvergentie is hoog, de productpositionering is midden- en laagsegment en de totale omzetschaal van de sector is klein. MEMS-ontwerp behoort tot de schakel met hoge toegevoegde waarde in de industriële keten. De producten van binnenlandse bedrijven zijn voornamelijk mechanische sensoren, die zich op het midden- en lage niveau van de markt bevinden.

Bij mid-stream productie zijn de eigenschappen van MEMS-basismaterialen, zoals structurele mechanische eigenschappen en materiaalchemische eigenschappen, de fundamentele factoren om de productprestaties te bepalen. Als gevolg hiervan zijn MEMS-apparaten afhankelijk van een verscheidenheid aan processen en variabelen, en is er vaak een procespijplijn voor elk MEMS-product. R&D-teams hebben doorgaans jaren van verbetering en testen nodig voordat ze op de markt worden gebracht.

MEMS-gieterij kan worden onderverdeeld in proeftestlijn, IC-gieterij en professionele MEMS-gieterij.

De pilot-pilotlijn bestaat voornamelijk uit universiteiten en wetenschappelijke onderzoeksinstituten, die dienen als industriële onderzoeks- en ontwikkelingsplatforms voor generieke technologie, zonder winstoogmerk en met een beperkte capaciteit. De IC OEM MEMS-activiteiten staan ​​nog in de kinderschoenen en de capaciteit is relatief zwak. De meeste binnenlandse ontwerpbedrijven met een bepaalde schaal kiezen voor buitenlandse OEM.

Professionele OEM geleidelijk van acquisitie naar zelfbouw, bijvoorbeeld: eind 2015 nam de binnenlandse fabrikant NVA het Zweedse MEMS OEM Silex Microsystems over en beheerste daarmee 's werelds toonaangevende MEMS OEM-technologie;

Verpakkingstechnologie komt meestal voort uit verpakkingstechnologie voor geïntegreerde schakelingen, maar MEMS-producten zijn overvloediger aanwezig, dus de technologie is complexer en moeilijker, wat ertoe leidt dat verpakkingstechnologie een toonaangevend veld is geworden voor grote outsourcing-testfabrieken voor halfgeleiderverpakkingen.

In het verpakkings- en productieproces, omdat China laat begon en de productiecapaciteit en nauwkeurigheid van de Verenigde Staten, Japan, Duitsland en andere productiebedrijven nog steeds een zekere kloof vertonen, is de MEMS-sensor die tijdens het leven wordt geproduceerd en de nauwkeurigheid slecht en het kwaliteitsniveau is niet uniform is, is het productconcurrentievermogen laag. Hoewel de binnenlandse MEMS OEM achterblijft bij de internationale grote fabrikanten, begon de verpakkings- en testtechnologie eerder en behaalde goede resultaten, en is internationaal concurrentievermogen geworden.

Onder hen zijn de belangrijkste producten van de MEMS-microfoon Goer Stock en Ruisen Technology. Omdat hun bedrijfsmodel erin bestaat MEMS-product-IP van buitenlandse ontwerpfabrikanten te kopen en vervolgens de verpakkingstest en verkoop van producten zelf af te ronden na OEM-productie, is er een zekere premiumruimte, en nu bevinden ze zich in het mondiale MEMS TOP30-kamp.

In de downstream toepassingsindustrie is consumentenelektronica de grootste markt, voornamelijk vanwege de snelle groei van smartphones, draagbare apparaten en andere markten in de afgelopen jaren, en de snelle ontwikkeling van binnenlandse fabrikanten van slimme apparaten, zoals China's grootste technologiebedrijven Xiaomi en Vivo. De tweede is auto-elektronica, auto-intelligentie vereist uiterst nauwkeurige detectieapparatuur, zoals BYD, NIO, Xiaopeng stroomafwaartse binnenlandse autofabrikanten ontwikkelen zich ook in volle gang. Daarnaast medische apparatuur, industrie 4.0, het internet der dingen en andere zich snel ontwikkelende downstream-applicatie-industrieën. Ondernemingen stroomafwaarts van de binnenlandse industriële keten ontwikkelen zich snel en met een goed momentum, maar hun kerntechnologieën hebben nog steeds buitenlandse steun nodig en hun onafhankelijke onderzoeks- en ontwikkelingsvermogen is relatief slecht. Bedrijven hebben het belang van onafhankelijk innovatievermogen ingezien en blijven zich inspannen.

