新冠疫情對MEMS產業在短期和長期有什么影響？經濟與技術上面臨哪些挑戰？關鍵性驅動因素有哪些？哪些是值得關注的供應商，而他們正致力于開發什么創新技術？

正如Yole光電與傳感業務的技術與市場分析師Dimitrios Damianos 博士指出的，“這是一個讓MEMS在與以往非常不一樣的領域得以應用的機會。”MEMS市場在疫情中受到的影響不盡相同。在家中辦公有利于數據中心市場，且能加速5G部署；而封城禁令則讓汽車相關的市場陷入停滯；消費設備市場也同樣由于需求量大幅下降而受影響，但沒有汽車市場那么嚴重。

Yole在最新的一份《2020年MEMS產業趨勢》報告中預期，仔細研究了全球MEMS市場，并提出了對該產業及其未來趨勢的全面評估。報告對超過15種不同設備做了最新分析，包括慣性、麥克風和壓力等，涵蓋六個不同市場：消費、汽車、工業、醫療、電信，以及國防和航空航天。

汽車MEMS受挫嚴重 5G會帶來新動力

圖片來源：Yole

在汽車領域，新冠疫情的負面影響十分顯著。Yole預計，2020年將同比下降27.5%。汽車相關的設備大多數都會遭受市場下跌的影響，包括傳感、照明和電源。不過Yole認為壓力和慣性MEMS將繼續在這一市場中保持領先地位，因為它們在TPMS、氣囊、 ESC8和傾翻探測這樣的安全性系統中是不可或缺的。

不過Yole的報告中對于5G將帶來的市場動力十分看好。Yole的Dimitrios Damianos認為，由于5G和汽車V2X連接將需要更多定時解決方案，而MEMS振蕩器迅猛增長，因此截至2025年，這一市場的增長潛力最大。同時，電信運營商在2020年繼續加速部署5G，也進一步肯定了這一增長勢頭。

與汽車領域形成對比的是，工業MEMS以及醫療MEMS設備則在這場疫情中受益。由于免接觸式體溫測量的需要，帶動了基于熱電堆和微測輻射熱計的熱成像和熱傳感系統的需求量激增。

同樣的，醫療MEMS市場基本由壓力和微流控主導，用于醫療的MEMS設備也同樣呈增長趨勢。其中，與新冠疫情直接相關的領域，包括呼吸機、呼吸系統診斷、研究病毒和患者監測所用的科研工具，都受到了積極的影響，而其他醫療健康領域收到的影響較輕或未受影響。此外，微流控診斷測試對新冠肺炎的診斷舉足輕重。

Yole的報告認為，新冠疫情可能會加速醫療機構的轉型，所以不論是技術上還是運作模式上，都將向以患者為中心方法轉變。未來會有更多的遠程醫療、更多可穿戴、可聽見且互聯的醫療設備，以及更多的預防和持續監控，這都將帶動相關MEMS設備的發展。

熱成像/傳感MEMS的新趨勢——一部具測溫功能智能手機？

對于熱成像/傳感MEMS的技術應用趨勢的展望，Yole更是在報告中大膽假設，甚至接下去在智能手機中加入溫度測量功能，也許也會得到很大的市場接受度，這次的疫情帶來了這方面的新需求，而人們使用在手中的東西——智能手機——來頻繁地測量體溫，似乎并不為過。

“如果華為接下去推出具有溫度測量功能的手機會如何？在中國有8.5億人使用智能手機，占中國人口的60％（來源：Newzoo），這就意味著有1000萬人（占總人口的1％）有望購買具有體溫測量功能的智能手機。”Yole在報告中寫道，而在其他國家，情況也可能類似。

另外，針對消費類MEMS設備而言，根據報告，Yole指出，用于消費市場的MEMS設備將主要由RF MEMS支撐。根據Yole數據，包含RF MEMS在內的消費市場只收縮了2.6%，但如果不含 RF MEMS，該市場在 2020 年就會縮水 16%。Yole預計， 2021 年市場將回歸新冠疫情之前的水平，并將恢復增長勢頭。此外值得關注的是，5G和低于6 GHz頻段的部署刺激了BAW濾波器的需求量激增，Yole預計這一增長勢頭將在2020年之后持續。

