微系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)分析：近年來微系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速

• 黃婷 2024年2月23日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1140 73
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微系統(tǒng)技術(shù)融合了微電子、微機(jī)電和微光電技術(shù)，通過系統(tǒng)架構(gòu)和軟件算法，將微傳感器、微控制器、微執(zhí)行器、微能源及各種接口等構(gòu)成一體化軟、硬件多功能集成，采用微納制造及微集成工藝實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的微納尺度化。它被公認(rèn)為21世紀(jì)的革命性技術(shù)之一。

我國(guó)微系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展

微系統(tǒng)技術(shù)融合了微電子、微機(jī)電和微光電技術(shù)，通過系統(tǒng)架構(gòu)和軟件算法，將微傳感器、微控制器、微執(zhí)行器、微能源及各種接口等構(gòu)成一體化軟、硬件多功能集成，采用微納制造及微集成工藝實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的微納尺度化。它被公認(rèn)為21世紀(jì)的革命性技術(shù)之一。

微系統(tǒng)具有高集成度、微小型化、低功耗、高可靠性、高效率等優(yōu)點(diǎn)。微系統(tǒng)技術(shù)上的新材料、新方法、新工藝等技術(shù)變革必將對(duì)軍民兩用的系統(tǒng)研發(fā)和制造帶來顛覆性影響。微系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展主要集中在MMIC、MCM、MEMS、SOC、SIP等技術(shù)上，其中又以MEMS為主。

20世紀(jì)60年代以來，微系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)歷了從微器件的設(shè)想到微壓力傳感器的問世，逐步實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和制造工藝的改進(jìn)，至今進(jìn)入集成技術(shù)大力發(fā)展階段，在信息、生物、航天、軍事等領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用。美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家在二十世紀(jì)末已將微系統(tǒng)技術(shù)列為現(xiàn)代前沿核心技術(shù)，并納入國(guó)防科技攻關(guān)計(jì)劃，掌握微系統(tǒng)技術(shù)對(duì)于國(guó)家保持技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)具有重要意義。微系統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展如今也受到我國(guó)各部門、相關(guān)高校和科研機(jī)構(gòu)的高度重視和大力支持，深入研究勢(shì)在必行。

20世紀(jì)90年代，全世界的微系統(tǒng)技術(shù)研究進(jìn)入一個(gè)突飛猛進(jìn)、日新月異的發(fā)展階段。非常成功的例子有美國(guó)Analog Devices(模擬器件)公司生產(chǎn)的用于汽車安全氣囊系統(tǒng)的集成慣性傳感器，以及美國(guó)Texas Instruments(德州儀器)公司用于投影顯示的數(shù)字光處理芯片。

相對(duì)于宏觀的機(jī)電傳感器，微系統(tǒng)技術(shù)技術(shù)帶來了兩個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)，即高靈敏度和低噪聲。同時(shí)，由于微系統(tǒng)技術(shù)技術(shù)采用批量生產(chǎn)，而不是采用手工組裝的方式，有效地降低了傳感器的使用成本

20世紀(jì)90年代后期，光微系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展迅速。世界各地的研究人員競(jìng)相開發(fā)微光機(jī)電系統(tǒng)和器件，希望能將二元光學(xué)透鏡、衍射光柵、可調(diào)光微鏡、干涉濾波器，相位調(diào)制器等部件應(yīng)用到光學(xué)顯示、自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)、可調(diào)濾波器、氣體光譜分析儀和路由器等應(yīng)用領(lǐng)域。

生物微系統(tǒng)技術(shù)包括生物學(xué)研究、醫(yī)療診斷和臨床介入等方面的微系統(tǒng)技術(shù)研究和應(yīng)用。由于生物微系統(tǒng)技術(shù)結(jié)構(gòu)和器件的尺寸大小、集成功能多，它們已經(jīng)在一些醫(yī)療方面得到應(yīng)用，例如視網(wǎng)膜植入，耳蝸植入、嵌入生理傳感器以及含有傳感器的智能手術(shù)工具等。

微系統(tǒng)技術(shù)與常規(guī)技術(shù)相比較，明顯的差異在于傳感器技術(shù)方面。微系統(tǒng)對(duì)傳感器的可靠性有了越來越高的要求，同時(shí)要求傳感器有很高的準(zhǔn)確性、敏感性、選擇性、壽命和與長(zhǎng)時(shí)間工作漂移有關(guān)的穩(wěn)定性?；瘜W(xué)傳感器和生物傳感器還必須不受妨礙地暴露在未知的介質(zhì)中，同時(shí)要避免虛假信號(hào)的影響。微系統(tǒng)技術(shù)中傳感器的研究重點(diǎn)是微處理器控制的傳感器陣列信號(hào)的數(shù)字化處理。通過統(tǒng)計(jì)方法求平均值，或者對(duì)信號(hào)進(jìn)行分級(jí)采樣，測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量和動(dòng)態(tài)特性得到了改善。