4. De kapitaalstromen naar de MEMS-industrie zijn dramatisch toegenomen

Omdat de MEMS-industrie de basis vormt voor de ontwikkeling van wetenschap en technologie in het nieuwe tijdperk, en de beleidsondersteuning sterk is, nemen de investerings- en financieringsmogelijkheden van de MEMS-industrie in China jaar na jaar toe, zowel in termen van kwantiteit als bedrag. In termen van investeringsbedrag was het investeringsbedrag in 2019 ongeveer het dubbele van dat in 2018. Hoewel de investeringen op de primaire markt koud waren, bleven de investeringen in de MEMS-industrie toenemen.

In termen van segmentatie hebben MEMS+AI, RF MEMS, foto-elektrische MEMS en biologische MEMS het grootste aantal investeringsgevallen en de grootste hoeveelheid geld. De aanzienlijke toename van het aantal en de omvang van de investeringen geeft aan dat de kapitaalmarkt meer aandacht besteedt aan de MEMS-industrie. Wat de geografische spreiding betreft, stonden Peking, Guangdong, Shanghai, Zhejiang en Jiangsu bovenaan de lijst wat betreft het aantal investeringsgevallen.

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

Het Chinese ontwerp en de OEM moeten worden versterkt en de gesloten test is competitief

Net als bij de geïntegreerde schakelingenindustrie omvat de MEMS-industrieketen voornamelijk ontwerp en ontwikkeling, productie en productie, verpakking en testen, en systeemtoepassing. De stroomopwaartse keten van de MEMS-industrie omvat het ontwerp van MEMS-apparaten, onderzoek en ontwikkeling en levering van materiaal en productieapparatuur, het midden omvat de productie en het testen van verpakkingen van MEMS-apparaten, en de stroomafwaartse gebruikt MEMS-producten om elektronische eindproducten te integreren.

Upstream chipontwerpbedrijven richten zich op het ontwerp van MEMS-chips en hun productstructuur. Nadat het ontwerp is voltooid, schakelen ze over naar externe fabrikanten om MEMS-chips te produceren. Na het verpakken en testen kunnen MEMS-chips worden verzonden naar klanten in consumentenelektronica, automobiel-, medische en industriële besturingstoepassingen. Momenteel liggen de MEMS-productieprocessen van binnenlandse bedrijven voornamelijk in het bereik van 0.25-1 micron. Productieprocessen zijn geen beperkende factor in de industriële keten, maar functie en structuur zijn relatief belangrijker.

18 MEMS-业链资料来源:国泰君安证券研究

Er zijn twee vormen van midstreamproductie: Fabless en IDM. De Fabless-modus is momenteel de reguliere productiemodus. Het is een verticale arbeidsverdeling gebaseerd op ontwerp. Bedrijven zijn voornamelijk verantwoordelijk voor het ontwerp en de verkoop van MEMS-producten en besteden de productie, het testen, de verpakking en andere aspecten uit. IDM-modus is de geïntegreerde productiemodus van apparaten, die momenteel ook de belangrijkste bedrijfsmodus is van de internationale grote fabrieken. De typische IDM-fabrikanten zijn Bosch, Samsung, TI, Toshiba, ST enzovoort.

19: MEMS-业链下游发展情况Beschrijving: Yole Development, 国泰君安证券研究

Downstream-fabrikanten kunnen in twee typen worden ingedeeld: de ene is een aanbieder van oplossingen die flexibele, op maat gemaakte producten levert op basis van downstream-vereisten en deze vervolgens verkoopt aan terminalfabrikanten voor gebruik door middel van eenvoudige softwarefoutopsporing. Ten tweede richten de fabrikanten die eindproducten leveren zich over het algemeen op specifieke gebieden, maar zijn de onderzoeks- en ontwikkelingskosten hoog en is de onderzoeks- en ontwikkelingscyclus lang. Het eerste type fabrikant is geschikter voor producten voor de massaconsumptiemarkt, en het tweede type fabrikant is geschikter voor producten uit een gespecialiseerd domein.

