在前两篇中,我们大概了解了MEMS行业的整体情况。在本篇文章中,我们将详细分析MEMS行业下游领域中最具发展潜力的几个产品。
MEMS行业系在集成电路行业不断发展的背景下,传统集成电路无法持续地满足终端应用领域日渐变化的需求而成长起来的。随着微电子学、微机械学以及其他基础自然学学科的相互融合,诞生了以集成电路工艺为基础,结合体微加工等技术打造的新型芯片。汽车电子、消费电子等终端应用市场的扩张,使得MEMS应用越来越广泛,产业规模日渐扩大,日趋成为集成电路行业的一个新分支。
从产业结构来看,中国MEMS产业结构和全球整体MEMS下游领域应用基本类似。根据赛迪顾问的数据统计看,2020年中国MEMS市场射频占据最大份额,达到25.4%,其次是压力、惯性、红外和麦克风。
图:2020年中国MEMS产品结构
射频MEMS:滤波器是其中最主要的器件之一
RF MEMS是指利用微电子机械系统(MEMS)技术制造的射频产品,它在射频和微波频率电路中的信号处理方面有重要应用。RF MEMS技术可以与单片微波集成电路(MMIC)高度集成,有望实现系统集成芯片(SoC)的生产,具有体积小、重量轻、可靠性高等优点。
RF MEMS应用领域广泛:个人通讯、车载,机载,船载、信息化作战指挥、战场通信、微型化卫星通信系统、相控阵雷达等。
图:RF MEMS领域主要应用
RF MEMS器件主要分为无源MEMS和有源MEMS两大类。无源MEMS的结构无可动部件,而有源MEMS则包含可动结构,在电应力作用下可动部件会发生形变或移动。关键加工技术包括平面加工技术、体硅腐蚀技术、固相键合技术和LIGA技术 。滤波器是构建射频微波子系统最重要、用量最大的器件之一,也是研究最广泛、成熟度最高的器件。
根据Yole的数据统计,RF MEMS的器件滤波器领域全球市场空间到2021年达到29亿美金。其中几乎全部市场都被美国厂商所垄断。博通占比2021年29亿美金中的45%,Qorvo占比2021年29亿美金中的29%,高通占比13%,Skyworks占比9%,太阳诱电占比份额的2%。
图:RF MEMS主要玩家市场份额
射频MEMS滤波器是射频前端模块中的重要组成部分,随着5G通信、物联网和电动智能汽车的发展,射频器件行业迎来了新机遇。射频前端模块包括滤波器、双工器、功率放大器、天线开关和低噪声放大器等,其中滤波器是射频领域最大的子行业,其市场规模和价值占比显著增加。
图:滤波器市场分技术路线统计和预测(2018-2028)
据Yole数据预测,到2023年射频前端产值将达到350亿美元,其中射频滤波器市场规模将达到225亿美元。Resonant数据预测,到2025年,射频前端市场规模将达到400亿美元,滤波器市场规模将达到280亿美元。由于国外厂商在射频滤波器领域的垄断,国产替代成为必然趋势。特别是在5G时代,射频前端模块的需求大幅增加,国产替代不仅能降低成本,还能提升供应链的稳定性。
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