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•研究报告•

电子元件行业 2016-8-25

行业研究(深度报告)

MEMS：传递万千，感应一切！评级看好维持

[Table_Author] 分析师莫文宇

(8627)65799824

[email protected]

执业证书编号：S0490514090001

联系人杨洋

(8627)65799824

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联系人彭星波

(8627)65799537

[email protected]

联系人谢尔曼

021-68752215

[email protected]

[Table_Company] 行业内重点公司推荐

公司代码公司名称投资评级

[Table_QuotePic] 市场表现对比图（近 12 个月）

-28%-14%0%14%28%42%56%70%

2015/8 2015/11 2016/2 2016/5

电子元件沪深300

资料来源：Wind

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《关注英特尔收购 AI 初创公司 Nervana》

2016-8-21

《产业转移趋势显，见证中国“芯”机遇》

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报告要点

MEMS 较之传统机械工艺比较优势明显

MEMS 工艺不仅具有集成电路系统的许多优点，同时集约了多种学科发展的尖

端成果，与传统的机械工艺相比，它具有微型化、集成化、多样化、批量化等

特点，成本上也有明显优势，且生产出的产品功能多样，可高度集成。

机遇与挑战并存，MEMS 铸就下一个千亿市场

MEMS 是集成电路相对景气的子领域，预计到 2021 年全球 MEMS 产业规模将

达到 200 亿美元，2015-2021 复合增长率为 8.9%，增速远高于集成电路行业

平均水平，同时受移动设备市场逐步饱和的冲击，增速有所放缓。国内增速快

于国外，消费电子、医疗和工业控制等细分领域引领市场。

感知时代，MEMS 借力物联网蓄势腾飞

传感器作为感知层的重要组成部分，在物联网时代不可替代，MEMS 作为支撑

技术，也将发挥重要作用。预计 2020 年全球物联网市场市值将增至 1.7 万亿

美元，约有 500 亿台设备接入物联网，物联网是继汽车电子、智能手机、可穿

戴设备后 MEMS 的下一个核心驱动力。

市场存在调整需求，MEMS 领域并购风潮渐起

MEMS 供给扩张快于需求，销售均价存在调整压力。近期行业出现诸多并购案

例，TDK 并购 Tronics，华灿光电并购美新，北京君正并购 OV，耐威科技并购

赛莱克斯等，行业整合有利于市场出清，龙头企业将最终受益。

专业分工大势所趋，产业链中下游 Foundry 和封测厂商受益明显

MEMS 将“重演”集成电路领域产业链裂变过程，专业分工是大势所趋。MEMS

行业是个相对较小且分散的行业，适合 Fabless 的轻资产模式，MEMS 代工厂

商地位将日益突出，且较之于集成电路一线的 Foundry，专注 MEMS 行业的

Foundry 诸如赛莱克斯、ITM、Tronics 并无明显劣势，更有助于贴近客户。除

此之外，MEMS 封测环节技术较之集成电路复杂，更是占据了成本 70%，拥

有批量自动化封装及测试能力的厂商将获取产业链最大份额“蛋糕”。

推荐标的

重点推荐耐威科技，建议关注华灿光电和长电科技。

风险提示：MEMS 推广不及预期；系统性风险



目录

MEMS 是 IC 与机械的完美融合 .................................................................................................... 5

MEMS 工艺兼具批量生产和成本优势 ..................................................................................................................... 5

MEMS 产品功能多样、高度集成 ............................................................................................................................ 6

MEMS 产业—增速快于集成电路，国内快于国外 ......................................................................... 8

全球 MEMS 产业概况梳理 ...................................................................................................................................... 8

全球 MEMS 增速有所放缓 ...................................................................................................................................... 9

国内 MEMS 聚焦长三角，处于发展初期............................................................................................................... 10

国内 MEMS 持续火热，消费和医疗引领市场 ....................................................................................................... 11

MEMS 应用广泛，借物联网之力站上下一个风口 ....................................................................... 13

MEMS 传感器在汽车领域的应用 .......................................................................................................................... 13

MEMS 传感器在智能手机领域的应用 ................................................................................................................... 13

MEMS 传感器在可穿戴设备领域的应用 ............................................................................................................... 14

MEMS 传感器在微纳卫星领域的应用 ................................................................................................................... 15

MEMS 传感器在物联网领域的应用 ....................................................................................................................... 16

MEMS 行业发展趋势 .................................................................................................................. 18

市场存出清需求，传感器领域并购持续涌现 ......................................................................................................... 18

组合传感器是 MEMS 集成新方向 ......................................................................................................................... 18

封测环节意义重大，占据 MEMS 产业链 70%成本 ............................................................................................... 20

比照 IC，MEMS 代工模式崛起迹象较为确定 ....................................................................................................... 21

推荐标的 ..................................................................................................................................... 23

耐威科技—收购最大 MEMS 纯代工厂商赛莱克斯，协同效益有望显现 ............................................................... 23

华灿光电—并购全球首家 MEMS 厂商美新，切入 MEMS 领域 ............................................................................ 26

长电科技—封测环节在 MEMS 产业链占比超过 70%，公司将深度受益............................................................... 29

收购星科金朋，获取高端技术和客户资源 ..................................................................................................................... 30



图表目录

图 1：MEMS 系统构成 .................................................................................................................................................. 5

图 2：传统技术制造的陀螺仪 ........................................................................................................................................ 6

图 3：MEMS 技术制造的陀螺仪 ................................................................................................................................... 6

图 4：典型 MEMS 产品 ................................................................................................................................................. 6

图 5：MEMS 封装俯视图 .............................................................................................................................................. 6

图 6：MEMS 封装截面图 .............................................................................................................................................. 6

图 7：全球 MEMS 产业链 ............................................................................................................................................. 8

图 8：2015 全球 MEMS 领域 Top 30 厂商（单位：百万美元） ................................................................................... 8

图 9：2012 全球 MEMS 代工 Top 20 厂商（单位：百万美元） ................................................................................... 9

图 10：2015-2021 年全球 MEMS 市场规模预测（单位：十亿美元） ........................................................................ 10

图 11：2016 全球 MEMS 市场按产品划分 .................................................................................................................. 10