我國(guó)的微系統(tǒng)技術(shù)已有一定進(jìn)展，ASIC器件已經(jīng)進(jìn)行了在軌試驗(yàn)并開始進(jìn)行空間應(yīng)用，但在制造工藝水平上有待提高?，F(xiàn)階段我國(guó)將“制造屬于自己的微器件”作為我國(guó)微系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)，將在利用現(xiàn)有資源和借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行自我創(chuàng)新，在研發(fā)和生產(chǎn)方面不懈努力，早日實(shí)現(xiàn)我國(guó)的微系統(tǒng)行業(yè)繁榮發(fā)展。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2024-2029年微系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》分析：

微系統(tǒng)的特點(diǎn)包括三個(gè)方面，一是微型化、低成本、低功耗和高可靠;二是高精度，據(jù)目前資料來看MEMS陀螺儀最高水平可以做到0.01度;三是高度的集成化。目前很多微系統(tǒng)，如健康微系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)都可以被實(shí)現(xiàn)，MEMS的智能引擎可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的打擊，MEMS的微系統(tǒng)可以在惡劣環(huán)境下正常工作。

微系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)最大的驅(qū)動(dòng)力之一就是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)最重要的組成是傳感器、網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)。現(xiàn)在更多的企業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)的重視程度遠(yuǎn)超過對(duì)傳感技術(shù)的重視，但在物聯(lián)網(wǎng)成功的案例里，傳感器往往起到?jīng)Q定性的作用，比如環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能停車、醫(yī)療資源配置、手機(jī)行業(yè)，還有遠(yuǎn)程的一些工作，都是建立在傳感器的基礎(chǔ)上。因此，要把物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)系統(tǒng)來進(jìn)行統(tǒng)一開發(fā)，把傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)來加以重視。

目前，MEMS在各個(gè)行業(yè)應(yīng)用比例逐漸增加，歐盟已經(jīng)建立了MEMS協(xié)同技術(shù)聯(lián)盟，在整個(gè)歐洲范圍把MEMS技術(shù)、微系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行分解，形成了統(tǒng)一的微系統(tǒng)研發(fā)、研制和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的體系。

國(guó)內(nèi)微系統(tǒng)行業(yè)相關(guān)企業(yè)約有251家，微系統(tǒng)行業(yè)的供給能力在不斷增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)微系統(tǒng)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為642.9億元，微系統(tǒng)行業(yè)增長(zhǎng)速度較快。微系統(tǒng)產(chǎn)品的凈利率約為9.85%，在大多數(shù)微系統(tǒng)行業(yè)中處于中上水平。中國(guó)微系統(tǒng)行業(yè)的速動(dòng)比率約為1.46，微系統(tǒng)行業(yè)償債能力相對(duì)較高，中國(guó)微系統(tǒng)行業(yè)的總資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率約為0.39，較2019年有所下滑。

近年來，微系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速，微系統(tǒng)集成方法與工藝有了新的突破，微電子器件特征尺寸繼續(xù)減小，微處理器、微射頻器等性能進(jìn)一步提升，碳化硅與氮化鎵等第三代半導(dǎo)體材料器件日益成熟并進(jìn)入應(yīng)用階段，為微系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展提供了有效支撐。微傳感器是傳感技術(shù)微型化的基礎(chǔ)，是微系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)技術(shù)。近年來，微傳感器性能不斷提升，可感知對(duì)象不斷豐富，在生物醫(yī)學(xué)及消費(fèi)電子產(chǎn)品等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，對(duì)各種傳感裝備的微型化發(fā)展起著巨大的推動(dòng)作用。

如果想了解更多微系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)詳情分析，可以點(diǎn)擊查看中研普華研究報(bào)告《2024-2029年微系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》。

本報(bào)告專業(yè)!權(quán)威!報(bào)告根據(jù)微系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展軌跡及多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)中國(guó)微系統(tǒng)行業(yè)的內(nèi)外部環(huán)境、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)顩r、市場(chǎng)供需、競(jìng)爭(zhēng)格局、標(biāo)桿企業(yè)、發(fā)展趨勢(shì)、機(jī)會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)展策略與投資建議等進(jìn)行了分析，并重點(diǎn)分析了我國(guó)微系統(tǒng)行業(yè)將面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，對(duì)微系統(tǒng)行業(yè)未來的發(fā)展趨勢(shì)及前景作出審慎分析與預(yù)測(cè)。是微系統(tǒng)企業(yè)、學(xué)術(shù)科研單位、投資企業(yè)準(zhǔn)確了解行業(yè)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，把握市場(chǎng)機(jī)會(huì)，正確制定企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的必備參考工具，極具參考價(jià)值!

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  2024-2029年微系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告

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