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

Binnenlandse MEMS-sensor ondernemingsontwikkelingskansen en -uitdagingen bestaan ​​naast elkaar

1. Leveranciers hebben een middelmatige onderhandelingsmacht

De upstream-leveranciers van MEMS leveren voornamelijk grondstoffen, voornamelijk materialen op siliciumbasis. MEMS-materialen en traditionele halfgeleidermaterialen zijn in principe hetzelfde, de aanbodmarkt is volwassen geworden, de concurrentie is heviger, de vorming van een kopersmarkt. Wanneer leveranciers van MEMS-sensoren te maken krijgen met grote OEM-klanten en OEM-klanten, vertrouwen deze OEM-klanten op een sterke marktmacht en eisen ze grondstoffen van leveranciers tegen lagere prijzen. De afgelopen twee jaar is de waferlink van MEMS echter beperkt als gevolg van de prijsstijging van grondstoffen en de beperking van de waferproductiecapaciteit. De conventionele 6-inch en 8-inch producten zijn over het algemeen niet op voorraad en de onderhandelingsmacht van leveranciers is toegenomen. Het is duidelijk dat de onderhandelingsmacht van leveranciers sterk wordt beïnvloed door het aanbod op de markt.

2. Kopers hebben een hoge onderhandelingsmacht

MEMS-bedrijven verhogen de wetenschappelijke onderzoeksinspanningen en verbeteren hun respectieve kernconcurrentievermogen, zodat de snelle ontwikkeling van technologie, productverbeteringen versnellen en de snelheid van prijsverlagingen toenemen.

Met de snelle ontwikkeling van het internet der dingen en de versnelde modernisering van de markt voor consumentenelektronica zijn veel ondernemingen tot de markt toegetreden en is de concurrentie steeds heviger geworden. Dit maakt de eindverbruikersmarktprijzen geleidelijk verlaagd, fabrikanten, onderzoeks- en ontwikkelingsactiviteiten om de prijs te verlagen; Tegelijkertijd verbetert de uitbreiding van de eindconsumptiemarkt het volume van eindverkopers en de onderhandelingsmacht van kopers.

Omdat de meeste binnenlandse bedrijven goed zijn in producten uit het lagere segment, hebben ze bovendien ook te maken met een groot aantal concurrenten, waardoor ze hun marktaandeel moeten garanderen door middel van een prijzenoorlog. Het is duidelijk dat de onderhandelingsmacht van kopers groot is.

3. Het is voor nieuwkomers moeilijk om op bestaande terreinen te concurreren

De barrières voor de MEMS-sensorindustrie zijn hoog. In de eerste plaats zijn er financiële barrières. Vanwege de niet-gestandaardiseerde kenmerken van producten kunnen MEMS-ondernemingen een bepaald product niet via één enkel proces ondersteunen. Naast het gebruik van siliciummaterialen is er geen gemeenschappelijke basiscomponent, waardoor elk MEMS-product een ander proces nodig heeft.

Een onderneming moet echter vaak ontwerp en ontwikkeling, proefverwerking en productie, kwaliteitstests en andere stappen van meerdere producten tegelijkertijd uitvoeren, en er is een grote kapitaalinvestering nodig. Ten tweede, technische barrières, MEMS-ontwerp moet disciplines overschrijden, ontwerp is moeilijk. Tijdens het verwerkingsproces heeft elk type product een andere verwerkingstechnologie nodig, en elk proces heeft de stappen van procesontwikkeling en -optimalisatie nodig. Tegelijkertijd is het vanwege het gebrek aan ervaring bij nieuwe ondernemingen moeilijk om aan de nauwkeurigheid en kwaliteit van de verwerking te voldoen, en is de verwerking moeilijk.

