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國內產線不成熟 國產慣性傳感器靠海外企業代工

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 15:27:50 來源:中國電子報

大家熟知的微信“搖一搖”,背後實現這一功能的是加速度計或者陀螺儀傳感器芯片。但去年我國出貨的5億部手機中這兩種傳感器的國產化率僅為10%和0。

“花了多年的時間,我們完成了研發,也實現了小批量生產。”陀螺儀設計企業水木智芯科技(北京)有限公司總經理劉雪鬆說,“盡管我國有六七條相關的中試生產線,但是目前沒有一家能夠幫助我們實現大規模量產。”

手機加速度傳感器

自給率僅有10%

與yu水shui木mu智zhi芯xin相xiang比bi,蘇su州zhou明ming皜皜傳chuan感gan科ke技ji有you限xian公gong司si的de境jing況kuang要yao好hao得de多duo。加jia速su度du計ji和he陀tuo螺luo儀yi同tong屬shu於yu應ying用yong在zai手shou機ji中zhong的de慣guan性xing傳chuan感gan器qi,該gai公gong司si從cong事shi加jia速su度du計ji的de研yan發fa和he銷xiao售shou,2015年出貨量達到5000萬顆。按照2015年國產手機出貨量5億部計算,該公司國內市場占有率達到10%。

但是,由於僅有這一家國內加速度計供應商,所以我國手機加速度傳感器的自給率也僅有10%。

“其實我們的製造環節也麵臨很大的問題,隻能靠海外企業代工生產。”該公司董事、副總經理吳炆皜坦言,“即便依托全球最先進級的晶圓代工廠,一片晶圓的良率從10%提高到90%花了兩年時間,每片晶圓的良率提高到95%以上又花了兩年時間,而這樣的良率僅能保證不虧本。”

實際上,得益於母公司固锝收購美國明銳公司,蘇州明皜對製造工藝的積累可以上溯到2005年。

沒有在製造工藝方麵的多年積累,水木智芯難以承受海外代工的高額費用。“擺(bai)在(zai)我(wo)們(men)麵(mian)前(qian)的(de)路(lu)有(you)兩(liang)條(tiao),一(yi)是(shi)把(ba)器(qi)件(jian)做(zuo)得(de)更(geng)小(xiao)來(lai)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)。目(mu)前(qian)三(san)軸(zhou)陀(tuo)螺(luo)儀(yi)可(ke)做(zuo)到(dao)和(he)世(shi)界(jie)先(xian)進(jin)水(shui)平(ping)的(de)意(yi)法(fa)半(ban)導(dao)體(ti)同(tong)類(lei)產(chan)品(pin)性(xing)能(neng)相(xiang)當(dang),且(qie)尺(chi)寸(cun)還(hai)小(xiao)1/3。”劉雪鬆說,“但即便這樣也隻是勉強具備了出貨能力,完全不掙錢。”水木智芯的另一條路,就是苦等國內產線工藝成熟。

全球慣性傳感器市場

主要被幾個巨頭瓜分

以上所說的製造工藝即MEMS工藝。該工藝以半導體微細加工技術和超精密機械加工技術為基礎,集微傳感器、微執行器、微機械結構、微電源微能源、信號處理和控製電路、接口等於一體。

2010年時陀螺儀在智能手機中的采用率僅為9%,如今幾乎每部手機都會用到一到兩個陀螺儀。一部中高端智能手機采用的MEMS傳感器已多達十幾顆,包括組合慣性導航傳感器(陀螺儀、加速度計、磁力計)、壓力計、振蕩器、CMOS圖像傳感器、RF元件、矽麥克風、指紋傳感器等。

當下的全球消費類慣性傳感器市場主要被國際巨頭所瓜分。意法半導體和博世抓住了組合慣性傳感器這一巨大市場迅速成為MEMS廠商的龍頭。目前意法半導體處於消費類慣性傳感器的領導地位,占據四成市場份額,博世占據一成份額。

應美盛作為全球前20大MEMS企業中完全以MEMS器件為主的企業,專注於消費電子用MEMS產chan品pin,憑ping借jie先xian進jin的de設she計ji及ji運yun動dong感gan測ce應ying用yong平ping台tai占zhan據ju一yi成cheng以yi上shang的de市shi場chang份fen額e,而er且qie目mu前qian仍reng然ran還hai處chu於yu上shang升sheng勢shi頭tou。旭xu化hua成cheng的de市shi場chang份fen額e和he應ying美mei盛sheng相xiang當dang,其qi餘yu的de諸zhu多duo企qi業ye隻zhi剩sheng下xia20%多的市場空間。

賽迪智庫集成電路研究所副所長林雨說,MEMS產業鏈和集成電路相似,也分為設計、製造、封測、設備等環節。但由於其具有微機械的結構特征,需要有別於IC的獨特加工技術,目前我國雖然已經建成了一些MEMS生產線,但是在工藝製程研發上相對落後,主要瞄準能夠大批量生產的低端MEMS產品,難以承擔特殊工藝生產。

他說,國內MEMS產業雖然正在快速崛起中,但是與國外先進水平相比仍有不小差距,產業鏈整體上比較落後。受MEMS工藝、製造技術的製約,整個芯片產業基礎薄弱,MEMS產業鏈上缺乏規模企業,初創型設計企業居多。相比起國際主流企業,國內MEMS企業出貨量都比較小,沒有積累起大規模市場驗證反饋的經驗,在可靠性、穩定性等規模生產工藝技術方麵差距巨大。

同時,MEMS和IC芯片一樣,具有很強的規模效應,國內企業的出貨量不大,導致整個產業鏈特別是前端流片等環節加工能力比較薄弱,一致性、生產重複性都不能滿足設計的加工要求。因此,整個MEMS產業鏈均處於投入階段,盈利比較困難。

我國應注重

人才培養和工藝研發

國內的六七條MEMS中試線,水木智芯大部分都有過接觸。“在理念上和國外企業有差距。”劉雪鬆表示,“硬件方麵很舍得花錢,都是進口的高端設備,動輒幾億元。但在技術、人才方麵的投入相對來說就很不夠。”

但是傳感器的製造,看的不光是設備,更取決於代工企業的加工水平。“一條生產線的投資需要十幾億元,一個晶圓代工廠裏要配套幾十個設計師,這不是我們設計企業能夠負擔的。”吳炆皜建議,“對於國內各地在建的生產線來說,要把眼光從設備轉移到人才培養和工藝研發上,特別是要培養具備晶圓廠管理經驗的人才。”

消費電子市場用傳感器的最大特點就是總量大、單價低,2016年蘇州明皜出貨量有望翻倍,有望突破1億顆。“我們立足國內市場,目標也是在國內上市,迫切需求在我國大陸整合從設計到製造的各個環節,來進一步降低成本。”吳炆皜說,“我們希望和國內代工企業通力合作,盡快讓我國大陸具備高端傳感器的製造能力。”

“如果夠快的話,我國大陸產線應該會在一到兩年內有所突破。”劉雪鬆說,“我們會堅持到那個時候。”

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