图 12：国内 MEMS 厂商区域分布 .............................................................................................................................. 10

图 13：中国 MEMS 产业链 ......................................................................................................................................... 11

图 14：2017 年中国 MEMS 市场应用结构预测 .......................................................................................................... 12

图 15：2015-2017 年中国 MEMS 市场应用领域复合增长率 ...................................................................................... 12

图 16：2014-2017 中国 MEMS 市场规模及增长率预测（单位：亿元） .................................................................... 12

图 17：应用于汽车的 MEMS 传感器 ........................................................................................................................... 13

图 18：应用于 iPhone 的 MEMS 传感器 ..................................................................................................................... 13

图 19：2009-2014 手机销量及罗盘、加速度器、陀螺仪渗透率（单位：百万台） .................................................... 14

图 20：应用于 Apple Watch 的 MEMS 传感器 ............................................................................................................ 15

图 21：Space 发射的微型卫星 .................................................................................................................................... 15

图 22：物联网（IOT）三层架构 ................................................................................................................................. 16

图 23：2020 IOT 连接设备数量将达到 500 亿台（单位：十亿） ............................................................................... 16

图 24：MEMS 发展线路图 .......................................................................................................................................... 17

图 25：MEMS 产品在 IOT 应用广泛 ........................................................................................................................... 17

图 26：2000-2020 MEMS 传感器均价（单位：美元） .............................................................................................. 18

图 27：三种 MEMS 组合封装方式 .............................................................................................................................. 19

图 28：2006-2012 组合 MEMS 产品 VS 分立 MEMS 产品销售趋势（单位：百万美元） ....................................... 19

图 29：典型的 MEMS 设备成本拆分 ........................................................................................................................... 20

图 30：MEMS 传感器封装趋势 ................................................................................................................................... 20

图 31：IC 产业链四次变迁 .......................................................................................................................................... 21

图 32：2006-2012MEMS 领域 IDM 厂商和 Fabless 厂商营收占比 ........................................................................... 22

图 33：耐威科技并购赛莱克斯交易架构 ..................................................................................................................... 23

图 34：耐威科技并购赛莱克斯后股权比例 .................................................................................................................. 23

图 35：赛莱克斯代工产品 ........................................................................................................................................... 23

图 36：赛莱克斯产品及终端应用 ................................................................................................................................ 23

图 37：赛莱克斯核心工艺 ........................................................................................................................................... 24

图 38：赛莱克斯 2013-2015 营收按终端客户划分（单位：万元） ........................................................................... 25

图 39：赛莱克斯 2013-2015 营收按区域划分（单位：万元） ................................................................................... 25

图 40：赛莱克斯 2013-2015 产能、产量、销量及产能利用率（单位：片晶圆）....................................................... 25



图 41：赛莱克斯大事记............................................................................................................................................... 26

图 42：华灿光电收购美新交易架构 ............................................................................................................................ 26

图 43：美新主要产品 .................................................................................................................................................. 27

图 44：美新 2006-2012 营收及增速(单位：万元) ....................................................................................................... 27

图 45：美新 2006-2012 归母净利及增速(单位：万元) ................................................................................................ 27

图 46：美新 2006-2012 营收按产品划分(单位：万元) ................................................................................................ 28

图 47：美新 2006-2012 营收按区域划分(单位：万元) ................................................................................................ 28

图 48：美新大事记 ...................................................................................................................................................... 28

图 49：长电科技叠层封装路线图 ................................................................................................................................ 29

图 50：长电科技 IC 封装路线图 .................................................................................................................................. 29

图 51：长电科技分立器件封装路线图 ......................................................................................................................... 29

图 52：长电科技 MEMS 封装产品 .............................................................................................................................. 29

图 53：长电科技 MEMS 封装技术 .............................................................................................................................. 30

图 54：星科金朋的主要客户情况 ................................................................................................................................ 31

表 1：MEMS 发展过程 .................................................................................................................................................. 7

表 2：近期传感器领域并购事件 .................................................................................................................................. 18

表 3：赛莱克斯主要核心技术 ...................................................................................................................................... 24

表 4：星科金朋领先技术介绍 ...................................................................................................................................... 30



