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MEMS产业成寡头现象 国内MEMS发展任重道远

2019-06-14来源: 半导体行业观察关键字:MEMS

法国市场调查公司Yole Développement于6月10日(欧洲时间)公布了2018年MEMS(微机电系统,Micro-Electro-Mechanical System)全球市场趋势及MEMS元件(Device)厂商的TOP30企业排行榜。据预测,2018年MEMS企业TOP30的总销售额比2017年增加了5%,增至103亿美元(约人民币700.4亿元),如果把全球MEMS市场规模看做是106亿美元(约人民币720.8亿元)的话,TOP30企业的总销售额占据了约90%的份额。


在过往的一年中,Broadcom和Robert Bosch(Bosch)仍然领跑全球 MEMS行业。几乎所有企业都呈现稳定的年增长(2017至2018年),只是比上一年度(2016至2017年)略弱。业界的TOP1(Broadcom,博通)和TOP2(德国Robert Bosch,德国博世)的销售额都是14亿-15亿美元(约人民币95.2亿-102亿元),形成了“寡头现象”,远远超过TOP3及后续企业。


MEMS制造商分析


2018年MEMS厂家的销售额排名TOP30,

(单位:百万美元)(图片出自:Yole Développement)


Yole认为,各大MEMS企业在2018年增长略低于预期的情况,反映出对半导体行业正在进行温和的重新调整。但不要曲解这个结果,事实上,2018年是半导体行业迄今为止发展最好的一年。只是2017至2018年的增长率约为 15%,相对2016至2017近21%的增长率有所回落。这可能与2018年第四季度智能手机和汽车销售走弱(包括终端产品和MEMS)、导致库存积压有关。


市场研究和战略咨询公司Yole预计,去库存将在2019年初(第1-2 季度)逐渐结束,随后MEMS将在今年剩余时间内出现温和的增长。


TOP1的Broadcom自2017年来连续两年保持首位,2015年为TOP4,2016年超过ST Microelectronics(意法半导体)和Texas Instruments(TI,德州仪器),上升为TOP2,2017年超过Bosch位居首位。对Broadcom保持首位起到决定性作用的是RF MEMS,其中,随着智能手机频率的增加,RF(射频,Radio Frequency)的频率带宽滤波器和前端模块(Front End Module)的需求逐步增加。今后随着5G的引进,需求将会更加上涨。不过,排名第5的美国的Qorvo虽然也把RF MEMS作为主打产品,其收益却减少了。关于收益减少的原因,据Yole分析,Qorvo处于从6inch转移到8inch的平台时期,所以生产发生了延迟现象。


关于排名TOP2的Bosch,据Yole的技术、市场分析师Dimitrios Damianos透露说,几乎所有的新车都要搭载Bosch的5个MEMS,全球约50%的智能手机都要至少搭载Bosch的1个MEMS。据预测,今后Bosch与Broadcom的“斗争”将会愈演愈烈。


TOP3的ST(意法半导体)是IDM企业,也是全球最大的MEMS代工厂,不仅提供车载、工业、民用等方面的MEMS产品,作为全球最大的MEMS Foundry,也为其他公司代工生产MEMS。


TOP4的TI与其他MEMS厂商形成鲜明对比,这2年来其销售额在不断减少。据分析,其主力产品DLP(Digital Light Processing,即数字光处理,基于数字微镜元件来完成的可视数字信息显示技术。数字微镜元件,即Digital Micro-mirror Device,简称“DMD”)的市场趋于饱和,现在TI正在推进开拓车载等新的市场。


TOP6的惠普过去几年在消费打印机市场的表现一直走下坡路,但随着喷墨头品牌的收入实现增长,如今开始恢复元气。


MEMS麦克风巨头楼氏(Knowles)公司发展喜人,消费产品业务走高是原因之一,不仅限于智能手机,还包括耳机等产品等;


中国上榜的企业有TOP11的歌尔股份,TOP23的瑞声科技AAC,两家企业跟17年的排名没有变化。但Goertek的表现走弱,全球手机销售疲软可能是原因所在。AAC呈增长之势。


在微测辐射仪方面,FLIR和ULIS受益于其多元应用的优势(最重要的是个人视觉系统、消防、无人机和传统的热成像、军事、监视)而实现逐年增长。


在TOP30中,日本企业占据10家,分别为:TDK为TOP9,相比17年的第8落后了一名,Panasonic为TOP10,电装为TOP14,佳能为TOP16,AKM(即旭化成Microelectronics)为TOP17,村田制作所为TOP18,Alps电气为TOP21,爱普生为TOP27,欧姆龙为TOP29,Sony Semiconductor Solutions为TOP30。


当索尼跻身排行之时(尽管处于末尾),Formfactor已掉出排名之列。First Sensor目前正在与TE Connectivity进行了高级收购谈判,以微弱劣势未能排入前30名之列。


MEMS Foundry分析


MEMS代工主要有两种类型:IDM厂商提供的MEMS代工,以及独立代工厂提供的MEMS代工。其中,独立的代工厂包括集成电路代工厂和纯MEMS代工厂。


目前,提供MEMS代工的IDM厂商主要有ST、索尼、TI等;台积电是全球最大的晶圆代工厂,其MEMS代工业务也排在行业前列。全球领先的纯MEMS代工厂有Silex Microsystems、Teledyne DALSA、Asia Pacific Microsystems、X-FAB 、Innovative Micro Technology等。


