中国信通院 | MEMS传感器技术产业与我国发展路径研究(第一部分)
本文来自《信息通信技术与政策》杂志,是工业和信息化部主管、中国信息通信研究院主办的专业学术期刊,两位作者均为中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所研究员。

图片

原文中强调在商业化的MEMS设计工具层面我国处在真空环境情况,进而引起诸多MEMS工程设计公司的产品产品研发周期时间太长,且以效仿海外完善产品为主导。国内MEMS封裝产业链在全世界范畴内位于比较先进的影响力,但高档检测设备仍被海外行业龙头垄断性。MEMS封裝成本费在传感器生产制造阶段中占成本的比例做到40%之上……

0 前言

微机电系统(Microelectro Mechanical System,MEMS)传感器是从微机械加工制造技术性生产的新式传感器,对比于传统式传感器元器件,MEMS传感器凭着品质轻,体型小,敏感度高,稳定性强,便于融合等优质特点,变成 促进传感器持续向小型化,智能化系统发展趋势的首要驱动力,与此同时MEMS技术性做为微电子技术生产技术的一个主要支系,也是超过克分子时期的主要发展前景之一。

1 MEMS传感器产业发展规划整体状况

当今,全世界传感器产业链正处在蓬勃发展的阶段,技术性更新迭代持续加速,产业链市场竞争日益猛烈。2018年,全世界传感器市场容量做到2059 亿美金,年平均增长率超出12%,在其中MEMS传感器占有率由2015年的8%快速上涨至25%,变成仅次图象传感器(CIS)的第二大传感器类别。

全世界MEMS传感器销售市场当前仍由欧美国家日等西方国家和地域核心,在其中美国,法国及其日本三国销售市场占有率做到50%之上,而在高档MEMS传感器领域,美国和法国的优点则更加显著。

美国博通在频射MEMS传感器领域处在一定领先水平,特别是在在MEMS过滤器领域,市场占有率达到87%。伴随着移动智能终端产业链的爆发式增长,博通的竞争优势将获得进一步推进。

BOSCH在健身运动类MEMS传感器层面一枝独秀,其产品在车辆及其智能机等领域已变成不可缺少的核心部件。在我国在声学材料MEMS传感器等领域具备一定竞争能力,但总体看来尚不具有核心工作能力。

伴随着MEMS生产技术的逐步完善,新式MEMS传感器产品五花八门,产品销售量也出现大幅度上升的发展趋势。

现阶段,MEMS公司已经根据持续的基本技术革新完成进一步的提升,产品商业化的周期时间和成本费减少周期时间得到大幅度减少,20世际60时代,传统式的工作压力传感器商业化的时间长达15年,而成本费减少時间一样必须 15年,而当今MEMS传感器的均值商业化的時间仅为6年,成本费减少時间也进一步减少至5年之内,因而迅速更替的产品促使MEMS传感器早已在诸多领域取得成功得到商业化的,并发生了很大的市場机遇。

2 MEMS传感器运用现况

MEMS传感器类型极多,可使用于物理学,有机化学,微生物等领域数据信号的检测,比较常用的类型有瞬时速度传感器,惯性力传感器,工作压力传感器,MEMS陀螺仪及其MEMS话筒等。现阶段,MEMS传感器在消费电子产品,诊疗,汽车电子产品及其工业生产等运用领域占有率最大,各自占有41.8%,28.1%,16.7%和9.1%。

在消费电子产品领域,出自于对容积,功能损耗及其费用等要素的考虑到,以手机上,平板电脑,可配戴,AR/VR机器设备等为意味着的ICT智能终端80%之上的传感器是根据MEMS加工工艺生产的,关键分成速度感测组成传感器,自然环境传感组成传感器,电子光学传感组成传感器等。

在其中,速度感测组成传感器关键包含加快计,陀螺仪和惯性力精确测量模块;自然环境传感组成传感器关键包含MEMS话筒,工作压力传感器等;电子光学传感组成传感器关键包含光线传感器,贴近传感器,RGB色调传感器,激光测距传感器,电子光学微生物传感器等。

在诊疗领域,微生物MEMS传感器早已变成医药学检测中不能缺失的核心部件,关键分成微生物菌种传感器,酶传感器,体细胞传感器,机构传感器,蛋白传感器,免疫力传感器6类。