MEMS 是 IC 与机械的完美融合

微机电系统 Micro-Electro-Mechanical Systems （MEMS）是利用集成电路制造技术和

微加工技术把微结构、微传感器、控制处理电路甚至接口、通信和电源等制造在一块或

多块芯片上的微型集成系统。由于 MEMS 是微电子同微机械的结合，如果把微电子电

路比作人的大脑，微机械比作人的五官（传感器）和手脚（执行器），两者的紧密结合，

就是一个功能齐全而强大的微系统。

MEMS 工艺兼具批量生产和成本优势

典型的 MEMS 系统如图所示，由传感器、信息处理单元、执行器和通讯/接口单元等组

成。其输入是物理信号，通过传感器转换为电信号，经过信号处理（模拟的和/或数字的）

后，由执行器与外界作用。每一个微系统可以采用数字或模拟信号（电、光、磁等物理

量）与其它微系统进行通信。

图 1：MEMS 系统构成

资料来源：互联网, 长江证券研究所

MEMS 工艺与传统的 IC 工艺有许多相似之处，如光刻、薄膜沉积、掺杂、刻蚀、化学

机械抛光工艺等，但是有些复杂的微结构难以用 IC 工艺实现，除了体微加工技术、表

面微加工技术之外，MEMS 制造还广泛地使用多种特殊加工方法，包括键合、LIGA、

电镀、软光刻、微模铸、微立体光刻与微电火花加工等。

MEMS 是受到集成电路工艺的启发而发展起来的，它不仅具有集成电路系统的许多优

点，同时集约了多种学科发展的尖端成果，与传统的机械工艺相比，它具有微型化、集

成化、多样化、批量化等特点。

原材料价格低廉：大部分 MEMS 的原材料是硅(Si)，价格低廉，产量充足

批量生产，良率高： MEMS 工艺全自动化控制，隔离了人为因素，最大限度地控

制同一批 MEMS 芯片之间的工艺误差，从而提升良品率。但由于 MEMS 的工艺

难度高，其良率仍然与传统 IC 制造相比有一定的差距。

体积小、重量轻：传统机械加工无法使用纳米-微米级别的工艺，MEMS 采用类似

集成电路的工艺保证了产品的微型化



图 2：传统技术制造的陀螺仪图 3：MEMS 技术制造的陀螺仪

资料来源：互联网, 长江证券研究所资料来源：互联网, 长江证券研究所

MEMS 产品功能多样、高度集成

MEMS 传感器：硅麦克风、陀螺仪、加速度器、磁力计、组合传感器、压力传感器、轮

胎压力传感系统等。

图 4：典型 MEMS 产品


MEMS 执行器：微镜、振动器、射频、体声波滤波器、喷墨头、自动聚焦、红外探测器

等。

图 5：MEMS 封装俯视图图 6：MEMS 封装截面图



资料来源：知乎, 长江证券研究所资料来源：知乎, 长江证券研究所

集成可能性是 MEMS 技术的另一个优点，MEMS 和 ASIC (专用集成电路)采用相似的工

艺，因此具有极大地潜力将二者集成，上图的加速度计中 MEMS 与 IC 在不同的硅片上

制造好了再粘合在同一个封装内。

表 1：MEMS 发展过程

时间事件

20 世纪 60 年代采用将传感器和电子线路集成在一个芯片上的设计思想来制作集

成传感器

20 世纪 60 年代末硅刻蚀技术用于制作能将压力转换为电信号的应变薄膜结构

20 世纪 70 年代人们使用硅各向异性选择性腐蚀制作薄膜，掺杂以及基于电化学

的腐蚀停刻技术也出现了，随之而来的是“体硅加工”技术。

20 世纪 80 年代 “表面微加工”技术在加速度计、压力传感器和其他微电子机械

结构制作中得到了应用

20 世纪 90 年代

MEMS 正在处于蓬勃发展的关键时期，基于 MEMS 技术的喷墨

打印头、压力传感器、流量计、加速度计、陀螺仪、非冷却红外

成像仪和光学投影仪等设备的不断开发和产业化

20 世纪末微光学器件通过全光开关及相关器件而成为光纤通讯的补充

目前 MEMS 在工业、消费电子、汽车等领域迅速普及

发展趋势向物联网、无人驾驶、医疗、生物芯片、机器人等新兴领域扩散




MEMS 产业—增速快于集成电路，国内快于国外

全球 MEMS 产业概况梳理

MEMS 作为集成电路的子行业，主要厂商还是以集成电路背景为主，新进入的代工厂商

包括赛莱克斯和 Tronics，设计厂商包括 InvenSense。由于产业链分工程度较低，占

据核心地位的还是原有集成电路的 IDM 厂商，诸如 ST、TI、Avago、Rohm 等。

图 7：全球 MEMS 产业链

资料来源：Yole Development, 长江证券研究所

依据 2015 年营收数据，全球 Top30 MEMS 厂商的门槛为 7400 万美元，排在前三位的

依次是 BOSCH、ST、TI 营收分别为 12.14 亿美元、7.55 亿美元、7.35 亿美元，BOSCH

凭借在汽车零部件领域的深厚积淀一骑绝尘，ST、TI、AVAGO 处于第二梯队，中国大

陆仅瑞声科技（ACC）、歌尔声学（GoerTek）入围，MEMS 营收分别为 1.4 亿美元和

8400 万美元。

BOSCH 的 MEMS 传感器累计出货量超过 40 亿颗，为汽车和消费类电子行业提供

了用途广泛的传感器，例如，可测量压力、加速度、转动、质量流量和地球磁场

的微机电传感器，它们是汽车或智能手机等设备的“感觉器官”

