2019年传感器行业深度研究报告
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资料来源：华辰资本整理
下游：终端产品制造
终端设备 • 消费电子 • 汽车电子 • 其他领域
输出接口
智能传感器
◼ 智能传感器：具有信息处理功能的传感器。智能传感器带 有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感 器集成化与微处理机相结合的产物。
◼ 优点： 1. 通过软件技术可实现高精度的信息采集，而且成本
低； 2. 具有一定的编程自动化能力； 3. 功能多样化。
◼ 实现功能： 1. 复合敏感功能； 2. 自检、自校、自诊断功能； 3. 信息存储功能； 4. 数据处理功能； 5. 数字通讯功能。
◼ BOSCH博世 ◼ 歌尔股份 ◼ 睿创微纳
一、产业分析
产 业 分 析 | 基础概况
图1 传感器系统示意图 输入 力学 光学 磁学 热学
传感器 信号转换
图2 传感器组成
敏 感 元 件
转
变
换
换
元
元
件
件
辅助电源
输出 电量
显示器 记录仪 数据处理仪器
传感器
◼ 基本定义：传感器是一类将环境中的自然信号转换为电信号的半导体器件， 以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
产 业 分 析 | 发展历程
发展历程
◼ 传感器发展历程的三个阶段：1. 结构型传感器出现；2. 固体型传感器的发展；3. 智能型传感器的发展。 ◼ 传感器采用的材料由单一材料发展到复合材料，并在结构上由简单结构发展成复合型微机电系统MEMS。单一材料经过一段时间敏感度衰
减程度不一，导致传感器敏感度和精度下降，于是诞生复合材料传感器。
◼ 基础概况 ◼ 传感器分类 ◼ 发展历程 ◼ 智能传感器 ◼ 产业链结构 ◼ 应用领域 ◼ 发展趋势
二、市场分析 ................................................................................................................................................................................................... 12
２０１９年传感器行业深度研究报告
目录
一、产业分析 ................................................................................................................................................................................................... 3
◼ 市场规模 ◼ 市场结构 ◼ 竞争格局 ◼ 区域分布 ◼ 初创企业
三、企业分析 ................................................................................................................................................................................................... 18
◼ 优点：体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成。 ◼ 制造特点：不需要先进制程，封装为主要技术区分环节。由于MEMS产品结
构独特，采用的制造技术与IC晶圆制造类似但不需要先进制程，制造主要难 点在于将各类异构微机械、微电子元件、微能源封装在一个微系统中。 ◼ 主要技术变革：封装方式和新材料引入方面。封装方式通常为非标准异构式 封装，封装技术是产品差异化的主要赋能者。材料方面，陶瓷、压电陶瓷、 合成的多分子聚合物、以及碳纳米管技术将被引入以降低元件间的相互影 响。 ◼ 应用领域：电子、工业、汽车等领域，未来物联网、自动驾驶、工业互联网 都将是MEMS传感器发展的重要动力。
产 业 分 析 | 产业链结构
图9 智能传感器产业链
上游：设计、原材料 及生产设备供应
材料 ◼ 制造材料：硅、
锗、镍、铜、金等 ◼ 封装材料：金属、
陶瓷、塑料
中游：生产制造
产品设计 ◼ 需求分析 ◼ 方案设计
传感器器件 • 加工制Байду номын сангаас • 封装测试
生产设备 • 淀积/蚀刻 • 涂胶/显影 • 光刻/键合 • 电镀/电铸
◼ 变换电路：把传感元件输出的电信号转换成便于处理、控制、记录和显示的 有用电信号所涉及的有关电路。
产 业 分 析 | 传感器分类
图3 按测量对象分类的传感器
资料来源：网络资料、华辰资本整理
传感器分类
◼ 传感器用途广泛、种类繁多。 ◼ 按照测量对象可以将传感器分为检测光、放
射线、声信号、磁信号、力、位置信息、温 度、湿度、溶液流量流速等类型的传感器。 ◼ 每一种检测同样对象的传感器又有多种应用 和不同的实现路径。
◼ 根据中国信通院最新的数据统计，2015年智能传感器就已 取代传统传感器成为市场主流（占70%）。
产 业 分 析 | 智能传感器（2/2）
图7 传统传感器与MEMS传感器对比
图8 智能手机MEMS传感器示意图
智能传感器：未来传感器的主流工艺
◼ 微电子机械系统（MEMS）：是由半导体制造技术发展而来，是一种把微型 机械元件（如传感器）与电子电路集成在同一颗芯片上的半导体技术。 MEMS传感器的尺寸在1微米到100微米量级。
◼ 传感器组成：一般由敏感元件、转换元件和变换电路三部分组成，有时还加 上辅助电源。
◼ 敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元 件。
◼ 转换元件：传感器的核心元件，以敏感元件的输出为输入，把感知的非电量 转换为电信号输出。转换元件本身可以作为独立传感器使用，叫做元件传感 器。
图4 全球传感器发展历程
图5 传感器的技术发展路径
产 业 分 析 | 智能传感器（1/2）
图6 智能传感器结构构成
传统传感器
显示和 记录
被测量物
传感器
预处理及 接口
信号预处理 模拟信号数字化 输入接口
微处理机
