物联网是将数据从采集、传输到应用的一个技术架构，物联网的基础就是感知层，感知层的核心也就是各种传感器进行的数据采集体系，那么传感器的水平某种意义上也就代表了这个国家物联网技术水平的高低。
因为MEMS是这个传感器领域上的一颗明珠！随着汽车、智能装备、家电类产品领域的迅速增长，MEMS传感器用量将大大增加。
物联网、云计算、大数据、智慧城市更为MEMS传感器创造了良好的市场空间，农业、环保、食品检测、智慧医疗、健康养老、可穿戴设备、机器人、3D打印也为MEMS传感器技术的提升和应用创新拓展了思路。
MEMS（Micro-Electro Mechanical System）是指尺寸在几毫米乃至更小的微机电系统，其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统。
简单理解， MEMS 就是将传统传感器的机械部件微型化后，通过三维堆叠技术，例如三维硅穿孔 TSV 等技术把器件固定在硅晶元（wafer）上，最后根据不同的应用场合采用特殊定制的封装形式， 最终切割组装而成的硅基传感器。
受益于普通传感器无法企及的 IC 硅片加工批量化生产带来的成本优势， MEMS 同时又具备普通传感器无法具备的微型化和高集成度。
行业里普遍认为，MEMS是替代传统传感器的唯一选择！
我们回顾一下最典型的半导体发展历史：
从 20 世纪初在英国物理学家弗莱明手下发明的第一个电子管，到 1943 年拥有 17468 个电子三极管的 ENIAC 和 1954 年诞生装有 800 个晶体管的计算机 TRADIC， 到 1954 年飞兆半导体发明了平面工艺使得集成电路可以量产， 从而诞生了 1964 年具有里程碑意义的首款使用集成电路的计算机 IBM 360。
模拟量到数字化、 大体积到小型化以及随之而来的高度集成化，是所有近现代化产业发展前进的永恒追求。
其实MEMS的发展也不例外！
正因为 MEMS 拥有如此众多跨世代的优势， 目前来看我们认为其是替代传统传感器的唯一可能选择，也可能是未来构筑物联网感知层传感器最主要的选择之一。
1）微型化： MEMS 器件体积小， 一般单个 MEMS 传感器的尺寸以毫米甚至微米为计量单位， 重量轻、耗能低。
同时微型化以后的机械部件具有惯性小、谐振频率高、响应时间短等优点。 MEMS 更高的表面体积比（表面积比体积） 可以提高表面传感器的敏感程度。
2）硅基加工工艺，可兼容传统 IC 生产工艺：硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相当，密度类似铝，热传导率接近钼和钨，同时可以很大程度上兼容硅基加工工艺。
3）批量生产： 以单个 5mm*5mm 尺寸的 MEMS 传感器为例， 用硅微加工工艺在一片 8 英寸的硅片晶元上可同时切割出大约 1000 个 MEMS 芯片， 批量生产可大大降低单个 MEMS 的生产成本。
4）集成化： 一般来说，单颗 MEMS 往往在封装机械传感器的同时， 还会集成ASIC 芯片，控制 MEMS 芯片以及转换模拟量为数字量输出。
5）多学科交叉： MEMS 涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科，并集约了当今科学技术发展的许多尖端成果。
MEMS 是构筑物联网的基础物理感知层传感器的最主要选择之一。
由于物联网特别是无线传感器网络对器件的物理尺寸、功耗、成本等十分敏感，传感器的微型化对物联网产业的发展至关重要。
MEMS 微机电系统结合兼容传统的半导体工艺， 采用微米技术在芯片上制造微型机械，并将其与对应电路集成为一个整体的技术，它是以半导体制造技术为基础发展起来的， 批量化生产能满足物联网对传感器的巨大需求量和低成本要求。
中国MEMS 传感器商机何在？
整个MEMS传感器产业链，包括研发、设计、代工、封测到应用。MEMS产业链将来的投资机会重点应在新型封装与测试、12寸晶圆、软件和新兴传感器。
1. 新的封装与测试已经成为众多MEMS传感器公司的焦点，由于MEMS传感器的复杂性，封装占据了整个芯片成本的很大部分，因此未来要降低成本来扩展市场，很大程度上等同于降低封装成本；
其次国内整个测试效率较低，这也是制约MEMS传感器发展的瓶颈。降低封装成本、提高测试效率，是亟待解决的难题。
2. 目前几乎所有的MEMS传感器都是由8英寸晶圆产线制造的，不过由于汽车电子与物联网等需求的不断攀升，导致生产MEMS传感器的8英寸产线利用率极高，所以生产MEMS传感器的12英寸MEMS晶圆制造将在未来几年成为热门主题，12英寸晶圆制造将影响整个MEMS传感器供应链，包括设计、材料、设备和封装等。
3. 电子产业迫切需要新的MEMS来推动智能产品和物联网的发展，期待有突破性的新产品不断出现。
新兴MEMS传感器是产业投资的重点方向。
4．软件正成为MEMS传感器的重要组成部分。随着传感器进一步集成，越来越多的数据需要处理，软件使得多种数据融合成为可能。软件将是未来的投资机会。
物联网是我国未来十年的核心发展战略，MEMS传感器则是物联网中不可或缺的一环，下一个十年，会涌现出远比现在主流MEMS传感器更有市场前景的MEMS产品，期待中国MEMS产业能跻身世界前列。
虽然技术商业化周期越来越短，但要坚持工匠精神，稳扎稳打，MEMS行业要有这种精神，用十到十五年的积累，来打造一款精品！
未来将是物联世界，让我们相约2019年11月19-21日，相约2019（第三届）全球物联网大会—寻找思考者！
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声明：本文系《洞悉——物联网发展1000问》系列文章第三十五篇，旨在希望通过系统性与行业专业视角就物联网产业当前发展现状与经济潜力予以分析和分享。IOT物联网，万物互联，互联万物。
作者：王正伟（物哥 WXID：iot-wang）中关村物联网产业联盟秘书长 全球物联网大会主席 本文系作者原创转载请注明出处
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