ST 的传感器产品包括 MEMS（微机电传感器，包括加速度计、陀螺仪、数字罗盘、

惯性模块、压力传感器、湿度传感器和麦克风）、智能传感器、Sensor Hub、温度

传感器和触摸传感器

InvenSense 是为智能型运动处理方案的先驱、全球业界的领导厂商，发展出多轴

角速度陀螺仪，事纯粹的 MEMS 设计厂商中排名最高的。

图 8：2015 全球 MEMS 领域 Top 30 厂商（单位：百万美元）



资料来源：Yole Development,, 长江证券研究所

根据 Yole Development的数据，2012年排在前三位的MEMS代工领域厂商分别为ST、

SONY、TSMC，营收分别为 2.03 亿美元，6500 万美元、4200 万美元，MEMS 领域

代工厂商赛莱克斯和 IMT、Tronics 分别实现营收 3400 万美元、1900 万美元和 1900

万美元。

图 9：2012 全球 MEMS 代工 Top 20 厂商（单位：百万美元）

资料来源：Yole Development,, 长江证券研究所

全球 MEMS 增速有所放缓



过去几年，以智能手机为代表的消费电子产品大幅拉升 MEMS 器件的出货量，随着智

能手机/便携式应用市场已经接近饱和，MEMS 市场增速比前几年有所放缓。Yole

Development 预计 2015~2021 年全球 MEMS 市场的复合年增长率（CAGR）为 8.9%，

将从 119 亿美元增长到 200 亿美元，同期全球 MEMS 出货量的复合年增长率为 13%。

图 10：2015-2021 年全球 MEMS 市场规模预测（单位：十亿美元）


预计 2016 年，MEMS 按产品线划分占主导低位的依然是惯性传感器和微流量传感器，

占比都为 24%左右，其次是压力传感器，占比为 13%，光学传感器和喷墨头，占比都

为 10%左右。

图 11：2016 全球 MEMS 市场按产品划分

24%

24%

13%3%

3%

10%

4%

10%

2%

7%

惯性传感器

微流量传感器

压力传感器

麦克风

红外传感器

光学传感器

射频传感器

喷墨头

振动传感器

其它


国内 MEMS 聚焦长三角，处于发展初期

从区域而言，MEMS 产业拥有很强的区域分布特点，无论是设计企业、制造企业还是封

装测试企业，基本都围绕长三角来展开；北方主要集中在航天、兵器、电子这些研究所

里面，面向国防军工、航天应用领域，因此形成了相对封闭的体系；珠三角地区则更多

做应用和销售，中西部 MEMS 产业较为落后。

图 12：国内 MEMS 厂商区域分布




中国的 MEMS 产业生态系统也正逐步完善，从研发、开发、设计、代工、封测到应用，

产业链已基本形成，今后 MEMS 将在消费电子、汽车工业、工业控制乃至生物医学、

航空航天等领域扮演越来越重要的角色。

图 13：中国 MEMS 产业链

资料来源：赛迪顾问, 长江证券研究所

国内 MEMS 持续火热，消费和医疗引领市场

从应用结构来看，由于国内智能手机较广的普及率及市场存量，网络通信应用领域领跑

中国 MEMS 市场的发展；同时，中国中国是全球最大的汽车生产国，国家极力推动新



能源汽车及车联网的发展，汽车电子领域所占份额仅次于网络通信；此外，在计算机领

域，除了平板电脑对 MEMS 器件需求量大，喷墨打印头也占了相当大的比重。

图 14：2017 年中国 MEMS 市场应用结构预测图 15：2015-2017 年中国 MEMS 市场应用领域复合增长率

汽车电子

医疗电子

计算机

消费电子

网络通信

其它

0.00% 10.00% 20.00% 30.00% 40.00%

消费电子

医疗

网络与通信

汽车电子

计算机

资料来源：赛迪顾问, 长江证券研究所资料来源：赛迪顾问, 长江证券研究所

根据赛迪顾问的研究数据，2014 年医疗领域占据全球 19%的 MEMS 市场，中国则不到

10%。随着居民收入水平的提高，对健康的需求日益提升，在未来整个市场当中，医疗

领域增长最快。其次是在消费领域，第一，消费电子领域基数较小，第二，智能家居、

可穿戴设备以及 AR/VR 等新兴领域将推动整个消费领域的增长。

图 16：2014-2017 中国 MEMS 市场规模及增长率预测（单位：亿元）

15%

16%

17%

18%

19%

20%

21%

0

100

200

300

400

500

2014 2015 2016 2017

中国MEMS规模增长率

资料来源：赛迪顾问, 长江证券研究所

据赛迪顾问的研究数据，2014 年中国 MEMS 器件市场规模为 265 亿元人民币，占据全

球市场的三分之一。从发展速度而言，中国 MEMS 市场增速一直快于全球市场增速。

2014 年中国 MEMS 器件市场增速高达 17%，中国集成电路市场增速为 9%，横向对比

而言，MEMS 器件市场的增速两倍于集成电路市场。预计到 2017 年，国内 MEMS 市

场规模将达到 400-450 亿元，2014-2017 复合增长率为 19%。在较为乐观情况下，按

照赛迪的远景预测，整个中国 MEMS 市场有望形成接近 1000 亿人民币的庞大市场。



MEMS 应用广泛，借物联网之力站上下一个风口

MEMS 传感器在汽车领域的应用

随着汽车安全应用与降低碳排放的关注度日益提升，MEMS 传感器在汽车电子领域的渗

透率逐渐提高，除此之外，无人驾驶等新兴技术也推动着 MEMS 传感器进一步普及。

2010 年全球平均每辆汽车包含 9.2 个传感器，中国汽车含有 5 个，但中国扩大部署安

全气囊和轮胎压力监测系统(TPMS)，将推动中国汽车平均传感器数量到 2015 年增加到

10 个，在每辆汽车中，光 TPMS 系统就要使用 4.2 个汽车 MEMS 传感器，目前中国已

超越日本成为第三大汽车 MEMS 市场。目前汽车上常见的传感器有加速度计、陀螺仪、

电子罗盘、气压计、红外传感器、超声波传感器、激光测距仪、雷达传感器等。

图 17：应用于汽车的 MEMS 传感器

资料来源：互联网,长江证券研究所

MEMS 传感器在智能手机领域的应用

在智能手机中，大量 MEMS 传感器的使用增加其智能性，提高了用户体验。iPhone 6

Plus 使用了六轴陀螺仪&加速度计（InvenSense MPU-6700）、三轴电子罗盘（AKM

AK8963C）、三轴加速度计（Bosch Sensortec BMA280），磁力计，大气压力计（Bosch

Sensortec BMP280）、指纹传感器(Authen Tec 的 TMDR92)、距离传感器，环境光传感

