MEMS麥克風

MEMS 行業概述

MEMS 全稱為 Micro-Electro Mechanical System,即微機電系統,是集微型感測器、執行器、機械結構、電源能源、訊號處理、控制電路、高效能電子整合器件、介面、通訊等於一體的微米或奈米級器件或系統。簡單理解,MEMS 工藝就是將傳統機械系統的部件微型化後,利用半導體加工技術將微型機械系統和積體電路固定在矽晶圓上,然後根據不同的應用場景採用特殊定製的封裝形式,最終切割組裝形成矽基換能器。相比傳統的機械系統,微機電系統具有微型化、重量低、功耗低、成本低、功能多等競爭優勢,可透過微納加工工藝進行批次製造、封裝和測試。

MEMS 產業鏈一般由晶片設計企業、晶圓製造廠商、封裝測試廠商和終端應用企業構成,晶片設計企業專注於 MEMS 晶片及其產品結構的設計,完成設計後交由第三方晶圓廠生產製造出 MEMS 晶片,經過封裝測試後實現向消費電子、汽車、醫療和工控等應用領域客戶的出貨。除上述專注於各環節的專業廠商外,MEMS 行業還存在博世、意法半導體等大型 IDM 廠商,這些公司能夠自行完成晶片設計、晶圓製造和封裝測試等主要研發和生產環節。

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根據 Yole Development 的統計與預測,2017 年全球 MEMS 行業市場規模已達到 117。90 億美元,預計 2023 年市場空間將達到 309。78 億美元,2018-2023 年市場規模複合增長率為 17。5%,銷量增長率達到 26。7%。

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中國MEMS行業市場規模

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MEMS行業市場結構

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MEMS應用領域

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目前,消費電子是全球 MEMS 行業最大的應用市場,且在整個 MEMS 行業的市場規模的佔比越來越高,包括射頻 MEMS、微型麥克風、壓力感測器、加速度計、陀螺儀等 MEMS 產品都廣泛運用在以智慧手機、平板電腦為代表的消費電子產品中。

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今天主要分析MEMS麥克風細分領域的情況。

近年來,MEMS 麥克風是 MEMS 市場中增速最快的細分市場之一。根據 YoleDevelopment 的資料統計,MEMS 麥克風市場規模從 2008 年的 1。05 億美元,到2012 年的超過 4 億美元,再到 2017 年突破 10 億美元,出貨量接近 50 億顆,預計 2023 年全球 MEMS 麥克風市場規模將達到 13。63 億美元,出貨量也將進一步上升至 92。5 億顆。消費電子是 MEMS 麥克風的主要應用領域,市場空間佔比超過 90%。2017 年,MEMS 麥克風的主要應用為手機、平板和電腦,分別佔總需求的 85%、5%和 3。2%。在這樣的需求結構下,MEMS 麥克風市場是否繁榮很大程度上取決於手機市場能否實現持續增長。然而,儘管手機銷量的增速有所放緩,但隨著裝置智慧程度的提升和新興應用領域的出現,MEMS 麥克風市場並未受到太大影響。隨著 5G 商業化的不斷推進和人工智慧、物聯網技術的快速發展,可穿戴裝置、智慧家居、無人駕駛、智慧城市、智慧醫療等新興應用領域不斷湧現,而語音互動作為智慧裝置接收資訊和指令的重要方式,也推動了 MEMS 麥克風應用場景的不斷拓展。

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2017 年以來,智慧語音互動市場的火熱也帶動了國內 MEMS 麥克風市場規模的快速增長。2018 年中國 MEMS 麥克風市場規模為 31。3 億元,同比增速為15。07%,預計 2021 年市場規模將進一步上升至 47。9 億元,複合增長率超過 15%。

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①智慧手機——5G 有望提升手機銷售增速,單部手機 MEMS 感測器數量不斷增加近年來,由於智慧手機滲透率逐漸上升,消費電子廠商儘管不斷推出各方面的創新升級,但對消費者換機意願的刺激不足,以智慧手機為代表的主流消費電子產品增速逐漸放緩。根據 IDC 的統計,2018 年智慧手機出貨量約為 14 億臺,較 2017 年略有下滑。而在中美貿易摩擦的背景下,華為等國內大型消費電子廠商的部分海外供應體系受到限制,對該等廠商的出貨可能造成不利影響。儘管短期內全球智慧手機市場換機需求不強,但隨著全球和國內 5G 建設的快速推進,未來 5 年內,隨著 5G 服務的不斷普及,智慧手機有望迎來換機潮,市場規模將逐漸回暖。到 2023 年,新增的 5G 手機的出貨量將達到整個智慧手機出貨規模的四分之一以上。