MP、ROM、 RAM信息处理 及校正软件
输出接口
D/A转换、驱 动电路
资料来源：华辰资本整理
下游：终端产品制造
终端设备 • 消费电子 • 汽车电子 • 其他领域
输出接口
智能传感器
◼ 智能传感器：具有信息处理功能的传感器。智能传感器带 有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感 器集成化与微处理机相结合的产物。
◼ 优点： 1. 通过软件技术可实现高精度的信息采集，而且成本
低； 2. 具有一定的编程自动化能力； 3. 功能多样化。
◼ 实现功能： 1. 复合敏感功能； 2. 自检、自校、自诊断功能； 3. 信息存储功能； 4. 数据处理功能； 5. 数字通讯功能。
◼ BOSCH博世 ◼ 歌尔股份 ◼ 睿创微纳
一、产业分析
产 业 分 析 | 基础概况
图1 传感器系统示意图 输入 力学 光学 磁学 热学
传感器 信号转换
图2 传感器组成
敏 感 元 件
转
变
换
换
元
元
件
件
辅助电源
输出 电量
显示器 记录仪 数据处理仪器
传感器
◼ 基本定义：传感器是一类将环境中的自然信号转换为电信号的半导体器件， 以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
产 业 分 析 | 发展历程
发展历程
◼ 传感器发展历程的三个阶段：1. 结构型传感器出现；2. 固体型传感器的发展；3. 智能型传感器的发展。 ◼ 传感器采用的材料由单一材料发展到复合材料，并在结构上由简单结构发展成复合型微机电系统MEMS。单一材料经过一段时间敏感度衰
减程度不一，导致传感器敏感度和精度下降，于是诞生复合材料传感器。
◼ 基础概况 ◼ 传感器分类 ◼ 发展历程 ◼ 智能传感器 ◼ 产业链结构 ◼ 应用领域 ◼ 发展趋势
二、市场分析 ................................................................................................................................................................................................... 12
２０１９年传感器行业深度研究报告
目录
一、产业分析 ................................................................................................................................................................................................... 3
◼ 市场规模 ◼ 市场结构 ◼ 竞争格局 ◼ 区域分布 ◼ 初创企业
三、企业分析 ................................................................................................................................................................................................... 18
◼ 优点：体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成。 ◼ 制造特点：不需要先进制程，封装为主要技术区分环节。由于MEMS产品结
构独特，采用的制造技术与IC晶圆制造类似但不需要先进制程，制造主要难 点在于将各类异构微机械、微电子元件、微能源封装在一个微系统中。 ◼ 主要技术变革：封装方式和新材料引入方面。封装方式通常为非标准异构式 封装，封装技术是产品差异化的主要赋能者。材料方面，陶瓷、压电陶瓷、 合成的多分子聚合物、以及碳纳米管技术将被引入以降低元件间的相互影 响。 ◼ 应用领域：电子、工业、汽车等领域，未来物联网、自动驾驶、工业互联网 都将是MEMS传感器发展的重要动力。
产 业 分 析 | 产业链结构
图9 智能传感器产业链
上游：设计、原材料 及生产设备供应
材料 ◼ 制造材料：硅、
锗、镍、铜、金等 ◼ 封装材料：金属、
陶瓷、塑料
中游：生产制造
产品设计 ◼ 需求分析 ◼ 方案设计
传感器器件 • 加工制Байду номын сангаас • 封装测试
生产设备 • 淀积/蚀刻 • 涂胶/显影 • 光刻/键合 • 电镀/电铸
◼ 变换电路：把传感元件输出的电信号转换成便于处理、控制、记录和显示的 有用电信号所涉及的有关电路。
产 业 分 析 | 传感器分类
图3 按测量对象分类的传感器
资料来源：网络资料、华辰资本整理
传感器分类
◼ 传感器用途广泛、种类繁多。 ◼ 按照测量对象可以将传感器分为检测光、放
射线、声信号、磁信号、力、位置信息、温 度、湿度、溶液流量流速等类型的传感器。 ◼ 每一种检测同样对象的传感器又有多种应用 和不同的实现路径。
◼ 根据中国信通院最新的数据统计，2015年智能传感器就已 取代传统传感器成为市场主流（占70%）。
产 业 分 析 | 智能传感器（2/2）
图7 传统传感器与MEMS传感器对比
图8 智能手机MEMS传感器示意图
智能传感器：未来传感器的主流工艺
◼ 微电子机械系统（MEMS）：是由半导体制造技术发展而来，是一种把微型 机械元件（如传感器）与电子电路集成在同一颗芯片上的半导体技术。 MEMS传感器的尺寸在1微米到100微米量级。
◼ 传感器组成：一般由敏感元件、转换元件和变换电路三部分组成，有时还加 上辅助电源。
◼ 敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元 件。
◼ 转换元件：传感器的核心元件，以敏感元件的输出为输入，把感知的非电量 转换为电信号输出。转换元件本身可以作为独立传感器使用，叫做元件传感 器。
图4 全球传感器发展历程
图5 传感器的技术发展路径
产 业 分 析 | 智能传感器（1/2）
图6 智能传感器结构构成
传统传感器
显示和 记录
被测量物
传感器
预处理及 接口
信号预处理 模拟信号数字化 输入接口
微处理机
MP、ROM、 RAM信息处理 及校正软件
输出接口
D/A转换、驱 动电路
资料来源：华辰资本整理