器(来自 AMS 的 TSL2581 )和 MEMS 麦克风。

图 18：应用于 iPhone 的 MEMS 传感器



资料来源：知乎,长江证券研究所

截至到 2014 年，常见的三种用于智能手机的罗盘传感器、加速度器传感器、陀螺仪渗

透率分别为 48%、64%、17%，陀螺仪渗透率偏低，通常在高端机型上有配置。

图 19：2009-2014 手机销量及罗盘、加速度器、陀螺仪渗透率（单位：百万台）

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2014

手机销量罗盘渗透率加速度器渗透率陀螺仪渗透率

资料来源：Yole Development,长江证券研究所

MEMS 传感器在可穿戴设备领域的应用

在可穿戴智能设备上，传感器的使用更为广泛。Apple Watch 配置的 MEMS 传感器超

过十种。

加速度传感器：测量身体运动，并且可以记录用户步数以及睡眠习惯。

陀螺仪：可以侦测转动，此外，陀螺仪还能让 iWatch“感知”用户，比如举起手

腕准备看表时，屏幕自动亮起。

磁力计：可以用来提升运动追踪的准确性。

晴雨表/气压传感器：提供更准确的天气数据，感知海拔高度的变化

环境温度传感器：提供更准确的生物数据

心率监控仪：进行心率监控

血氧传感器：测量血氧值，对于准确的脉搏率检测至关重要

皮肤电导传感器：计算用户的排汗量



皮肤温度传感器：可以帮助用户了解自己的健身强度

GPS：GPS 可以帮助我们了解自己要去哪里，去过哪里

图 20：应用于 Apple Watch 的 MEMS 传感器

资料来源：知乎,长江证券研究所

除了 Apple Watch，在智能家居热卖的 Nest，很大程度上就受益于湿温度、红外传感器

的廉价；Jawbone、Misfit 等智能手环的兴起，也是受益于重力传感器的普及。

MEMS 传感器在微纳卫星领域的应用

2014 年 5 月 4 日， SpaceX 为国际空间站提供给养的一个火箭，将会投放一个卫星母

船（体积仅为 10X30 厘米），这艘母船，将会投放 104 颗名为“小妖怪”的微型卫星。

“小妖怪”卫星的体积，只有几个拇指般大小。每一颗卫星的重量仅为 5 克，制造成本

仅为 5 美元。每一个“小妖怪”拥有一个微处理器芯片，一个可以和地球通信的无线电

发射装置，两个天线，一个太阳能电池提供卫星长期工作的电力，每一个卫星还配置了

磁力计和陀螺仪，从而获知卫星指向的方向。

图 21：Space 发射的微型卫星

资料来源：Kicksat,长江证券研究所

采用 MEMS 技术制造的微纳卫星体积小、重量轻、成本低、技术含量高、可批量制造，

具有十分广阔的前景，并且在我国有成功先例。2015 年 9 月 20 日，长征六号运载火箭

在太原卫星发射中心升空，成功将 20 颗微小卫星送入预定轨道，其中包括清华大学研



制的“纳星 2 号” 技术试验卫星，该卫星的有效载荷包括纳型星敏感器、微型低功耗

太阳敏感器、硅基 MEMS 陀螺、微型石英音叉陀螺、MEMS 磁强计、北斗/GPS 接收

机等，性能指标均达到国际先进、国内领先水平。

MEMS 传感器在物联网领域的应用

物联网（IoT）是把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化

识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联

网”。传感器作为物联网三大层次结构之一的感知层的重要组成部分，将现实世界中的

物理量、化学量、生物量等转化成可供处理的数字信号，是实现物联网的基础和前提，

同时 MEMS（微机电）技术作为支撑技术，在物联网的发展中起着至关重要的作用。

图 22：物联网（IOT）三层架构


随着移动互联市场趋于饱和，物联网（IoT）逐渐成为全球经济增长和科技发展的新增

点。IDC 发布报告指出，2020 年全球物联网市场市值将增至 1.7 万亿美元。根据 IoT

的数据，2020 年约有 500 亿台设备接入物联网，是现在的 2.5 倍。

图 23：2020 IOT 连接设备数量将达到 500 亿台（单位：十亿）

资料来源：IoT, 长江证券研究所

MEMS 的传感器发展共经历了三个阶段，分别对应不同的驱动力。2000 年左右是汽车

电子、2007 年左右是智能手机、2013 年左右是可穿戴设备，下一个驱动 MEMS 的传



感器发展的动力是物联网，业界预测全球传感器需求有望从当前的百亿级激增到 2025

年的 Trillion-Sensor（TSensor，万亿-传感器）量级。

图 24：MEMS 发展线路图

资料来源：SITRI, 长江证券研究所

MEMS 技术在可穿戴设备、智能家居、医疗、工业 4.0、智能汽车、智慧城市等 IOT 细

分领域都有广泛的应用，常见的 MEMS 传感器诸如麦克风、体声波滤波器、压力传感

器、温度传感器等都存在丰富的应用场景。

图 25：MEMS 产品在 IOT 应用广泛




MEMS 行业发展趋势

市场存出清需求，传感器领域并购持续涌现

2001-2007 年间，MEMS 传感器均价由 3.5 美元降低到接近 2.7 美元，CAGR 为-6%；

2007-2013 年间，MEMS 传感器均价由接近 2.7 美元降低到 1 美元，CAGR 为-13%。

过去五年 MEMS 市场参与者不断增加，尤其移动端货量急剧增长，给价格带来了较大

的压力，市场有内在出清的需求。

图 26：2000-2020 MEMS 传感器均价（单位：美元）


随着价格不断走低，经营不善、技术薄弱、缺乏核心竞争力的厂商出现亏损。近年来行

业并购案例不断出现，强者恒强，具有行业话语权的龙头厂商将在市场调整中最终获益。

表 2：近期传感器领域并购事件

时间并购事项备注

2016.8 TDK收购Tronics 进入MEMS代工领域

2016.8 耐威科技控股MEMS代工龙头赛莱克

斯进入MEMS代工领域

2016.7 北京君正收购OV 进入图像传感器领域

2016.7 AMS收购MAZeT GmbH 进入光学传感器领域

2016.7 华灿光电收购美新进入MEMS领域

2016.4 MTS收购PCB 增强传感器设计、制造和销售能力,

并与测试部门形成互补

2016.3 ADI收购SNAP Sensor 增强在检测和信号处理领域，为IoT

解决方案打下基础

2016.2 索尼收购东芝图像传感器业务增强图像传感器业务，拓展智能手机

相机传感器市场

2016.2 英国豪迈收购CenTrak 将先进的传感器和通信技术引入了医

疗和卫生保健业务


组合传感器是 MEMS 集成新方向