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除了智慧手機需求增長的預期外,隨著電子產品智慧化程度的提高,單部手機 MEMS 感測器數量不斷增加。根據 Yole Development 的預測,單部智慧手機的 MEMS 麥克風裝機量從 2010 年單個系統安裝 2 顆,增加到了 2017 年最多安裝 5 顆。單部智慧手機上安裝的 MEMS 感測器數量將會從 2014 年的 12 顆上升到 2021 年的 20 顆,智慧手機對 MEMS 感測器的需求將進一步擴大。②智慧家居——透過物聯網技術,構建智慧家居生態圈智慧家居是以住宅為載體,基於物聯網技術,由智慧家電、智慧硬體、安防控制裝置、智慧傢俱等硬體與軟體系統、雲計算平臺構成的家居生態圈。根據艾瑞諮詢的資料統計,2017 年中國智慧家居市場已突破 3,000 億元,同比增長 24。8%,預計 2020 年市場規模將達到 5,819。3 億元,繼續保持 20%以上的複合增長率。與傳統家居產品相比,智慧家居產品透過增加感測器能夠更好地應對使用者的操作需要和適應環境的變化,包括監測光照、溫度和溼度等環境因素,以及透過語音互動、生物識別、觸控、體感等多種方式進行互動。

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在智慧家居的市場結構中,智慧家電產品由於較高的均價和較高的智慧滲透率,在整個市場規模中佔比接近 87%。而在智慧家電領域,包括智慧電視和智慧音箱在內的智慧影音數碼產品是目前智慧家電的主要形態,佔據了智慧家電市場的半壁江山。隨著人工智慧技術的進步和語音識別準確性的提升,語音互動已經成為智慧家居的主要入口之一,而智慧音箱就是目前人們透過語音互動的方式與智慧家居產品進行溝通的重要載體。由於在與智慧家居產品遠場語音互動過程中,使用者往往處於一個相對嘈雜的遠距離場景中,所以一般需要多個 MEMS 麥克風組成的麥克風陣列來完成遠場拾音和降低噪音等功能,這就對智慧家居產品中 MEMS麥克風的數量和效能都有著較高的要求。全球智慧音箱市場在 2017 和 2018 年迎來了快速增長,2018 年全年出貨量已達到 8,200 萬臺,較 2017 年同比增長 151。53%。預計 2019 年全球智慧音箱銷量將達到 1。49 億臺,同比增長率超過 80%。未來,隨著其他家電產品和家居產品的智慧化滲透率的提升,智慧家居將會有廣闊的應用場景和市場空間。

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③可穿戴裝置——新的語音互動場景不斷湧現,產品運用不斷興起智慧可穿戴裝置是可以穿戴在身上或整合到衣服配件中,且可以透過軟體、雲端進行資料互動的裝置,是除智慧手機之外重要的電子互動產品,而與手機相比,可穿戴裝置能夠獲取人體相關的多樣資料,實現更多功能。透過安裝 MEMS麥克風、加速度計、陀螺儀、壓力感測器等各型別的感測器,語音互動、運動監測和健康監測等功能得以在可穿戴裝置上實現。根據 IDC 的統計,2018 年全球可穿戴裝置出貨量超過 1。7 億部,較 2017 年同比增長 27。5%,預計 2019 年全年出貨量將達到 2。2 億部,到 2023 年全球出貨量將超過 3 億部。2018 年可穿戴裝置市場能進一步開啟增長空間,很大程度上得益於耳機市場的大幅增長。隨著市場上越來越多的智慧手機取消 3。5mm 耳機介面,各大消費電子產品廠商紛紛推出了 TWS 耳機產品。根據 GFK 的預測,到 2020 年全球TWS 耳機市場規模將達到 110 億美元,逐漸成為耳機市場的主流產品。TWS 耳機中集成了多個微型麥克風和加速度計等 MEMS 感測器,使得使用者能夠透過敲擊等手勢和語音對耳機實現喚醒和控制。此外,語音互動的方式還能夠在一定程度上替代螢幕和鍵盤,讓使用者透過與語音助手之間的互動實現對智慧手機等其他智慧裝置的操作。

