撰文丨黄依婷
编辑丨马诗晴
信息技术和材料技术日新月异之时，我们的设备正变得越来越“小”：以手机为例，其芯片已缩到了“10nm”级别；电池即便更轻薄，其能量密度也已高达Wh/L以上；最新的柔性显示屏薄如白纸，甚至还能弯曲。
作为人类“感觉器官的延伸”，传感器能感受并测量外界信号，并将其转化为电信号等有规则的信息形式输出。“MEMS传感器”就是传感器的“微型版”，在功能不变的情况下，它的体积被压缩至微米甚至纳米级。
以MEMS麦克风为例，结合芯片和传感器技术，它将外界的声音转化成电信号，被广泛用于手机、电脑、智能家居等领域。与传统圆柱体麦克风相比，它仅仅是一块小小的“方片”，体积不足6立方毫米。
当前，掌握MEMS自主生产技术的厂商寥寥无几，敏芯微就是其中之一。它的产品已经遍布手机、电脑、医疗、工业等各个领域。年，其MEMS麦克风出货量位列全球第四。以优异的业绩，敏芯微多次被中国半导体业协会评为“中国MEMS十强企业”。
那么，敏芯微是如何在国内MEMS发展“一穷二白”之时实现技术自主研发？其技术优越性究竟几何？与英飞凌、博世等半导体巨头相比，敏芯微又以何优势与之抗衡？
技术崛起于低端市场
与传统驻极体麦克风相比，MEMS麦克风在多方面具备更优性能，足以“吊打”前者：
MEMS麦克风不仅体积更小、功耗更低，而且在频率响应、耐温、抗干扰性等关键指标上，都显著优于传统麦克风。此外，因为体积小，其对震动不敏感，便不用加垫片保护，从而节约了人工和材料成本。多重优势下，MEMS麦克风性能优越性明显，逐渐受市场青睐。
而彼时低端手机市场正蓬勃发展，为国产MEMS麦克风崛起提供了有利的生长土壤。年前后，智能手机迅速普及，年销量以20%以上的速度增长。金立、尼彩、天语等低端品牌机大打价格战，火遍大街小巷。低端手机对MEMS麦克风性能要求低，为主打性价比的国产MEMS厂商带来了绝佳市场机会。
敏芯微起初的“资本积累”，即源于此。然而，抓住这一机会并非轻而易举。可以说，敏芯微当时面临的市场“一穷二白”。
尽管与芯片一样，MEMS传感器也需经历“研发-制造-封装-测试”四个环节，但后者生产工艺却呈现高度定制化特征。芯片生产各环节分工清晰，上下游配合可快速实现量产。然而，MEMS传感器本质是硅片上制造微小机械系统和集成电路集合体，不仅要设计芯片，还需生产工艺配合。由于每个细分领域生产工艺不同，定制化成了必须。
年，正值我国MEMS产业起步之时，很多封装厂根本没有MEMS完整产品线。对敏芯微而言，其突破了MEMS芯片设计环节后，却又苦于没有下游封测厂完成芯片封装测试。为此，敏芯微四处奔走，帮助下游厂商建立MEMS麦克风封装测试生产线。
年，敏芯微与中芯国际基于各自工艺，共同开发出基于8寸晶圆技术的芯片封测生产线。年，敏芯微研发出代表国际前沿水平的传感器制造加工工艺，与晶圆代工厂华润上华合作量产了第一代6寸MEMS传感器芯片。年，敏芯微又将独有的麦克风封装技术知识产权转移至华天科技，与之进行封测全产业链合作。
与上下游多年“磨合”，敏芯微终打通全产业链，其MEMS麦克风与国际半导体巨头产品相比，性能不差、价格低廉，因而率先在低端市场畅销，占有一席之地。年，其产量大规模释放，销售收入较上年增长2倍，突破万元。
年开始，手机市场大洗牌。随着消费升级，大批低端国产品牌被淘汰，华为、小米、苹果等一二线品牌进一步占领更多市场。敏芯微产品在性能不断升级优化过程中，亦逐渐升级打入高阶市场，获得了华为、小米、传音、索尼等大客户支持。
如今，敏芯微MEMS麦克风技术已是业内一流水平，在尺寸、灵敏度、降噪性能等指标上，敏芯微产品与意法半导体、楼氏、歌尔股份等诸多知名大厂持平。
强势抢占新兴领域
手机市场之后，智能家居、可穿戴设备两个新兴消费市场快速繁荣，为敏芯微创造了又一次业绩大增长的机会。
随着手机普及率提高，规模增速下滑已成近两年手机市场发展主旋律。年，中国手机出货量较上年下滑15.7%，年，出货量又进一步下降7.5%。
与之对应的，智能家居、可穿戴设备等新兴消费市场却呈现热火朝天的发展态势：