除此之外,MEMS传感器还使用于脑电精确测量,心电图检查检测,CT显像及其机器设备精准定位等别的非生物因素领域,将来伴随着元器件特性的持续提高及其进一步小型化,MEMS技术性还将在外骨骼,心血管支架,眼底黄斑嵌入等新起领域获得进一步运用。

在汽车电子产品领域,MEMS传感器总体展现持续增长的发展趋势,近5年汽车交易市场MEMS传感器复合型增长率超出7%,预估到2022年,市场容量将做到32 亿美金,销售量将超出20 亿颗。

汽车电子产品领域常见的传感器关键包含加快传感器,工作压力传感器,陀螺仪,总流量传感器,溫度传感器,液位仪传感器,部位传感器,汽体浓度值传感器等,关键运用于电子器件稳定性程序流程自动控制系统,汽车安全气囊,胎压监测装置,进排汽管肯定压力检测等领域。

在工业电子领域,MEMS传感器高可靠性,高精密的特点可达到工业控制系统领域几近“零误差”的规定,与此同时针对極限溫度,环境湿度和ph酸碱度等办公环境规定,MEMS传感器可根据封装类型,加工工艺等技术应用的变动开展达到。如使用在地质勘查等领域的ADI工业级陀螺仪,其使用寿命可以达到1000 h,耐冲击性达10 000 G,应用温度范围达-40℃~175℃ 。

3 优秀MEMS传感器技术性发展趋势最新消息

当今,MEMS传感器早已使用于每个领域当中,在其中技术性迭代更新更快,运用经营规模最高的就是健身运动传感器和工作压力传感器。

MEMS健身运动传感器是现阶段使用极其普遍的MEMS传感器,包括了陀螺仪,加速度传感器和惯性力精确测量模块等,现阶段早已在智能机,可佩戴智能产品及其平板等领域完成了大量运用。

当今,MEMS健身运动传感器已经朝着多用途集成化和高精密开展演变,为处理移动智能终端产品中的差异要求衍化出各种各样优秀的解决方法。

为完成多传感器中间的数据预处理,飞思卡尔等企业在其传感器产品中内嵌了微控制器及其储存器等控制模块,解决了结合外界感测器信息的难题。

博世公司运用系统封装(SiP)等技术性,将三轴12位加速度传感器,三轴地磁场传感器,三轴16位陀螺仪及其微处理器开展融合,进一步对增强现实技术,定位导航,本人运动健身及其其它对自然环境观念规定较高的情景的适用性开展了提升。

为完成无GPS数据信号状况下的精准惯性导航,现阶段现已有集成化了加速度传感器,陀螺仪,地磁场传感器及其插口专用型处理器的本人惯性导航系统软件被报导,该体系在功耗低CMOS集成电路芯片的协助下,与系统软件校正技术性完全融合,完成了在无GPS数据信号状况下,3 km徒步相距内偏差低于6 m的优势性能。

MEMS工作压力传感器一样是应用最普遍的MEMS传感器产品之一,一般运用于智能机,航天航空,车辆,生物技术及其加工工艺操纵等领域,依照工作压力检测方法能够分成压阻式,电容传感器,串联谐振感测器等,而最常见的是压阻式和电容传感器,因而这二种工作压力传感器的技术性迭代更新也较为活跃性。

为充足减少微压MEMS传感器中测定的敏感和线性中间的分歧,持续提升微压传感器测量精度,一种新式的FBBM构造应时而生,该构造包括了4个短梁和一个坐落于核心的正方形凸块,根据降低感测器膜结构工程偏移水平做到进一步减少工作压力的离散系统,并提升了压阻敏感度,做到了提高微压MEMS传感器精密度的总体目标。

为达到航天航空行业中在极端条件中的微波感应器无线网络压力传感要求,一种根据蓝色宝石的隔阂和建筑结构MEMS压力传感构造被明确提出,在施压时,传感器膈膜产生偏移,传感器的电串联谐振因此随工作压力膈膜的偏移而更改,完成了将轻度压力转换为信号的目地,该构造可在1000℃的高溫下正常的工作中,达到了极端条件下压力传感的要求。