MEMS 产业正向多传感器集成方向前进，形成三大类组合传感器，体积更小、重量更轻、

功能集成度更高的组合 MEMS 传感器是发展方向。

密闭封装（Closed Package）组合传感器是简单且发展较为成熟的，主要是惯性

传感器，如多轴加速度计、陀螺仪和磁力计，21 世纪初，美新（MEMSIC）和意

法半导体（ST）最先将加速度计推到手机中，使得惯性组合传感器成为最成熟、

最常用的集成器件。对于加速度计和陀螺仪，集成是在硅片上实现的，并通过系

统级封装（SiP）将专用集成电路（ASIC）和磁力计集成在一起。

开放腔体（Open Cavity）组合传感器需要与外界联通以感知环境信息。例如，压

力传感器可以和湿度传感器、气体传感器集成，这些传感器的集成主要采用系统

级封装，因为大部分传感器采用不同的制造工艺，在单片硅晶圆上的集成成本过

高。

第三类是光学窗口（Open-eyed）组合传感器，摄像头（图像传感器）是手机中最

昂贵的传感器模组，手机中逐渐形成两个光学窗口组合传感器，包括前置和后置

的图像传感器，也将集成现有的光学传感器，如接近传感器、环境光传感器和 3D

景深传感器等。

图 27：三种 MEMS 组合封装方式


根据 HIS 的数据，组合传感器市场在 2011 年之后占比逐步上升，预计到 2017 年一半

的 MEMS 产品是组合形式。惯性传感器的价值已经严重下滑，从分立传感器转向组合

传感器，三轴分立传感器，甚至六轴组合传感器的价格已经非常低了，集成三轴陀螺仪，

三轴加速传感器，三轴磁感应传感器的九轴惯性传感器将有明显优势。

图 28：2006-2012 组合 MEMS 产品 VS 分立 MEMS 产品销售趋势（单位：百万美元）



资料来源：IHS, 长江证券研究所

封测环节意义重大，占据 MEMS 产业链 70%成本

不同于传统的集成电路产业链，MEMS 中封装和测试占据了产业链 70%的成本，根据

典型的 MEMS 设备成本拆分，其中 ASIC 占据了 12%，测试占据了 40%，封装占据了

30%，传感器占据了 18%，因此封装和测试显得尤为重要。MEMS 的器件复杂性导致

了封装成本过高，同时测试效率低，尤其是做生物 MEMS、化学 MEMS，其测试效率

更低，这也是制约 MEMS 封测发展的瓶颈，因此批量自动化封装及测试能力是降低成

本获取市场的关键，拥有核心封测技术的厂商将深度受益。

图 29：典型的 MEMS 设备成本拆分

12%

40%30%

18%

ASIC 测试封装传感器

资料来源：A Resonant Based Test Methodology for Capacitive MEMs, 长江证券研究所

Capacitive MEMs, 长江证券研究所

MEMS 主要的封装技术为 BGA/LGA 和 WLP，近年来WLP 份额增长较快，2016 年几

乎与 BGA/LGA 持平，是 MEMS 领域最有潜力的封装技术。

图 30：MEMS 传感器封装趋势



资料来源：Amkor, 长江证券研究所

比照 IC，MEMS 代工模式崛起迹象较为确定

在集成电路产业飞速发展的背后，IC 设计和制造方式一直在进行调整，产业链条不断裂

变。自上个世纪 80 年代以来 IC 产业经历了四个阶段，代工模式（Foundry）的出现是

导致 IC 产业链条裂变的一个重要因素。这以上世纪 90 年代台湾集成电路公司（TSMC）

等代工企业的兴起为标志，典型特征是晶圆代工企业与 IC 设计公司相互分离，新兴的

IC 设计公司（Fabless，即无工厂化）不再拥有自己的生产线，这种产业模式因其快速

灵活、适应市场需要迅速成长起来。

进入新世纪，IC 设计和制造领域内的产业链再次裂变导致产业内分工更加细化。在 IC

制造领域，为降低成本，生产技术提供者（往往是大型的 IDM 企业）与生产者相互独

立，前者专门提供已验证的生产技术，后者则将之运用于大规模的生产。这一变迁过程，

表面看是 IC 产业链自身逐步裂变的自然过程，事实上却是在技术飞速发展、成本约束

加强的全球化背景下，各国企业之间产业内分工日益细化和深化的过程。

图 31：IC 产业链四次变迁


MEMS 行业中 Fabless 的份额由 2006 年的 10%增加到 2012 年的 32%左右，正如集成

电路行业所经历由的一样，行业细化和分工的趋势不可逆转。MEMS 传感器行业的品种

多达上万种，单品种的销量很难放大，在价格不断走低的情况下，企业很难盈利，无法

承受大规模的资本支出。面对不断增长的市场规模，迫切想进入的中小设计厂商有很强



的代工需求，Fabless 存在的价值日益凸显。除此之外，由于市场规模相对过小，缺乏

统一工艺，传统的集成电路代工厂商如台积电, 联电, 中芯国际等一线代工厂商较之新

进入的MEMS代工企业赛莱克斯和Tronics、IMT并无绝对的优势，这就给专注于MEMS

代工厂商留下了更大的发展空间。

图 32：2006-2012MEMS 领域 IDM 厂商和 Fabless 厂商营收占比

资料来源：IHS, 长江证券研究所



推荐标的

我们看好 MEMS 代工领域的耐威科技，核心逻辑在于看好 MEMS 代工模式，收购的赛

莱克斯产能充足，同时耐威科技原有的惯性导航产品大量运用 MEMS 技术，与收购的

赛莱克斯产生的协同效应值得期待；美新是全球 MEMS 领域首家专业厂商，曾创造了

诸多行业第一，运营经验丰富，技术储备有优势，行业龙头地位明显，不惧行业调整，

华灿光电收购后，有望更加融入国内市场，长期发展看好；MEMS 产业链封测环境复杂，

对技术要求高，占据整个产业链 70%的成本，作为国内封测领域的龙头，长电科技在高

端封装领域优势明显，将持续受益 MEMS 行业的发展。

耐威科技—收购最大 MEMS 纯代工厂商赛莱克斯，协同

效益有望显现

2016 年 7 月 19 日晚耐威科技发布收购报告书终稿，以发行股份的方式购买北京集成电

路投资中心、徐兴慧合计持有的瑞通芯源 100%的股权。交易各方协商确定瑞通芯源

100%股权作价 74,987.5028 万元，并全部以发行股份的方式支付。

图 33：耐威科技并购赛莱克斯交易架构图 34：耐威科技并购赛莱克斯后股权比例

资料来源：公司公告, 长江证券研究所资料来源：公司公告, 长江证券研究所

本次交易完成之后，耐威科技将直接持有瑞通芯源 100%的股权，耐威科技的实际控制

人仍为杨云春先生，不会导致公司控制权发生变更。

图 35：赛莱克斯代工产品图 36：赛莱克斯产品及终端应用




赛莱克斯代工的产品种类丰富，能够制造加速度、压力、惯性、流量、红外等多种传感

器，微镜、高性能陀螺、光开关、硅麦克风等多种器件以及各种 MEMS 基本结构模块，

