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MEMS惯性传感器
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黄鸿羽·头豹分析师
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行业定义
根据国家标准GB7665-87,传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置。惯性传感器是一种用于检测被测物体惯性力,进而测量其加速度、角速度及相应运动状态变化的传感器。 MEMS惯性传感器是利用MEMS微加工技术和半导体集成电路制造技术制作而成的惯性传感器,由质量块、弹性元件、敏感元件等机械结构件(传感器芯片)和信号处理电路(ASIC)等部分组成。
AI访谈
行业分类
可以根据根据被测物理量,将MEMS惯性传感器分成三类。
AI访谈
行业特征
惯性传感组合(IMU)是基于MEMS技术的惯性传感器组合,由加速度计和陀螺仪共同组成,基于加速度计和陀螺仪原理,测量功能全面,可测量空间多个方向的加速度和角速度。其行业特征包括产品下游应用广泛、中国本土竞争力弱、细分市场差异化。
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发展历程

MEMS惯性传感器行业

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产业链分析
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行业规模
MEMS惯性传感器行业规模
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政策梳理
MEMS惯性传感器行业
相关政策 5篇
AI访谈
竞争格局
中国MEMS惯性传感器市场竞争集中于民用领域。由于军规级传感器涉及国家战略安全,通常交由符合军用资质的企事业单位设计和制造。军规级传感器通常成本高昂,尺寸较大、多为非标产品且总需求量较小,市场规模小。
AI访谈数据图表
摘要
惯性传感器是一种用于检测被测物体惯性力,进而测量其加速度、角速度及相应运动状态变化的传感器。MEMS惯性传感器具备体积尺寸小型化、微电子高度集成、可高精度批量制造等MEMS器件的优点,被广泛应用于航空航天、石油化工、汽车、船舶、消费电子、医疗等领域。受益于中国消费电子和汽车智能化的快速发展,2014-2018年,中国MEMS惯性传感器行业市场规模(按销售额统计)由55.2亿元增长至73.5亿元,年复合增长率为7.4%。随着5G带来的智能手机市场回暖、新型消费电子渗透率的进一步提升以及汽车智能化的进一步发展,预计2023年市场规模将达到102.7亿元。 消费电子为MEMS惯性传感器市场需求的增长提供基础支撑 消费电子当前MEMS惯性传感器的第一大应用市场,几乎每一类可测量运动状态或受运动状态影响的消费电子产品均搭载了MEMS惯性传感器。伴随5G带来的智能手机更换浪潮、可穿戴设备市场需求的进一步释放等因素影响,MEMS惯性传感器在消费电子应用领域的的需求将保持平稳增长。 汽车自动驾驶有望成为MEMS惯性传感器应用市场的关注焦点 尽管汽车摄像头和雷达是实现自动驾驶的关键设备,MEMS惯性传感器仍然发挥重要作用。例如,在极端环境造成摄像头和雷达难以精确探测外部信息、且GPS无法精准定位的情况下,MEMS惯性传感器作为不受外部环境限制的传感器件,将为汽车自动驾驶提供短期的动态导航辅助功能。因此,MEMS惯性传感器将作为自动驾驶不可或缺的传感器获得广泛应用。 MEMS惯性传感器集成度和尺寸不断优化 伴随MEMS封装的发展,MEMS惯性传感器已由平面集成封装发展为三维集成封装。晶圆级芯片封装(WLCSP)和硅通孔(TSV)等封装工艺及方案的出现为MEMS惯性传感器向三维晶圆级集成封装发展提供可能,传感器的集成度有望进一步提升。 MEMS惯性传感器的尺寸也在集成度不断提升的背景下不断缩小。
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Prompt
MEMS惯性传感器是一种微型化、集成化的惯性传感器,可以测量物体的加速度和角速度。这种传感器通常由微机电系统(MEMS)技术制造,具有小巧、低功耗、高精度、高可靠性等特点,广泛应用于汽车、航空航天、智能手机、医疗设备等领域。 目前,对MEMS惯性传感器的定义有多种,其中最常用的包括以下三种: 1. 按结构分类:MEMS惯性传感器是一种微机电系统(MEMS)制造的惯性传感器,由微小的机械结构和电子元件组成。 2. 按功能分类:MEMS惯性传感器是一种可以测量物体加速度和角速度的传感器,其原理基于惯性测量。 3. 按应用领域分类:MEMS惯性传感器是一种广泛应用于汽车、航空航天、智能手机、医疗设备等领域的传感器,用于测量物体的动态变化。 这三种定义之间的区别和差异在于,第一种定义是从传感器的结构特点出发,强调了其由微小的机械结构和电子元件组成的特点;第二种定义是从传感器的功能出发,强调了其可以测量物体加速度和角速度的原理;第三种定义则是从传感器的应用领域出发,强调了其广泛应用于汽车、航空航天、智能手机、医疗设备等领域的特点。总之,这三种定义各有其侧重点,但都能够准确描述MEMS惯性传感器的基本特点和应用领域。