4 在我国MEMS传感器高新产业现况

近些年,中国MEMS全产业链已产生从网站前端开发,制造到后面封装,检测的完善全产业链条[4],瑞声科技,歌尔股份,耐威科技,中芯,长电科技等各全产业链行业龙头发展趋势快速。

此外,近些年中国MEMS销售市场增长速度一直高过全世界销售市场提高水准,这一方面归功于中国MEMS销售市场发展趋势开始相比比较晚,销售市场数量较小,因而销售市场增长率较快;另一方面,近些年中国消费电子产品产品及其汽车电子产品产品始终保持较快增长势头,加上全世界电子器件整个机械产业链不断向中国迁移,促使MEMS要求持续释放出来,中国MEMS销售市场因而展现较好快速发展趋势,占全世界的市场占有率也不断地提升。

殊不知因为发展比较晚,在我国公司仍存有生产能力不够,关键技术缺乏等薄弱点。总而言之,当今中国仍需在关键技术科技攻关,全产业链配套设施水准提高等领域做工作中,从源头上提高当地MEMS传感器产业链的竞争优势。

4.1 设计方案

MEMS传感器设计方案是一项集基础知识,应用技术及其例如通讯,有机化学,微生物等学科交叉有关新技术的繁杂工作中,包含覆盖面广,综合型强,因而相较于传统式传感器,MEMS传感器产品线开发设计难度系数大,时间长,且成本费一直持续上升。

整体而言,在我国在MEMS传感器设计方案水平及其基础研究等领域与海外领先水准仍存有一定差别。

在制定实力层面,在我国MEMS产业链通过20很多年的发展趋势,现阶段早已不断涌现歌尔股份,瑞声科技,敏芯高新科技等行业龙头,在其中歌尔股份的MEMS话筒产品早已进到iPhone,三星等国际性一流生产商的供应链管理,销售量位列全世界第二,且于2018年营业收入经营规模做到50 亿美金。

但与霍尼韦尔,BOSCH等全球领头生产商对比,在我国公司仍存有产品线单一,总体经营规模偏小等难题,现阶段中国除歌尔股份和瑞声科技等极少数行业龙头外,别的公司年营业收入仍难以实现1 亿美金。

在基础研究层面,现阶段中国在商业化的MEMS设计工具层面处在真空环境情况,一般选用Coventorware,IntelliSuite和Ansys等海外专用工具开展MEMS模拟仿真,而且欠缺高质量的MEMS和ASIC设计服务(如IP库等),进而引起诸多MEMS工程设计公司的产品产品研发周期时间太长,且以效仿海外完善产品为主导,欠缺助推行业市场的自主创新产品,不能满足日新月异的市场的需求。

4.2 制造

MEMS制造工艺是集成电路芯片IC制造工艺的一支,但与传统式IC制造工艺对比具有显著差别。

传统式IC制造的目标是在企业范围上集成化尽量多的晶体三极管,如intel全新i7CPU可集成化数十亿只晶体三极管,与之对比,MEMS传感器件集成化元器件数目少,单独元器件容积比较大,因而MEMS制造工艺并不是一味追求完美更小的制造连接点与更多的处理速度,只是更为重视原料的构造机械设备特点,材料有机化学特点及其离子注入深度1,精密度,地应力操纵等每一步工艺的精确完成。

除此之外,因为MEMS元器件中存有例如固支梁等独特构造,因而相较于传统式的IC制造工艺,MEMS工艺存有大量完成困难很大的独特技术性,如形槽离子注入,放弃层释放出来技术性,LIGA工艺,引线键合技术性等。

中国流行的MEMS代工生产生产线现阶段以6 英尺和8 英尺集成ic为主导,伴随着近些年罕王高新科技,耐威科技等优秀生产线依次落地式,在我国的MEMS生产能力获得了一定程度上的提高,且生产量也从2015年的不够20%提高到现今的80%之上。

但现在我国内线仅能制取以工作压力传感器,MEMS话筒,加速度传感器等为核心的中低端产品,制造工艺水准与世界领跑代工企业的差异显著,例如压电材料(AlN,PZT等)等高档制造工艺线并未创建,没法生产制造塑料薄膜体声波频率过滤器,压阻式喷墨打印机打印机喷头和超音波传感器等产品。

虽然中国MEMS代工企业也有着体微生产加工技术性,表层微生产工艺和CMOS MEMS技术性,但因为产品销售量都相对比较小,因而在批量生产合格率,稳定性和可靠性等领域存在的问题。

“宇宙房企”终结了:释放出什么信号,楼市会不会跌?2个启示!