代工产品用途广泛，产品终端应用涵盖了通讯、生物医疗、工业及科学、消费电子等领

域。

图 37：赛莱克斯核心工艺

资料来源：公司公告, 长江证券研究所

赛莱克斯拥有覆盖 MEMS 领域的全面工艺技术储备，关键技术已经成熟并经过多年的

生产检验， TSV、 TGV、 SilVia、 MetVia、 DRIE 及晶圆键合等技术模块行业领先。

表 3：赛莱克斯主要核心技术

核心工艺模块对应的生产环节效果/作用技术水平

硅通孔技

术

SilVia®TSV

芯片互连、

CMOS-MEMS 集

成、先进封装

在先进的三维集成电路中实现多层芯

片之间的互联，能够在三维方向使得

堆叠度最大而外形尺寸最小，提升芯

片速度和低功耗性能

国际领先

硅通孔金

属层

MetVia®TSV

国际领先

玻璃通孔

MetVia®TGV

国际领先

深反应离子刻

蚀

DRIE

刻蚀在硅衬底上刻蚀深沟槽和深孔国际领先

晶圆键合

Wafer

Bonding

键合与退火

将晶圆相互结合，使表面原子相互反

应，产生共价键合，让其表面间的键

合能达到一定强度，使晶片间无需媒

介物而纯由原子键结为一体

国际领先

压电材料材料应用利用压电材料受压力作用在两端面间相对领先



Piezo material 出现电压的特性，实现机械能和电能

的互相转换

MEMS 磁性

材料

MagMEMS

材料应用

磁性材料内部由于磁化状态的改变而

引起长度变化，实现磁能和电能的互

相转换

相对领先

聚合物材

料

Polymer

材料应用

聚合物增强了断裂强度、具有低杨氏

模量、延长断裂时间和相对低成本，

其具有惰性和生物相容的特点，适于

生物和化学应用

相对领先

无铅焊锡

电镀

Plating

solders

电镀

利用电解作用使金融或其他材料的表

面附着一层金属膜，从而防止腐蚀，

并提高耐磨性、导电性、反光性等

相对领先

封帽

Capping 圆片封盖密封

形成机械结构所需的真空空间并圆

避免受到机械刮伤、高温破坏相对领先


随着消费电子客户的导入，营收占比逐步增加，2013-2015 年消费电子营收占比分别为

0.70%、4.28%、13.43%，增长最快，消费电子领域的客户在上年末导入量产，2015

年硅麦克风的销售增加，导致来自消费领域的收入占比大幅上升。工业及科学领域逐步

下降，2013-2015 年工业及科学营收占比分别为 56.81%、50.60%、38.19%，降幅最

大，其余的生物医疗和通信领域基本保持稳定。

赛莱克斯业务主要在北美、欧洲及亚洲展开，通过全球布局，目前已形成覆盖三大洲的

销售网络，其中北美和欧洲占绝对主导地位，2013-2015 北美业务小幅上升，亚洲、中

东及大洋洲业务大幅上升，欧洲业务占比出现较大程度萎缩。若公司将来继续实施在北

京建设 8 寸 MEMS 生产线的计划，预计来自亚洲、中东及大洋洲业务将继续保持上升

态势。

图 40：赛莱克斯 2013-2015 产能、产量、销量及产能利用率（单位：片晶圆）

图 38：赛莱克斯 2013-2015 营收按终端客户划分（单位：万元）图 39：赛莱克斯 2013-2015 营收按区域划分（单位：万元）

0

5000

10000

15000

20000

25000

2013 2014 2015

工业及科学生物医疗通讯消费电子

0

5000

10000

15000

20000

25000

2013 2014 2015

北美欧洲亚洲、中东及大洋洲




0%

20%

40%

60%

80%

100%

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

2013 2014 2015

产能产量销量产销率产能利用率


赛莱克斯自 2003 年及 2008 年分别购置并建设了 6 寸 MEMS 生产线和 8 寸 MEMS

生产线线，两条生产线皆已经过量产实践的验证，具有规模生产的能力。2013-2015 公

司产销两旺，产销和产能利用率逐渐走高，2013-2015 公司产销率分别为 71.17%、

77.63%、86.84%，2013-2015 公司产能利用率分别为 48.79%、51.78%、63.33%。随

着赛莱克斯的客户陆续导入量产，特别是受益于来自消费电子领域客户的量产业务，预

计赛莱克斯的产能利用率将持续改善。

图 41：赛莱克斯大事记


华灿光电—并购全球首家 MEMS 厂商美新，切入 MEMS

领域

2016 年 7 月 20 晚间，华灿光电发布公告，透露并购目标为全球领先的微机电（MEMS）

传感器企业 MEMSIC,INC.（USA）（美新半导体），标的资产为和谐芯光（义乌）光电

科技有限公司（简称“SPV”），由 SPV 向本次交易的目标公司美新半导体的股东购买

100%股权。

图 42：华灿光电收购美新交易架构




美新半导体于 2013 年被 IDG-Accel 中国成长基金 II 及旗下附属基金（简称“IDG”）私

有化，同时华灿光电的第一大股东 Jing Tian Capital I, Limited 持股 13.57%，另一公司

股东 8850 万美元 Jing Tian Capital II, Limited 持有 1.11%，两者合计持股 14.68%，而

Jing Tian Capital I, Limited 和 Jing Tian Capital II, Limited 系 IDG-Accel 基金为投资华

灿光电所专门设立的公司，可见本次交易实质上市大股东的体外资产注入上市公司。

图 43：美新主要产品

资料来源：公司官网, 长江证券研究所

美新为消费电子、工业自动化以及航空等领域提供市场需要的多样产品，旗下产品线涵

盖加速度传感器、倾角传感器、惯性系统、地磁传感器、流量传感器，并通过收购无线

网络传感器解决方案供应商CROSSBOW为客户提供最优化的无线传感系统解决方案，

其中美新加速度计系列产品采用独特的热对流技术，利用加热的气体分子来检测加速

度，具有抗振动、无黏附、优异的零点稳定性等特点。

美新的 MEMS 传感器已经在数十亿个手机和消费电子设备及五千万辆汽车中； MEMS

惯性导航模块应用于工业和航天，安装在精准农业拖拉机，无人机，通用飞机，民用喷

气机，及战斗机；流量传感系统安装在工业医疗设备中以及气表中，电流传感器应用于

服务器和各种工业电力系统中，无线局域网系统用于加州葡萄园和桥梁监测等。

图 44：美新 2006-2012 营收及增速(单位：万元) 图 45：美新 2006-2012 归母净利及增速(单位：万元)



