电子元器件行业5G行业专题系列报告之一物联网兴起微机电系统传感器演绎精彩2018民生证券41

本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告2[Table_Page]专题研究/电子元器件目录引言......................................................................................................................................................................................3一、拓展摩尔定律推动MEMS/NEMS技术演进............................................................................................................3（一）MEMS/NEMS发展的原始动力：微小型化...............................................................................................................3（二）先进封装将推动MEMS与IC、RF等器件的三维异质集成....................................................................................6（三）MEMS传感器正走向传感融合，系统集成提升附加价值......................................................................................10二、博世在MEMS领域的成功要素..............................................................................................................................15（一）单项MEMS传感器技术储备丰富............................................................................................................................15（二）多功能组合传感器带来单品价值提升......................................................................................................................18（三）系统集成能力是MEMS企业的核心竞争优势........................................................................................................20三、MEMS细分领域众多，下一个增长点是物联网...................................................................................................22（一）政策加大力度支持传感器产业发展..........................................................................................................................22（二）从互联网到万物互联，物联网是MEMS的第三波浪潮........................................................................................24（三）3DSENSING从IPHONE走向安卓阵营，智能传感器进入加速成长阶段................................................................29（四）MEMS是智能汽车感知环境的关键.........................................................................................................................32（五）国内MEMS产业链完整，蓄势待发........................................................................................................................33四、建议关注....................................................................................................................................................................35（一）和而泰（002402.SZ）................................................................................................................................................35（二）耐威科技（300456.SZ）............................................................................................................................................36（三）全志科技（300458.SZ）............................................................................................................................................36插图目录............................................................................................................................................................................38表格目录............................................................................................................................................................................39[Table_ProfitDetail]本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告3[Table_Page]专题研究/电子元器件引言物联网悄然而至。2018年11月8日，第五届世界互联网大会分论坛“物联网：连接无处不在”在乌镇举行。据新华网，中国国家互联网信息办公室副主任刘烈宏先生在本届世界互联网大会上表示：“物联网已进入跨界融合、集成创新和规模化发展新阶段，将为经济社会发展注入新活力，培育新动能。物联网在交通、物流、环保、医疗、安防、电力等领域的应用逐渐得到规模化验证，拉开了相关行业的智能化、精细化、网络化变革大幕。”时隔20天后，11月28日小米公司召开AIoT开发者大会，向外界宣布：推出9.99元的物联网用WiFi模组；全面开放物联网生态；与宜家等开展战略合作。5G加快物联网发展。国际电信联盟ITU于2015年6月为5G的三大类应用场景做出了定义：海量连接的物联网业务mMTC、增强型移动互联网业务eMBB、超高可靠性与超低时延业务uRLLC。随着2018年接近尾声，5G试商用在即，5G作为物联网“IoT”的核心技术，我们判断，未来1年，5G商用提速将加快物联网的发展步伐，越来越多的科技巨擘将会持续加码物联网，届时联网设备规模出货将带动上游芯片、传感器等元器件出货。AI时代来临，MEMS是传感器的主流技术，将迎来传感器与AI融合的革新，正从简单的数据收集走向环境态势感知、应用意图预测。一、拓展摩尔定律推动MEMS/NEMS技术演进摩尔定律自英特尔创始人戈登·摩尔1965年提出至今已经发展了52年，其通过不断减小晶体管尺寸驱动集成电路性能持续提升、成本不断下降，从而带动半导体市场持续繁荣。随着半导体制程逐步走向14纳米及以下时，ITRS（国际半导体技术发展路线图）在2013年预计半导体技术更新将逐渐放缓，拓展摩尔定律（MorethanMoore，简称MtM）与后摩尔定律（MoreMoore）获得学术界与产业界的认同，逐渐成为推动微电子行业发展的两股重要力量。（一）MEMS/NEMS发展的原始动力：微小型化1、MEMS/NEMS简介微机电系统（MicroelectromechanicalSystems，简称MEMS）是将微电子技术与精密机械技术结合发展出来的工程技术，尺寸在1微米到100微米量级，涵盖机械（移动、旋转）、光学、电子（开关、计算）、热学、生物等功能结构，主要分为传感器、致动器、三维结构器件等三大类。与MEMS类似，NEMS（Nanoelectromechanicalsystems，纳机电系统）是专注纳米尺度领域的微纳系统技术，只不过尺寸更小。本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告4[Table_Page]专题研究/电子元器件图1-1：MEMS梳齿状可动部件图1-2：MEMS传感器结构示意资料来源：Sandia，民生证券研究院资料来源：HenkelElectronics，民生证券研究院MEMS/NEMS是涉及机械、半导体、电子、物理、生物、材料等学科的交叉领域，代表性器件有加速度计、陀螺仪、磁传感器、微型麦克风、压力计等。MEMS技术主要包括硅基加工技术、高分子材料微纳加工技术、金属微纳加工技术等。硅基技术主要是标准CMOS集成电路加工工艺，包括表面微加工、深层刻蚀、体型微加工等。相比传统的机械传感器与致动器，MEMS具有微型化、重量低、功耗低、成本低、多功能等竞争优势，可通过微纳加工工艺进行批量制造、封装、测试，因而MEMS/NEMS广泛应用于汽车、消费电子、工业、医疗、航空航天、通信等领域。图1-3：MEMS在智能手机领域的应用资料来源：Yoledeveloppement，民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告5[Table_Page]专题研究/电子元器件2、MEMS小型化趋势：走向NEMS相比上一代产品，移动设备的每次更新换代要求功能增多和性能提升。随着消费电子产品尺寸的缩小，特别是智能手机“轻、薄”化，电子元器件的布局空间也随着减少，进而推动MEMS走向小型化。无论是单个MEMS器件，还是集成了加速度计、磁力计、陀螺仪、电子罗盘的MEMS惯性导航单元，封装尺寸的趋势是封装面积在不断缩小，或者在面积相等的情况下从二维向三维拓展，集成更多的电子元件，赋予MEMS更多的功能。MEMS小型化的趋势是走向NEMS。MEMS尺寸缩小带来微系统功能密度增加、成本下降、传感性能提升、低功耗等优势。MEMS器件的尺度是微米量级，NEMS器件是纳米尺度。NEMS