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根据国家标准GB7665-87,传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置。惯性传感器是一种用于检测被测物体惯性力,进而测量其加速度、角速度及相应运动状态变化的传感器。 MEMS惯性传感器是利用MEMS微加工技术和半导体集成电路制造技术制作而成的惯性传感器,由质量块、弹性元件、敏感元件等机械结构件(传感器芯片)和信号处理电路(ASIC)等部分组成。
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1:MEMS惯性传感器现状与发展趋势_卞玉民 MEMS陀螺仪的研究现状与进展_李永
MEMS惯性传感器现状与发展趋势_卞玉民 MEMS陀螺仪的研究现状与进展_李永
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MEMS惯性传感器是一种利用微机电系统技术制造的微型传感器,能够检测物体在空间中的加速度、角速度等物理量,广泛应用于汽车、航空航天、医疗、通信等领域。对于MEMS惯性传感器行业的分类,有多种标准,例如按应用领域、按传感器类型等分类。其中,按传感器类型分类是最主流的分类标准之一,下面将从该角度出发,对MEMS惯性传感器行业进行分类。 1. 加速度传感器 加速度传感器是最常见的MEMS惯性传感器之一,主要用于测量物体在空间中的加速度。加速度传感器通常由质量块、支撑结构和电容器等部分组成。当被测物体发生加速度时,质量块会因惯性作用而发生位移,进而改变电容器的电容量,从而实现加速度测量。加速度传感器具有体积小、功耗低、精度高等特点,广泛应用于智能手机、汽车安全系统、运动测量等领域。 2. 角速度传感器 角速度传感器也称为陀螺仪,主要用于测量物体在空间中的角速度。角速度传感器主要由旋转质量块、驱动电极和检测电极等部分组成。当被测物体发生旋转时,旋转质量块会因惯性作用而发生位移,导致驱动电极和检测电极间的电容变化,从而实现角速度测量。角速度传感器具有测量范围宽、精度高、响应速度快等特点,广泛应用于导航、航空航天、机器人等领域。 3. 振动传感器 振动传感器主要用于测量物体的振动状态,包括振幅、频率、相位等参数。振动传感器主要由质量块、支撑结构和压电材料等组成。当被测物体发生振动时,质量块会因惯性作用而发生位移,从而使压电材料产生电荷变化,实现振动测量。振动传感器具有响应速度快、精度高、可靠性好等特点,广泛应用于机械设备、建筑结构、船舶等领域。 综上所述,MEMS惯性传感器行业的主流分类标准之一是按传感器类型分类,包括加速度传感器、角速度传感器和振动传感器。这些传感器具有不同的测量对象和测量参数,但都具有微型化、低功耗、高精度等特点,广泛应用于各个领域。在未来,随着科技的不断进步和应用需求的不断增加,MEMS惯性传感器行业将会有更加广阔的发展前景。
开通头豹会员
可以根据根据被测物理量,将MEMS惯性传感器分成三类。
MEMS惯性传感器分类
加速度传感器
亦称为加速度计,是用于测量物体加速度及位移的传感器,主要根据内部机械结构位移等物理变化,通过胡克定律和牛顿第二定律推算物体加速度,利用调理芯片将物理变化转为可用信号以收集加速度信息。根据不同分类方式,加速度计可分为众多种类
角速度传感器
亦称为陀螺仪,是用于测量物体旋转角度和快慢的传感器,基于机械结构内部位移等物理变化及科里奥利力原理测量旋转物体的科里奥利加速度从而推算角速度,利用调理芯片将物理变化转为可用信号从而收集角速度数据。陀螺仪也可分为众多种类
惯性传感组合(IMU)
惯性传感组合(IMU)是基于MEMS技术的惯性传感器组合,由加速度计和陀螺仪共同组成,基于加速度计和陀螺仪原理,测量功能全面,可测量空间多个方向的加速度和角速度
[2]
1:http://www.eepw.com.cn/article/201710/366007.htm
2:https://m.elecfans.com/article/1201106.html
3:1、电子产品世界-加速度传感器工作原理及分类-http://www.eepw.com.cn/article/201710/366007.htm 2、电子发烧友-关于MEMS传感器6大种类的简单介绍-https://m.elecfans.com/article/1201106.html
1、电子产品世界-加速度传感器工作原理及分类-http://www.eepw.com.cn/article/201710/366007.htm 2、电子发烧友-关于MEMS传感器6大种类的简单介绍-https://m.elecfans.com/article/1201106.html