Ten slotte is er de talentbarrière. Vanwege de lage populariteit van nieuwe ondernemingen en hun zwakke vermogen om talenten aan te trekken, is het voor hen moeilijk om de bestaande ondernemingen te overtreffen op het gebied van innovatievermogen en kernconcurrentievermogen. Door de voortdurende ontwikkeling van nieuwe technologieën en de openstelling van marktsegmenten en toepassingen bestaat er echter een kleine kloof tussen alle ondernemingen op deze gebieden, wat sommige nieuwe ondernemingen ontwikkelingsmogelijkheden biedt.

4. De concurrentie van bestaande concurrenten is hevig

Momenteel zijn Amerikaanse bedrijven goed voor de helft van het binnenlandse MEMS-marktaandeel, plus Europese en Japanse bedrijven, en buitenlandse bedrijven zoals Broadcom, Bosch, STMICROELECTRONICS en Texas Instruments bezetten het grootste deel van de binnenlandse markt. Vanuit het oogpunt van de belangrijkste beursgenoteerde ondernemingen zijn er slechts twee binnenlandse sensorbedrijven met een omzet van meer dan 2 miljard euro, wat verband houdt met de late ontwikkeling en concurrentie van binnenlandse sensorbedrijven.

De binnenlandse aanbodcapaciteit van China is onvoldoende, vooral de hoogwaardige producten zijn bijna allemaal afhankelijk van geïmporteerde voorraden; 80% van de chips is afhankelijk van het buitenland; Het resterende aandeel is slechts geconcentreerd in de handen van enkele beursgenoteerde bedrijven, zoals Goeracoustics, Crystal Optoelectronics, Hanwei Electronics, Shilanwei en Jinlong Electromechanical. 5 Bedrijven bezetten meer dan 40% van de binnenlandse MEMS-markt; 70% van de binnenlandse MEMS-bedrijven zijn kleine en middelgrote ondernemingen, en hun producten zijn voornamelijk geconcentreerd in het midden- en lage segment. Over het algemeen is de huidige situatie van Chinese ondernemingen dat de midden- en goedkope producten hevig concurreren, terwijl er geen concurrentiekracht is in de hoogwaardige productconcurrentie.

5. Er is weinig vervangende dreiging

MEMS-sensor is een vervanging voor traditionele sensoren. Vergeleken met traditionele sensoren heeft de MEMS-sensor de volgende voordelen: miniaturisatie, laag gewicht en laag energieverbruik. MEMS-apparaten zijn klein van formaat. Over het algemeen wordt de grootte van een enkele MEMS-sensor gemeten in millimeters of zelfs micron. Tegelijkertijd hebben de mechanische componenten na miniaturisatie de voordelen van kleine traagheid, hoge resonantiefrequentie, korte responstijd enzovoort.

Bovendien zijn MEMS-sensoren geschikter voor massaproductie, wat de productiekosten van individuele MEMS aanzienlijk kan verlagen. Verwerkingsintegratie, een enkele MEMS zit vaak in de verpakking van mechanische sensoren, maar ook geïntegreerd met andere chips, gemakkelijke bediening van DE MEMS-chip.

Intelligente sensor heeft een informatieverwerkingsfunctie, kan via de software allerlei soorten fouten corrigeren, de nauwkeurigheid van de sensor aanzienlijk verbeteren, de betrouwbaarheid van de sensor verbeteren, de anti-interferentiedelen van het hele systeem verbeteren. Onder de vraag van dezelfde precisie heeft de multifunctionele intelligente sensor de kostenprestaties aanzienlijk verbeterd in vergelijking met de gewone sensor met een enkele functie, en de multifunctionele intelligente sensor kan de meting van meerdere uitgebreide parameters door meerdere sensoren realiseren. Gecombineerd met deze voordelen vormen alternatieven voor MEMS-sensoren zeer weinig bedreiging.

Competitiepatroon en KSF-analyse

De Chinese MEMS-markt wordt lange tijd gedomineerd door buitenlandse fabrikanten, die volwassen zijn in alle aspecten van MEMS-technologie en duidelijke voordelen hebben op het gebied van levensduur en productprecisie.

