“风”来了 传感器业如何成为“鹰”

物联网(IOT)、智能硬件、汽车电子、工业4.0等给传感器带来了巨大的市场机遇。在昨日结束的“第三届全球传感器高峰论坛暨中国物联网应用峰会”上,传感器如何成为“风口”上的“鹰”而不是“猪”,成为诸多参会专家热议和关注的焦点。业内人士表示,基于巨大的机遇和碎片化的市场需求,MEMS传感器成为传感器发展的新机遇,专注服务中小公司的平台类公司开始不断涌现。

制造和封装“短板”待补

作为物联网感知层最重要的组成,传感器成为政策扶持的重点之一。论坛上,国家集成电路产业投资基金(下称“大基金”)总经理丁文武表示,大基金将支持物联网发展,重点投资传感器、MEMS传感器等领域。工信部电子司集成电路处处长任爱光则透露,工信部正在制定传感器发展规划,不久将发布。

“虽然经过近十年的发展,我们初步构建了传感器产业链,但依然面临很大挑战。”中芯聚源股权投资管理有限公司(下称“中芯聚源”)总裁孙玉望认为中国传感器面临四大挑战:产品处于跟随阶段,产品指标和可靠性落后于国外同类产品,研发能力亟待大力提升;产品集中在低端,规模较小,国内传感器厂商普遍盈利能力弱;产业链不完整,产业协同能力弱,传感器及MEMS制造环节能力亟待加强;在未来传感器发展的关键能力上,硬件的多传感融合、软件算法、低功耗、智能化等方面国内普遍缺失。

市场咨询机构Yole的数据显示,MEMS领域世界前30强企业占据了行业80%的经济利润,而中国本土公司只有歌尔股份、瑞声科技、无锡美新等四家跻身前30强。

“从产业角度看,再怎么强调自主研发都不过分。”在孙玉望看来,收购兼并确实可以加快推动产业的发展,但基于收购兼并成功率只有20%,如果要发展中国的传感器产业,就要立足自主研发。

基于自己的从业经验,多维科技董事长兼首席执行官薛松生认为,中国在传感器的加工制造上与国际先进水平的差距更大。对此,孙玉望认为,制造是中国传感器产业跨越发展绕不开的坎。“国内设计的产品在国内无法制造,必须拿到欧美日韩才能制造,导致成本高昂,严重影响竞争力;中国传感器想在国际上有竞争力,就一定要加快建设自己的制造能力。”孙玉望和薛松生均表示,基于Bosch等的启示,IDM模式是中国传感器产业发展的较好模式。

可喜的是,目前中芯国际在振荡器、加速度计、麦克风、压力传感器等产品上已实现量产,射频器件已有一定出货量,陀螺仪也在研发中。

清华大学微电子学研究所教授刘泽文则表示,封装已经成为中国传感器发展的瓶颈。目前面临的难题是:如何进行RF MEMS传感器的封装,将MEMS(微机电系统)、IC(集成电路)和无线通信(wireless)封装成SOC芯片,并且符合“低功耗、低成本、体积小”等要求。

MEMS传感器迎新机遇

在一份“决定未来经济的十二大颠覆技术”清单中,物联网、先进机器人、自动汽车均榜上有名,而这些技术的核心和基础均是传感器。“在机器人中,最主要的就是传感器了。”慈星股份执行副总裁、董事长李立军表示。

通过将MEMS(微机电系统)和集成电路融合为一体,MEMS传感器正在成为传感器发展的新机遇。据孙玉望援引的研究机构数据,BCC Research预计到2019年全球传感器市场将超过1500亿美元。其中,MEMS市场将达到140亿美元的规模,中国将占据这个市场的半壁江山。

在刘泽文看来,MEMS传感器将成为物联网和信息时代的重要技术。面对未来5G的通信需求,RF MEMS传感器将成为一种较好的解决方案,也是一种重要的集成技术。

但刘泽文同时提醒,概念的模糊可能导致中国MEMS传感器再次“起个大早、赶个晚集”,走向落后的“老路”。“目前业界存在一个现象,大家讲MEMS传感器就是指单纯的传感器,但这可能有失偏颇,MEMS传感器是微机电系统和传感器的集成,这是比单一传感器更为复杂、集成的技术。”如果不能认识到这一点,可能就会造成在研发和产业化上偏离主流方向和实际需求。

值得关注的是,平台建设正在成为业界关注和实践的重点。本次高峰论坛上,上海微技术国际合作中心(简称“SIMTAC”)总裁高腾介绍说,SIMTAC将参照IMEC,建设特色融技平台,通过创新的商业模式和一站式的技术支持服务,为行业内的中小初创公司降“三高”(高投入成本、高技术门槛、高风险)。作为IC设计公司及一站式服务提供商,灿芯半导体通过与全球知名的IP/EDA领导厂商Synopsys、Cadence、Mentor建立深度合作,为中小设计公司提供一站式IP平台资源。

此外,上海微技术工业研究院将构建全国首条8英寸的“超越摩尔”研发中试线,部署MEMS、RF、硅基III-V族、3D集成、MR磁传感、功率及生物等相关工艺和量测设备,并开发完整、可靠的工艺。据悉,该研发线已在进行内部装修中,计划明年初进行设备调试。