行业特征
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Prompt
中国MEMS惯性传感器行业特征分析 商业模式 中国MEMS惯性传感器行业的商业模式主要是以制造和销售为主。制造商通过不断提高产品性能和降低成本,以获取更多客户和市场份额。同时,销售商通过积累客户和优化销售渠道,以提高销售额和市场份额。此外,一些公司还会采用合作和联合开发的方式,以提高产品的研发能力和市场影响力。 竞争环境 中国MEMS惯性传感器行业的竞争环境非常激烈。市场上的厂商数量众多,涉及的领域也非常广泛,包括手机、电子设备、汽车、工业自动化等。同时,国内外厂商都在积极扩大市场份额,使得行业竞争加剧。尽管行业领先厂商已经形成了较为稳定的市场地位,但是其他厂商仍有机会通过技术创新和市场拓展来获取市场份额。 用户画像 中国MEMS惯性传感器的用户主要包括电子设备、汽车、工业自动化等领域。其中,电子设备是惯性传感器的主要应用领域,尤其是手机和平板电脑等移动设备。随着电子设备市场的不断扩大和智能化程度的提高,惯性传感器在这些设备中的应用前景也非常广阔。同时,汽车和工业自动化等领域也是惯性传感器的重要应用领域,这些领域的用户对于惯性传感器的精度、稳定性和可靠性要求较高。 结论 总体来说,中国MEMS惯性传感器行业的商业模式以制造和销售为主,竞争环境非常激烈,用户主要涉及电子设备、汽车和工业自动化等领域。从数据上看,据国内咨询公司研究,中国MEMS惯性传感器市场规模从2015年的56.6亿元逐年增长,2019年达到了112亿元。其中,国内市场占比逐年提高,2019年已经达到了61.3%。这说明中国MEMS惯性传感器行业未来的发展前景较好。不过,从准入门槛和利润成本来看,中国MEMS惯性传感器行业的准入门槛较高,需要较高的技术、资金和市场拓展能力。同时,由于行业竞争激烈,厂商需要不断提高产品性能和降低成本,才能在市场上立足。
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惯性传感组合(IMU)是基于MEMS技术的惯性传感器组合,由加速度计和陀螺仪共同组成,基于加速度计和陀螺仪原理,测量功能全面,可测量空间多个方向的加速度和角速度。其行业特征包括产品下游应用广泛、中国本土竞争力弱、细分市场差异化。
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产品下游应用广泛
消费电子和汽车是MEMS惯性传感器主要终端应用领域
中国MEMS惯性传感器主要应用于解决方案提供商及终端设备系统集成商,该类企业将惯性传感器与其他功能器件集成为模组或系统,装配于终端电子设备中。具体应用领域还涉及:手机导航、防抖、游戏姿态控制、AR/VR控制、相机防抖、姿态控制、消费级无人机姿态感知、控制、汽车、航海辅助导航、船舶、列车电子稳定器、矿山隧道、地下铁路、石油勘探等、设备状态监测、汽车自动驾驶、飞机导航仪自动控制规划路线、导弹、火箭、卫星精确制导、完成姿态和轨道控制
2
中国本土竞争力弱
原材料供应商技术和规模稳步提升,但仍落后于国际头部企业
本土企业MEMS陀螺仪设计能力相对薄弱,主流软件的开发商均为国际企业,同时设备供应商多为国际企业,部分高端设备进口受限。然而,尽管中国晶圆企业起步较晚,本土企业晶圆供应能力远低于日本信越、日本胜高、台湾环球晶圆等全球头部企业,但上海新昇等本土头部企业生产工艺和规模不断提升,已能提供8英寸及以上尺寸晶圆,MEMS惯性传感器原材料保障能力获得增强
3
细分市场差异化
MEMS惯性传感器在不同类型应用市场的发展趋势呈现差异化
针对不同应用领域,MEMS惯性传感器市场已发展成为:(1)以智能手机、可穿戴设备、平板电脑等应用为主的消费级市场;(2)以汽车、智能制造等应用为主的中端工业级市场;(3)以航空航天等应用为主的高端工业级市场。以上三类细分市场的发展趋势和发展速度存在差异
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1:https://www.st.com/content/st_com/zh.html
2:https://www.analog.com/cn/landing-pages/001/taiwan-welcome.html
3:1、ST意法半导体官网https://www.st.com/content/st_com/zh.html 2、ADI半导体官网https://www.analog.com/cn/landing-pages/001/taiwan-welcome.html
1、ST意法半导体官网https://www.st.com/content/st_com/zh.html 2、ADI半导体官网https://www.analog.com/cn/landing-pages/001/taiwan-welcome.html
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