In 2019 behoorden broadcom, Bosch, STMICROELECTRONICS, Texas Instruments, QORVO, HP, Lou, NXP, Goel en TDK tot de top 10 VERKOPERS op de Chinese MEMS-markt, waarvan Amerikaanse bedrijven 54% voor hun rekening namen. Het Chinese bedrijf Goer haalde de top 10 en de omzet van MEMS groeide in 36 met 2019% op jaarbasis, veel beter dan andere toonaangevende bedrijven in de sector. Resound staat op de 22e plaats, met een omzetgroei van 11% jaar-op-jaar, ook hoger dan de sector als geheel.

Figuur 21. Leveranciersstructuur van de MEMS-markt in China in 2019

Bron: CCID-adviseurs, Guotai Junan Securities Research

Momenteel is de totale omvang van binnenlandse fabrikanten van MEMS-sensoren niet groot. Naast de jaarlijkse omzet van meer dan $100 miljoen voor Goer en Resound, bedraagt ​​de jaarlijkse omzet van lokale fabrikanten van MEMS-sensoren zoals Micron semiconductor, Mattel Technology en Microchip Microchip minder dan $60 miljoen, en is de totale omvang klein.

Bovendien exploiteren binnenlandse fabrikanten een relatief enkele productcategorie, de meeste productlijnen zijn één, de meeste zijn leveranciers van componenten en de leveringscapaciteit van de oplossing is slecht. Internationale giganten Invensense, Infineon en andere buitenlandse fabrikanten hebben 2 tot 3 productlijnen, en Bosch, Denso, STMICROELECTRONICS en andere MEMS-productlijnen hebben er meer dan 4, en ze hebben het vermogen om geïntegreerde oplossingen te bieden. Daarentegen is het voor kleine leveranciers moeilijk om in korte tijd massaproductie te realiseren, waardoor het marktaandeel van de grootste grote leveranciers relatief stabiel is en de marktconcentratie hoog.

2. KSF-analyse van binnenlandse ondernemingen

In de eerste plaats vormt het onderzoeks- en ontwikkelingsvermogen van ondernemingen de kern van de binnenlandse alternatieve doorbraak. Momenteel ligt het binnenlandse ONDERZOEK en de ontwikkeling van MEMS grotendeels bij onderzoeksinstituten en universiteiten, en is de onderzoeks- en ontwikkelingscapaciteit van bedrijven relatief beperkt. En de MEMS-industrie, als fundament van nieuwe technologie, heeft baanbrekende nieuwe producten of grote verbeteringen zijn een belangrijke manier om voet aan de grond te krijgen op de markt. Daarom verdienen innovatieve bedrijven en ondernemingen met hun eigen kernconcurrentievermogen de aandacht.

Goer is bijvoorbeeld een toonaangevende onderneming op het gebied van microfoons; De versnellingsmetersensor van de dochteronderneming Suzhou Gootechnetium staat op de eerste plaats in de binnenlandse verkoop. De gassensor van Weisheng Technology, een dochteronderneming van Hanway Electronics, heeft de eerste resultaten behaald en kan worden toegepast op gasdetectieproducten en slimme draagbare apparaten.

Ten tweede is een stabiele samenwerking tussen ondernemingen en downstream-fabrikanten de sleutel tot voortdurende productiteratie. De binnenlandse vraag is enorm, uitstekende binnenlandse fabrikanten om samen te werken met binnenlandse grote ondernemingen hebben een aangeboren voordeel, maar binnenlandse fabrikanten krijgen voor Fabless basisvorm prioriteit, vergeleken met IDM-bedrijven, is de toeleveringsketen en distributieketen niet perfect, er is geen stabiele, stroomafwaartse leveranciers zijn een groot probleem, dus de volledige industriële keten en grote ondernemingen stroomafwaarts met stabiele samenwerking, Naast het bestaan ​​van een lange tijd verdient ook het systeem van integriteit van de onderneming de aandacht.

Bovendien vormen het chipontwerp en de leveringscapaciteit de basis voor MEMS-sensoren om met technologische iteratie en innovatie om te gaan. Daarom hebben binnenlandse halfgeleiderfabrikanten die zich richten op MEMS-onderzoek en -ontwerp brede marktmogelijkheden voor importsubstitutie en innovatie.