收录于圈子:买房投资
如果时代要放弃你,给你说再见的机会都没有。
最近几个月,“宇宙房企”正在多事之秋,一系列问题的出现,让很多投资者不堪其烦。市场上正在纷纷预测其走向何方的时候,前不久,董事长豁然离场,这意味着“宇宙房企”终结了。
如果说,在8月之前,该地产企业依然形势不明朗的话,那么许的这番离职董事长的行为,则直接传递出了一个新信号:真的变了。

原老板在即将离开的时候,把这艘大船交给了一个“已经沉过很多船的老司机”,这名老司机对沉船处理颇有经验,事业交到他的手上,意味深长。
很多人问,究竟是什么原因,导致经营出现了“滑铁卢”情况,在6月份还在年中会议上说,已经提前完成了三红线中一条转绿的目标,预计2021年销售和管理业绩会再上一个台阶的。然而短短2个月不到的时间,连董事长都走掉了。背后涌动的暗流是什么呢?“宇宙房企”时代结束了:释放出什么信号,楼市会不会跌?给买房人至少2个启示!接下来笔者一一说起。
1、鸣金收兵的时候,没有停下来,这是根本原因。
他的性格特征很明显,他属于敢闯敢干的人,在早些年的时候,该企业还是一个二三线梯队的中小房企,而在他接手之后,开启了快速的提升轨道,定目标、搞融资、整合上市等一揽子计划应运而生。
投资人也在一波接着一波的造梦中赚得盆满钵满。在巅峰时期,也因为他的“敢闯”登上中国富豪榜的首位,成为与王健林、马化腾等首富们并驾齐驱的名人。

那么,过去几年企业取得的辉煌业绩,真的100%得益于个人的功劳和能力吗?指闻君给出的答案是否定的,有这么一句话:如果把一只猪天天给他上央视,那么这只猪就会成为“明星”。
所以角色和机会很重要。过去5-6年时间里,老板确实抓住了房地产风口,2013年开始,楼市去库存,宽松化的利率周期到来,银行不断向房地产市场大规模注入资金,房地产开发商们的债务逐步攀高。80%以上的房子全部依靠高负债度日,以新债还旧债是他们的惯用手法,一旦失去了债务进入,自己手中可能一分钱不剩。
除了银行对房企融资宽松之外,市场对购房者也很友好,棚改大拆迁时代,拆到1套房子,可能补偿3-5套房子的现金,原本没有购房需求的人一股脑产生了3-5套房子的购房需求。与此同时,买房低首付、房贷利率打折等加码措施纷纷袭来,给了房地产市场巨大的发展风口期。以其“敢干”的性格,正好遇上了楼市上行风,双方一拍即合,短短3--5年时间,就带领企业荣登中国房企第一梯队,更有人称之为宇宙第一房企。
然而,成功的背后,必然有不小的代价,销售额和利润第一的背后,其实是巨大的债务规模,楼盘开发遍及全国的同时,各个楼盘的背后都有一连串的负债等着要还,一旦旧债新债中间出现一丝丝的不连贯,那带来的反应将是连锁性质的,就如一直蝴蝶一样,稍微扇一扇翅膀,就可能迎来一场龙卷风暴。

2、这场龙卷风的形成,从2016年底开始酝酿,到2020年8月末正式升级为龙卷风级别。这3-4年的时间,其实是留给房企们自我调整节奏的时候,然而误判了。
楼市发展到2016年,全国性房产出现了大涨局面,不仅是一二线城市的房市在涨,就连人口净流出的三四线城市,房产也在棚改的带动下快速崛起,有的城市原本价格2000元,短短2年时间内就超过1万元,燕郊楼市则成为了一个“房市上涨的典型”,原本价格为5000元左右,3年时间内,直接涨到了3.9万元。随着房住不炒的提出,基本上各大城市都开始出台新的调控政策,燕郊楼市在短短12个月内,从3.9万元高位降低至1.7万元水平,几近腰斩。
这样的城市还有很多。
这场风暴下,除了炒房客们一地鸡毛之外,房地产开发商们也不好过,调控无外乎几个手段,限购、限售、限价、限贷。针对房地产企业,2018年至2020年,融资开始普遍收紧,之前资金可以随便流入,这几年开始限流了。然而,以其的楼盘开发规模和速度,自然是无法适应“融资限流”新环境的,因为楼盘多、融资已经高达8000多亿元,债务规模位居房企们的头部。