2018年的MEMS Foundry销售额排行榜。一般情况下,MEMS Foundry也兼具半导体Foundry的功能,此处仅仅是MEMS Foundry的销售额统计。(图片出自:Yole Développement)


从MEMS Foundry的业务规模来看,TOP1为ST,每2个手机中就有1颗ST MEMS传感器,每3台车载导航仪中就有1颗ST MEMS传感器,每2个DRAM中就有1颗ST MEMS传感器。ST做了20多年的MEMS传感器,具有全球MEMS Foundry压倒性的绝对优势。


TOP2为加拿大的Teledyne DALSA,前身为DALSA Corporation,是一家加拿大公司,专门设计和制造专业电子成像组件(图像传感器,相机,图像采集卡,成像软件),以及专业半导体制造(MEMS,高压ASIC)。Teledyne DALSA是Teledyne Imaging集团的一部分,Teledyne成像集团是Teledyne旗下的成像公司。目前,Teledyne DALSA是全球最大的纯MEMS 代工厂。


Sony这次排名从2017年的第五名进入TOP3,而且其2018年的销售额比2017年增加了40%,颇受关注。Sony是日本最大的MEMS Foundry,利用其在MEMS和半导体加工制造方面的丰富经验,提供广泛的MEMS Foundry 服务。服务内容主要包括:晶圆工艺开发(开发,工程样品,从低到高的批量生产);可用流程包括批量工艺(包括SOI),表面工艺和半导体工艺。


TOP4是中国耐威科技控股公司Silex Microsystems AB,相比于2017年的第3名落后一位。Silex Microsystems(瑞典 Jarfalla)是一家纯MEMS代工厂,在纯MEMS代工厂中排名第二。香港投资控股公司GAE Ltd.于2015年7月13日收购了Silex 98%的股份。因此,GAE已获得对Silex的实际控制权,而GAE的背后则是来自中国的耐威科技,获得对Silex的控股后,耐威科技在北京建设了MEMS晶圆代工厂,以扩大该公司的产能。Silex在瑞典拥有6英寸和8英寸晶圆厂,并在瑞典投资1200万美元进行了升级。Silex的优势在于使用其自有的硅通孔(TSV)技术,Silex还使用锆钛酸铅作为压电材料,用于能量收集等新型应用。


另外,TOP5为位居半导体Foundry首席的TSMC,相比2017年落后一名,台积电(TSMC)于2011年推出了全球首款传感器SoC工艺技术。该技术通过整合台积电的CMOS和晶圆堆叠技术,制造单片MEMS。TSMC传感器SoC技术的范围从0.5μm到0.11μm,支持G-Sensors,陀螺仪,MEMS麦克风,压力表,微流体和生物基因芯片等应用。


TOP6是X-FAB,2017年其排在第5名,2011年,X-FAB集团收购了MEMS Foundry Itzehoe GmbH的股份,该公司是弗劳恩霍夫硅技术研究所(ISIT)的衍生公司。这成为X-FAB在Itzehoe的专用MEMS代工厂。德国的X-FAB总部设在爱尔福特,主要代工生产模拟和混合信号集成电路,以及高压应用MEMS解决方案。


17年排在第13位的Global Foundries(格芯)此次一举上升到了第7名,MEMS 是Globalfoundries的一项业务,但近些年其销售额逐渐下降。世界先进以2.36亿美元收购了格芯新加坡8吋厂,包含厂房、厂务设施、机器设备与MEMS IP等业务,该厂现有月产能约3.5万片8吋晶圆。该厂的核心业务就是MEMS代工。Globalfoundries正在逐渐弱化其MEMS代工业务。


TOP8为罗姆(ROHM),罗姆也提升了不少,去年排在14位,罗姆(ROHM)擅长利用薄膜压电元件的MEMS工艺,基于其子公司LAPIS Semiconductor Miyazaki 建立的制造工艺,可提供针对各种市场和应用而优化的压电MEMS。ROHM的MEMS工艺利用薄膜压电元件提供的主要优点包括:综合生产系统中,可实现高质量和灵活的产品制造和控制;使用6 英寸和8英寸晶圆;全天候运行可加速开发,同时实现早期生产启动。


TOP9 是IMT,Innovative Micro Technology (IMT)成立于2000年1月,是复杂MEMS技术和平台解决方案提供商,提供从设计和开发到原型设计和批量生产的全面交钥匙服务。IMT是美国最大的MEMS晶圆代工厂,自2000年以来,IMT一直是MEMS器件设计与制造的先锋企业,到目前已经完成了超过500多个项目。2019年6月12日IMT正式宣布,公司现已可提供8英寸(200mm)晶圆微电子机械系统(MEMS)工艺加工服务,同时公司还可以为MEMS行业发展提供空前丰富的其他资源组合。为客户提供8英寸晶圆加工服务是IMT目前正在实施的资本金改善计划的另一个成果,公司在去年秋天完成了新一轮的募资。

 

TOP10是APM,去年的APM排在第7位,自2001年成立以来,亚太微系统公司(APM)一直致力于MEMS组件的开发和生产。早期,APM作为MEMS器件的集成器件制造商运营,特别强调压力传感器和光学元件的产品开发。自2007年以来,凭借其在MEMS方面

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