Ten slotte hebben ondernemingen een sterke kapitaalsteun en is dit ook een van de drijvende krachten achter snelle ontwikkeling. Als gevolg van de grote investeringen en de moeilijkheid om winst te maken bij de initiële ontwikkeling van MEMS-ondernemingen, en de grote hoeveelheid kapitaal, talenten en andere middelen die nodig zijn voor de ontwikkeling, kunnen ondernemingen met steun van grote ondernemingen of een sterke investeringsachtergrond zich sneller ontwikkelen.

Er zijn 2 MEMS producten beschikbaar资料来源:企名片,国泰君安证券研究

De belangrijkste conclusie

Hoofdconclusie 1: MEMS-sensoren zijn rijk aan variatie en worden veel gebruikt, wat de belangrijkste apparaten zijn om informatie te verkrijgen en interactie te realiseren. Met de versnelde penetratie van het Internet of Things, 5G, intelligent rijden en andere industrieën is de vraag naar toepassingen groot en is de markt enorm.

Volgens de statistieken van CCID Think Tank bedraagt ​​de omvang van de Chinese markt in 60 ongeveer 2019 miljard yuan, goed voor ongeveer 54% van de wereldmarkt, en blijft het groeipercentage van de binnenlandse markt hoger dan dat van de wereld. . Er wordt verwacht dat in 2022 de omvang van de Chinese MEMS-markt de 100 miljard yuan zal overschrijden, met een sterke binnenlandse vraag naar vervangende producten. Er is echter nog steeds een kloof tussen de binnenlandse MEMS-sensorproducttechnologie en de prestaties in vergelijking met buitenlandse giganten. Wij zijn van mening dat de MEMS-industrie zich nog in het beginstadium van groei bevindt.

Hoofdconclusie 2: De voorwaarden voor de ontwikkeling van de MEMS-sensorindustrie zijn goed, inclusief beleidsondersteuning, groei van de vraag, overvloedig aanbod, kapitaalaandacht en technologische iteratie. Op procesniveau in de industriële keten is er echter nog ruimte voor verbetering. Gezien het feit dat het brutomargeniveau van internationale toonaangevende bedrijven hoger is dan dat van binnenlandse fabrikanten, maar de productprijzen hoger zijn, wat binnenlandse bedrijven een zekere ruimte voor groei geeft. Tegelijkertijd wordt van sommige binnenlandse ondernemingen, vanwege de kenmerken van MEMS-aanpassing, verwacht dat ze technologische doorbraken in nieuwe segmenten zullen realiseren.

Hoofdconclusie 3: Vergeleken met bedrijven uit ontwikkelde landen ontwikkelden binnenlandse fabrikanten zich laat en hadden ze een laag marktaandeel, en werd het grootste deel van de markt ingenomen door Amerikaanse, Japanse en Duitse fabrikanten.

Het lokale voordeel ligt vooral in de downstream-toepassing, mode-innovatie en het grijpen van de gediversifieerde marktvraag. De afgelopen jaren wordt verwacht dat bedrijven met productinnovatie en een lange levensduur door de toepassing van vingerafdruk-, beeld- en geluidssensoren meer ruimte voor groei zullen krijgen, en er wordt verwacht dat hoogwaardige bedrijven in alle segmenten zullen opkomen.

Het wordt aanbevolen om aandacht te besteden aan matte elektronica, Deep-HAO Semiconductor, Kunshan Shuangqiao, MingHAO-detectie, ENERGY hao, BIG brother-elektronica, Wuxi Good Up, Minhao Micro, microsensoren en andere bedrijven voor de investeringsmogelijkheden op de primaire markt.

Disclaimer: dit artikel is een herdruk van het "World Sensor Congress", dit artikel vertegenwoordigt alleen de persoonlijke mening van de auteur, vertegenwoordigt niet de mening van Sakweiwei en de industrie, wordt alleen gereproduceerd en gedeeld, ondersteunt de bescherming van intellectuele eigendomsrechten, geef alstublieft de originele bron en auteur. Als er sprake is van inbreuk, neem dan contact met ons op om deze te verwijderen.