压垮的最后一根稻草,出现在2020年8月末,也是房地产龙卷风彻底形成的时候,受到“黑天鹅”影响,出现了全球性的后退潮,除了中国继续正增长之外,美国、日本、德国、英国、法国等只要你能叫的上名字的国家,2020年全部一片绿色。
为了重振速度和规模,他们会采取货币大放水的刺激计划。这样一来就可能遭遇输入型通胀风险,所以为了提前防范,提出了“房产融资三根红线”。
这对于高负债的房企而言,简直如同“割命”一般,高负债经营的企业自然首当其冲。于是乎各种“怪招”不停出现,甚至准备甩卖优质资产“物业”。以至于出现了现如今的尴尬境地。
虽然这只是一个小例子,但是传递出楼市方向?重资的发展模式过去,该清醒了!

加州严重干旱!杏仁园好渴,60亿元产能受重创...

美国西部历史性干旱,正对加州60亿元杏仁产业造成严重损失,其占全世界杏仁产能80%。

由于水资源变得稀少且昂贵,有更多种植者可能被迫放弃杏仁园。

杏仁原是加州中谷地区快速发展的农产品,当地干燥地中海型气候与稳定灌溉系统,使其成为种植热门坚果的完美地点。

不过杏仁果园是需要大量水分的作物,全年都需要水,此与逐渐恶化的干旱与气候变化所导致热浪,形成冲突。

根据美国农业部数据,加州杏仁产量从1995年的3.7亿磅,增长至2020年纪录新高31亿磅。

期间种植杏仁树土地从756平方英里增至2500平方英里。

今年5月农业部预估今年加州杏仁园产量可达32亿磅,但却于7月份修正预估为28亿磅,导因于可用水量低及创纪录炎热。

杏仁是加州最大的农产品出口作物。

代表超过7600名杏仁种植者与加工业者的「加州杏仁委员会」(Almond Board of California)总裁维柯特(Richard Waycott)表示许多种植者必须经历压力,争取水源维持杏仁树生存所需。

根据委员会数据,由于印度、东亚、欧洲的强劲需求,杏仁业者将其70%产生出口海外。

2012-2016年加州宣布干旱紧急情况,杏仁价格随之上涨,农夫与投资者在缺水情况下,仍种植数百平方英里新果园。

杏仁种植热潮现正遭遇加州十年来的第二次干旱。

美国干旱监测机构(U.S. Drought Monitor)报告,加州上周有88%地区处于极端干旱(extreme drought),又以种植杏仁为大宗的中谷地区,面临最糟情况。