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敏芯股份

(688286)

根據賽迪顧問釋出的《2019 年中國 MEMS 感測器潛力市場暨細分領域本土優秀企業》白皮書,公司是國內唯一一家在壓力感測器和 MEMS 麥克風領域均入選國內 MEMS 細分領域優秀企業名單的企業。根據 IHS Markit 的資料統計,在 MEMS 麥克風領域,公司市場佔有率已位居世界前列,2016 年公司 MEMS麥克風出貨量全球排名第六,2017 年公司 MEMS 麥克風出貨量全球排名第五。

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蘇州敏芯微電子技術股份有限公司是一家以 MEMS 感測器研發與銷售為主的半導體晶片設計公司,目前主要產品線包括 MEMS 麥克風、MEMS 壓力感測器和 MEMS 慣性感測器,主要運用於智慧手機、平板電腦、膝上型電腦、智慧家居、可穿戴裝置等消費電子產品,並逐漸在汽車及醫療領域擴大應用。“MEMS 麥克風生產基地新建專案”是基於公司現有 MEMS 麥克風業務的進一步擴充套件和衍生,與主營業務密切相關。本專案充分利用公司在 MEMS 麥克風產品上豐富的技術積累,將自有的封裝、測試技術產業化,形成自有的封裝測試產線,挖掘公司技術價值,保護公司核心技術,並切實提高產品品質,最佳化質量管理;另一方面,本專案將依託公司技術實力,研發並生產 MEMS 麥克風新產品,實現產業升級。 本次專案的實施是現有業務的發展與補充,將有效提高公司核心競爭力,促進現有主營業務的持續穩定發展。

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MEMS麥克風生產基地新建專案

(一)專案概況本專案將租賃廠房,購置先進的軟硬體裝置,構建專業的 MEMS 麥克風封裝測試產線,為公司產品向高效能升級、新工藝產業化、提升公司產能奠定基礎。本專案實施主體為發行人全資子公司德斯倍,實施地點為蘇州工業園區興浦路 200 號 10 幢。(二)專案實施的必要性1、提高生產能力,滿足市場需求MEMS 麥克風產品目前主要運用於智慧手機、平板電腦、膝上型電腦、智慧家居、可穿戴裝置等消費電子產品。一方面,隨著裝置智慧程度的提升,單個裝置中 MEMS 產品使用數量提升;另一方面,隨著人工智慧和物聯網的發展,越來越多的裝置開始加入聲學器件,以便消費者能夠透過語音的方式實現對智慧終端的控制。以上兩方面,都推動 MEMS 麥克風產業的快速發展,也為公司的業務發展提供契機。近年來,伴隨市場的發展,公司的 MEMS 麥克風產品的銷售收入不斷增長,從 2016 年的 6,477。78 萬元增長至 2018 年的 23,047。95 萬元。未來,隨著公司市場的擴充套件,銷售訂單的增多,公司需要不斷提升生產能力,以滿足下游市場日益增長的需求。

因此,在本專案中,公司將購置先進的軟硬體設施,構建 MEMS 麥克風生產線,從而提升公司的 MEMS 麥克風產品的生產能力。專案實施後,公司將依託 MEMS 麥克風產品的研發、設計和生產能力,積極把握行業發展契機,滿足下游客戶需求,不斷提升公司產品的市場佔有率。2、升級技術水平,提升生產效率公司目前主要專注於 MEMS 感測器產品的研發設計和部分測試環節,晶圓製造和封裝主要由專業廠商完成。在委外加工模式下,成品穩定性提升相對較慢。而隨著行業的發展和技術的進步,客戶對產品的穩定性、外觀、尺寸等質量指標提出更高要求。此外,委外加工模式下產品工序分離,也使得產品生產週期拉長,影響公司的供貨週期。因此,封裝和部分測試環節的委外將成為制約公司發展的因素。在本專案中,公司將自建 MEMS 麥克風生產線,基於公司現有技術,對封裝和測試等主要生產環節進行嚴格的質量管控,從而最佳化產品品質;同時能夠減少工藝流轉,降低中間損耗,提升生產效率,縮短產品的交付期限。此外,建設自有生產線,也將有效提升公司新產品和新工藝的開發進度,便於及時改進產品和調整工藝,提升產品品質。3、持續改進產品,提升高階市場份額隨著 MEMS 麥克風應用領域越來越多,其應用場景對 MEMS 封裝的可靠性要求也隨之提高,尤其要求確保產品在惡劣條件下的安全工作,免受有害環境侵蝕。目前,公司的 MEMS 麥克風產品已經進入手機 ODM 廠商、智慧音箱廠商、膝上型電腦廠商等,但高階產品市場份額有待進一步提升,未來,公司將加強對產品品質的管控,提升高階產品市場佔有率。而高階產品客戶對公司產品效能以及交貨能力有著很高的要求,需要公司自建封裝測試線,以加強對產品主要生產環節的管控能力。同時,隨著產業的發展,客戶要求 MEMS 產品的封裝尺寸不斷縮小,產品穩定性不斷提升,這對 MEMS 麥克風的生產工藝、技術的持續改進和提升同樣有著較高要求。因而,公司有必要建立 MEMS 麥克風生產線,應用自身 MEMS 相關技術積累,生產高效能、高品質的 MEMS 麥克風產品,以滿足高階客戶需求。