Yole報告中還提到了國防與航空航天市場。由于民用航空的癱瘓，新的飛機訂單受到阻礙，因此包括壓力和慣性在內的傳統的 MEMS傳感器可能會受負面影響。

不過，Yole指出，國防領域不會到顯著影響，且從長期來看，隨著國防應用在替換淘汰使用基于斯特林制冷機的較老技術的傳統熱成像攝像機，對這對基于微測輻射熱計的熱成像儀顯示出應用于國防領域的好機會。

提升MEMS價值鏈：更高精準度、超級功率、嵌入式智能

對于接下去MEMS市場的趨勢，Yole認為，MEMS 設備正在向更高精準度、超級功率、嵌入式智能的方向發展，

具體來看，在應用層面，Yole認為中期來看，封裝大量傳感器且更具可穿戴性的超敏感設備將會是MEMS設備的一大發展趨勢。其中，與語音界面和VPA相關的一切都將持續強勁增長，從而提高對質量更優且具備高保真語音抓取性能的 MEMS 麥克風的需求量。另外，更多消費醫療健康方面的應用需求也將激發相應MEMS設備的成長。而對于醫療應用而言可能還要有一定程度的生物相容性。

根據Yole的數據，在2019年MEMS代工廠（Foundry）的排名中，位列前五名的分別是Silex Microsystems、Teledyne DALSA、Sony、臺積電以及X-FAB。MEMS收入份額前十名的廠商中，除了一直以來的博通、博世、ST、TI、NXP等國外巨頭們，也有中國廠商的身影，歌爾股份近年來在MEMS業務上的收入持續成長。

Yole指出，從MEMS競爭企業的角度來看，MEMS廠商們正努力脫離貨品化的循環，并從傳感器中獲得更多價值。而如何提升這種價值鏈？對此，Yole分析指出，有以下三種方式：

首先是尋找傳感器的新應用和新的用例，比如AR/VR領域的新應用將是值得挖掘的領域。

其次，通過將更多功能的整合以及算法和軟件來改善當前的傳感器方案，尤其是運行這些算法或軟件的芯片/ASIC是其價值點。

此外還有增加邊緣處理與計算也是一個方向。Yole解釋，這之所以增加價值，是在于增加一個ASIC/MCU能帶來更多的硅面積的同時，也增加了更多的功能性。Yole認為這或許有望扭轉多年來MEMS價格下降曲線。

報告中舉例，Knowles通過為DSP12增加了一個額外的音頻處理器，從Google Pixel 3 智能手機升級到Google Pixel 4，從而增加了價值。而Knowles能夠做到這一點，其幾年前對Audience的收購至關重要，Knowles通過增加MEMS麥克風這項處理功能，提升了賣給谷歌的硅片價值。

此外，通過更優的算法和軟件也有助于幫助MEMS廠商實現產品附加功能和價值的提升。比如，博世正在與高通合作以加強算法能力，意法半導體則在其慣性傳感器中增加了機器學習的內核。

Yole特別提到邊緣性人工智能的引入可以幫助MEMS設備在價值鏈上爬得更高。據報告中資料，已有不少初創公司致力于此，比如Imerai、Aspinity、Syntiant 和 Cartesiam。而這也將成為MEMS發展的下一步。

結語：

毫無疑問，MEMS市場的挑戰在不斷演化。Yole的分析師們指出，通過軟件實現不同傳感器融合以及降低功率是其中十分重要的方面。而MEMS市場升級的時機也已經成熟，不過這需要產業鏈中各個主要參與者的協作配合，只有當各家公司都遵循某些黃金規范時這才有可能實現，比如更高的精準度、更低的功耗、緊湊性。而這一切的價值，在這個日趨智能化、數字化的時代，未來都將存在于數據中。從前端制造到封裝、模塊和系統整合，這需要整個供應鏈都來參與應對這一發展趨勢。（文/Wilde 校對/零叁）