干旱导致主要供应中谷农场水资源的水库干涸。

根据加州水资源部门数据,加州最大湖沙斯塔湖(Shasta Lake)只剩30%满水量、第二大湖奥罗维尔湖(Lake Oroville)则仅剩24%满水量。

州与联邦官员皆减少农业用水,迫使许多农夫必须让土地休耕或改种其他使用较少水的高价值农作物。

加州杏仁加工业者(Newman)每年自超过31平方英里果园加工约6000万磅杏仁。

业主贾斯柏(Jim Jasper)表示现在种植杏仁的盈利能力,已与过去不同,全球杏仁产量将越来越少。

他预估,加州约有三分之一杏仁园位于供水不足地区,许多果园将无法在干旱中幸存。


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • 小米14 Ultra明天正式开售了,建议无脑选择龙晶陶瓷版,因为陶瓷的手感太哇塞了,也摸了下素皮版,感觉还是陶瓷的舒服,陶瓷温润如玉懂得都懂...[哈哈][哈哈
  • 大半夜的,我有时候真的该反思一下自己为什么会有这样的朋友….真的,交友这种东西真的要看清楚[微笑]….因为真的,她是什么德行,你跟她有过交集,你都不知道她会在背
  • 然后给我推荐了一个更高端的替代品,可是我试用的一点也不好,但皮肤最近太干了还是花钱买了。她就是想卖给我一个更贵的。
  • 有时体会着“我有一瓢酒,可以慰风尘”的况味;有时“行至水穷处,坐看云起时”寻得阔达;有时“举杯邀明月,对影成三人”不怕孤独;更有“仰天大笑出门去,我辈岂是蓬蒿人
  • #网络中国节·元宵# 【西夏区妇联:童心看非遗 文化共传承 在皮影艺术碰撞中感受非遗之美】2月20日,西夏区妇联“把爱带回家——真情暖童心 相伴护成长”2024
  • 中年了,尽该尽的责任与义务,偷该偷的闲,修养身心丰盈灵魂吧,不然,亏了自己,没人负责。这才是真正的中年危机,一扭头就老了,没为自己活过,怎样去面对将要白发苍苍的
  • 在b站直播 请收看手搓代代尝试驯服pc版实录[娜维娅] 特别特别爱睡觉 如果没有回就是碎凿啦!在b站直播 请收看手搓代代尝试驯服pc版实录[娜维娅] 特别
  • #摩登兄弟[超话]#那条被夹了 那就再来一条 cr:YN 菲菲菲 看到一个剧评,感觉说得太对心意了【一念关山一一戏内戏外的平行世界】剧内安国二皇子vs.剧外的▪
  • 【小瑶9分雅思口语• Part III• 高分范例】亲手烹饪•请勿转载Part 3:Can children make decisions on their o
  • 认证一下无锡的夺夺粉有贵州90%内味儿了去bc买面包奶茶时收银员小姐姐说我们正好是第520单而且手里还拿着花 很浪漫给我和小敏整害羞了最近周围所有的朋友都在喝爷
  • 这次草坪都还没绿不过秋天有芦苇田拍照也很好看4️⃣看遗址遗址很壮观新石器时代城城市结构无法想象古代人是怎么建出来的不愧是古人的智慧.良渚古城遗址的路面平整适合带
  • ”“奥兰多只要侧耳倾听,就能分辨出诗稿在对她说什么。”“Same person. No difference at all. Just different se
  • 最pf的肯定是热巴粉丝,其他幂,檀,王都参加了百花都能来走红毯,就她来不及,为什么呢,因为百花其他人可以协调提前录制,回来赶红毯,她却不能,话语权没有,排最后肯
  • 好久没来了因为自己姨妈前后心情实在不太美丽 姨妈来的时候觉得暗无天日一切都是沮丧的不好的很悲观 姨妈马上走了立马海阔天空晴空万里[二哈][憧憬] 在宁陕的皇冠小
  • 这个本真的可以无脑冲真的是个入股不亏的剧本, 逻辑缜密、故事惊艳、细节铺满以及深度的还原, 游戏时长也是控制的相当完美,不会让玩家盘掉线, 也懂得在玩家情绪高
  • 其实,我本站青梅竹马,燕临真的太深入我心了,京城之中也有这样恣意洒脱的少年!但谢危用自己的行动,让观众觉得,嗯,怪不得是能够打败青梅竹马和白月光的男人[笑cry
  • 《史海钩沉55(汉元帝永光五年)》【释义】通透的人要避免过于苛刻,寡闻的人要避免陷入偏见,勇猛的人要避免残酷暴躁,温和的人要避免优柔寡断,安稳的人要避免失去先机
  • 只是你不够理解,对方对你的包容后面的意义,谁都有脾气,不反驳,哄着你,那只是因为是你,他在包容你,而你在变本加厉,不说没有得到同等的回报,就连基本的理解也没有。
  • 2月26日,坐拥431万粉丝的大V龚文祥爆料:董明珠恋爱了,对方是小她34岁的王自如,行业内每个人都知道。(王自如和妈妈)虽说龚文祥透露自己曾与王自如在一个工业
  • 事实证明确实刺激成功了,和雄基在游乐园玩的时候,急的都直接打视频了,还在2.10游乐园ins下评论“和我的合照呢”装听不懂,开始钓人,回:“我已经苦恼了三十分钟