綜上,在本專案中,公司將透過購置先進的軟硬體裝置,搭建 MEMS 麥克風生產線,並投入研發費用,用於 MEMS 感測器晶片設計以及晶圓製造、封裝和測試工藝改進,以不斷髮展尺寸更小、品質更高、效能更穩定的新產品,並逐漸提升高階產品市場份額,滿足下游客戶需求。同時,公司建設自有生產線,也有助於獲取品牌客戶訂單,推動公司業績增長。

(三)專案實施的可行性1、MEMS 麥克風行業快速發展,下游市場需求巨大MEMS 麥克風行業快速發展,下游市場需求巨大。具體請參見本招股說明書“第六節 業務與技術”之“二、發行人所處行業基本情況及競爭狀況”之“(三)行業發展情況和未來發展趨勢”之“3、MEMS 細分行業發展情況”之“(1)MEMS 麥克風發展情況”。2、雄厚的技術及研發實力,為專案實施提供有力的支援公司已有的技術積累,是本專案順利實施的技術基礎。公司經過多年的研發積累,在 MEMS 麥克風產品線的 MEMS 感測器晶片設計、晶圓製造、封裝、測試等環節擁有了自己的核心技術以及自主研發能力。在本專案中,公司將充分利用技術研發實力,基於市場需求和行業發展趨勢,不斷研發尺寸更小、效能更強、可靠性更高的 MEMS 麥克風產品,以滿足 MEMS麥克風領域高階客戶的需求。同時在生產實踐中,不斷改進 MEMS 產品封裝測試工藝,以實現更高的生產效率和更穩定的工藝管理。3、前期積累的經驗,為專案實施奠定堅實基礎公司在成立初期國內完全缺乏 MEMS 生產體系的情況下,幫助國內的封裝廠商建立了專業的 MEMS 封裝線,以保障公司產品的生產。封裝技術基本是由公司完成先期開發和驗證,再匯入封裝廠,並且公司在封裝廠設有駐廠工程師,瞭解產品的工藝細節,並提出改善意見。在測試方面,公司目前設有 MEMS 麥克風的測試生產線,相關測試工藝成熟,技術積累深厚,並且檢測裝置的測試系統為公司自主研發設計。因而在本專案中,公司能夠有效利用公司已有封裝技術及現有的檢測技術和經驗,保障公司封裝測試產線的技術匯入。與此同時,公司目前已經儲備了在 MEMS 麥克風封裝測試領域技術過硬、經驗豐富的技術人員,可以保障產線的順利執行。(四)專案投資概況本專案總投資預算為 40,026。09 萬元,包含場地租賃投資 457。86 萬元,場地裝修投資 1,436。02 萬元,裝置投資 27,478。20 萬元,軟體投資 348。00 萬元,預備費 1,463。11 萬元,研發費用投資 5,970。00 萬元,鋪底流動資金 2,872。90 萬元。投資具體內容見下表:

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(五)專案實施進度安排本專案建設期為 3 年,計劃在第一年完成場地裝修並開始裝置採購及安裝、人員招聘及培訓、裝置除錯及生產,預計至第三年完成本專案的建設。

以上分析及相關資料,僅供參考,不作投資依據。