-40

-20

0

20

40

60

80

100

0

10000

20000

30000

40000

50000

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

总营业收入同比(%)

-35000

-30000

-25000

-20000

-15000

-10000

-5000

0

5000

-6000

-4000

-2000

0

2000

4000

6000

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

净利润同比(%)

资料来源：Wind, 长江证券研究所资料来源：Wind, 长江证券研究所

美新的营收在 2006 年的 1.02 亿元增长到 2011 年的 4.29 亿元，期间整体保持高速增长

态势，在 2008 年金融危机阶段营收出现下滑，2012 年随着消费电子领域 MEMS 产品

竞争加剧影响，营收也出现小幅下降，截至到 2012 年，营收为 4.01 亿元，2006-2012

年 CAGR 为 25.54%。美新 2006-2012 仅前两年处于盈利状态，在 2008 年金融危机后

一直处于亏损状态，其中在 2010 年亏损幅度达到最大，亏损 4876 万元，之后逐步减

少，2011 年亏损 3834 万元，2012 年亏损 621 万元。

图 46：美新 2006-2012 营收按产品划分(单位：万元) 图 47：美新 2006-2012 营收按区域划分(单位：万元)

0

10000

20000

30000

40000

50000

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

传感器产品系统解决方案产品

0

10000

20000

30000

40000

50000

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

亚洲(除日本外) 北美日本欧洲其他国家

资料来源：Wind, 长江证券研究所资料来源：Wind, 长江证券研究所

美新的营收以 MEMS 传感器为主，2010 年收购了 CROSSBOW 后增加了无线网络传

感器解决方案业务，2010-2012 年的营收呈下降趋势，分别为 7194 万元、6475 万元、

5858 万元，占整体营收比例分别为 28%、15%、15%。美新作为一家总部在美国，运

营基地在无锡的公司，全球化特征明显，亚洲（除日本外）的客户占大约 52%的营收，

其次是北美和日本，分别贡献 25%和 16%的营收，欧洲的客户贡献 6%左右的营收。

图 48：美新大事记




长电科技—封测环节在 MEMS 产业链占比超过 70%，公

司将深度受益

公司作为国内封测龙头厂商，封装技术从低端到高端涵盖完整，BGA/LGA、QFN、WLP、

HTCC/LTCC 等技术都掌握，除此之外，公司还和中芯国际成立合资公司做 12 寸的 FC，

拥有广阔的平台，在收购星科金朋之后，行业排名从第六位跃升至第四位，全球市场占

有率从 3.9%提升至 10%，并进入高端封测领域。

图 49：长电科技叠层封装路线图图 50：长电科技 IC 封装路线图

资料来源：长电科技, 长江证券研究所资料来源：长电科技, 长江证券研究所

长电科技一直开发自有的 MEMS 封测技术，可以支持整个手机里几乎所有的产品；在

MEMS 这一块，磁性传感器等产品也都有涉及。WLSCP 将是 MEMS 的主流应用，公

司拥有雄厚的技术储备，并且可以做到 3P，近期更是斥巨资 3 亿美元布局高端工艺

FoWLP。

图 51：长电科技分立器件封装路线图图 52：长电科技 MEMS 封装产品



资料来源：长电科技, 长江证券研究所资料来源：长电科技, 长江证券研究所

图 53：长电科技 MEMS 封装技术

资料来源：长电科技, 长江证券研究所

收购星科金朋，获取高端技术和客户资源

星科金朋不仅具有先进的封装技术，更有优质的客户资源，在技术方面，星科金朋的

eWLB、TSV、SiP、PoP 等均为行业领先的高端封装技术能力；在客户方面，覆盖了国

际高端客户，包括高通、博通、SanDisk、Marvell 等。

星科金朋拥有多种先进封装技术，主要有 FC（倒装）、eWLB（嵌入式晶圆级球栅阵列）、

TSV（硅通孔封装技术）、SiP（系统级封装）、PiP（堆叠组装）、PoP（堆叠封装）等。

表 4：星科金朋领先技术介绍

封装类别介绍

FC

倒装芯片封装是将裸硅片通过焊料凸块而非焊线接合过程直接固定在基板上。

倒装芯片互连可实现尺寸最小化，降低封装寄生效应，并支持其他传统封装无

法实施的新型电源线和地线分布。

eWLB

eWLB 是一种通用的扇出型晶圆级封装（FO-WLP）技术，专门用于解决互连

间隙越来越不匹配的问题，并且较传统封装集成度更高，电气性能更优，垂直

互连路经更短。

TSV 利用短而垂直的电气接口或通过硅片的“通孔” ，建立从裸片有缘面到背面

的电气连接。与焊线接合、倒装芯片堆叠技术相比，TSV 技术提高了空间效



率和互连密度。与微凸块接合、先进倒装芯片技术联合使用，TSV 还可实现高

度功能集成和更小形状的特殊性能。

SiP 利用各种堆叠集成技术，将多个具有不同功能的芯片及被动元件集成到尺寸更

小的封装元件上。

PoP/PiP 封装利用传统的焊线接合或倒装芯片制程进行堆叠和互连，制成传统的堆叠裸

片和堆叠封装结构。

资料来源：长江证券研究所，公司公告

星科金朋的客户涵盖集成电路制造商和集成电路设计企业，并且许多客户都是各自领域

的市场领导者。

图 54：星科金朋的主要客户情况


风险提示：MEMS 推广不及预期；系统性风险

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行业评级报告发布日后的 12 个月内行业股票指数的涨跌幅度相对同期沪深 300 指数的涨跌幅为基准，投资建议的评级标准为：

看好：相对表现优于市场

中性：相对表现与市场持平

看淡：相对表现弱于市场

公司评级报告发布日后的 12 个月内公司的涨跌幅度相对同期沪深 300 指数的涨跌幅为基准，投资建议的评级标准为：

买入：相对大盘涨幅大于 10%

增持：相对大盘涨幅在 5%～10%之间

中性：相对大盘涨幅在-5%～5%之间

减持：相对大盘涨幅小于-5%

无投资评级：由于我们无法获取必要的资料，或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件，或者其他原因，致使

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