物联网技术赋能下，智能家居得以更“贴心”的服务，正受到越来越多消费者喜爱。根据艾瑞咨询数据统计，年，中国智能家居市场规模已突破亿元，预计年，其规模将达到亿元，持续保持20%以上年复合增速。
继手环、手表之后，风靡全球的TWS无线耳机引领了智能穿戴设备市场新一轮增长。随着蓝牙技术不断成熟，越来越多手机厂商取消了3.5毫米耳机接口，推出TWS无线耳机。以iPhone为例，iPhone7开始，耳机接口去除，改为全面支持蓝牙技术。年，中国TWS耳机出货量万件，同比增长%，预计到年，其出货量将超过万件。
在手机市场摸爬滚打多年，敏芯微早已培养了敏锐的市场嗅觉，结合业内领先的传感器技术，公司很快抓住了这一波新兴发展机遇，在智能家居、可穿戴设备刚刚兴起之时就量产了针对性的MEMS麦克风产品，占尽市场先机。
在智能家居领域，敏芯微产品增长可谓“突飞猛进”。其收入从年的万元激增至年的万元，翻了64倍不止。年，智能家居取代手机业务，成敏芯微MEMS麦克风最大销售主战场。当年，公司智能家居MEMS麦克风销量万颗，按每个智能音箱平均安装2-7颗麦克风推算，敏芯微国内市场占有率已有40%左右，处于领先地位。
智能家居的繁荣带动了敏芯微盈利全面上升。作为新兴市场中的首批进入者，敏芯微先发优势为其创造了较大的盈利空间。年以来，公司产品毛利率水平提升明显，从年的32.9%上升至如今的40%左右。在卓越的产品技术和上下游整合优势下，敏芯微产品毛利率在业内亦是领先，超越英飞凌、楼氏、歌尔股份等同类竞争对手。
在TWS耳机领域，敏芯微加强市场开拓，亦已取得显著成效。3年来，公司每年出货量增量在万颗以上。年，其销售收入突破万元，3年复合增速70%以上。
两市场产品带动下，敏芯微业绩亮眼。在毛利率上升的同时，其MEMS麦克风业务销售收入从年的万元一路飞增至年的2.84亿元。未来，新兴消费市场还将持续繁荣，敏芯微产品还将持续放量，带动业绩强势增长。
研发开拓汽车市场
随着技术日渐精进，敏芯微产品在消费领域愈加驾轻就熟。与此同时，公司将目光瞄向了更高阶的市场——汽车。
汽车电子早已是MEMS传感器行业仅次于消费的第二大应用领域。在让汽车更“智能”方面，MEMS传感器扮演着越来越重要的角色。例如，在控制系统中，MEMS传感器可在转弯时测量角速度，判断方向盘是否打足；在净化系统中，MEMS传感器可感知空气质量，自动调节车内净化器，保持空气清新。
汽车对MEMS传感器灵敏度、稳定性等要求很高，因而MEMS产品技术含量高，附加值亦更高。当前，国内少有MEMS厂商能达到汽车级别的技术要求，汽车市场仍是博世、英飞凌、TDK等国外先进厂商的天下。博世与英飞凌两厂商加起来便占据了30%以上的市场份额。
敏芯微针对汽车市场的MEMS压力传感器技术已有了较大突破。以最常见的汽车压力传感器——进气歧管压力传感器为例，将敏芯微产品与英飞凌对比，其在测量范围和工作温度等已能与后者媲美，而在测量精度上略有落后。年。公司压力传感器领域已入选国内MEMS细分领域优秀企业名单，与业内企业相比具有一定的竞争力。
然而，取得技术突破与实现量产之间，却隔了不小距离。敏芯微MEMS压力传感器下游封测厂商的技术掣肘，在此时愈加突出：
MEMS产品在国内汽车市场刚刚起步，国内代工厂一方面生产加工经验少，缺乏完善的封装测试工艺；另一方面缺乏足够订单和市场，其投入研发和设备的意愿也较低。此情况下，国内MEMS传感器产品质量和稳定性提升缓慢，又反过来限制上游芯片公司的发展。
为更好地打入汽车市场，敏芯微拟筹资0万元，用于自建压力传感器封测生产线。自建产线后，敏芯微将有能力打造多品种、小批量的MEMS压力传感器产品，可更好地满足汽车客户高度定制化、高技术标准的需求。
当前，敏芯微压力传感器主要用于电子血压计、部分简单的汽车配件等领域，其年营收规模为万。自建产线后，公司将有望全面打开汽车工业市场，据筹资测算，将为其带来年均万营收增量。
将机械产品做成纳米级和微米级，MEMS微型传感器代表了国家最核心的工业实力。如敏芯微这样十几年不懈研发，终实现自主生产的企业，是国家芯片自主化道路上的“排头兵”。于低端市场中打磨技术、整合产业链，到如今预备进军高端工业市场，敏芯微一路稳扎稳打，正向着国际一流芯片厂商目标前行。