MEMS（微機電系統）是什麼？MEMS 概念股有哪些？MEMS 產業分析！

近期隨著 AI 題材回檔整理，市場資金回流半導體族群，其中 微機電系統 相關的 MEMS 概念股重返市場焦點，即便你從未聽過微機電系統或 MEMS，但卻與我們生活息息相關。究竟什麼是 MEMS？MEMS 概念股有哪些？MEMS 市場現況與未來展望又是如何？本篇文章帶你一探究竟！

MEMS 是什麼？

微機電系統（Micro-electromechanical systems,英文簡稱 MEMS），主要利用半導體相關製程步驟為基礎——包含薄膜沉積、蝕刻、接合等技術——在矽晶圓上「製作微小機械結構的技術」，能再進一步與微電子元件整合，建構完整且微型化的機電結構系統。簡單來說，就是能夠在一個微小元件中整合電子、機械、材料、光學、化學以及控制等多種專業領域之工程技術，也因此，MEMS 可說是 21 世紀最具發展價值的先進技術之一。

▲微機電製程技術，資料來源：台灣師範大學機電科技學系、資料日期：2023/9/25

實務上，微機電系統的應用能被區分為三大領域，分別為：微結構、微感測器、微致動器。

• 微結構，例如：探針卡、原子力顯微鏡的微型探針、生醫晶片的微流道
• 微感測器，例如：麥克風、壓力計、加速度計、陀螺儀
• 微致動器，例如：噴墨頭的加熱器或壓電致動器

▲微機電系統應用領域，資料來源：閎康科技-科技新航道、資料日期：2022/11/20

MEMS 應用

微機電系統的熱門產品，主要以「微感測器」為需求大宗，像是早期的車子裡監測胎壓的壓力計、啟動安全氣囊的加速度器；而近年來隨著物聯網、人工智慧或元宇宙等新興應用席捲全球，消費性電子產品市場面臨快速擴張，如智慧型手機、智能家電、電動車以及穿戴式裝置等，均需要運用大量的 MEMS 的微感測器（尺寸小、耗電低、效率優）。

這邊實際再舉一個例子──無線藍牙耳機的「降躁功能」。各家科技大廠為了帶給使用者更好的聽覺體驗，均積極投入無線藍芽耳機的開發與優化，其中微機電技術的「微致動器」則扮演關鍵角色，尤其在入耳式耳機的封閉聲場表現最為亮眼，能提供更完整、更具臨場感的聲音。

▲微機電系統發展史，資料來源：科技新報、資料日期：2022/12/26

MEMS 概念股

微機電系統已成為市場顯學，雖然 2023 上半年行情動力來自於 AI 題材，但近期隨著產業輪動、相關題材發酵，市場資金逐漸回流半導體類股，其中 MEMS 概念股表現相對具韌性，展望後市亦極具投資潛力。下表幫大家整理幾檔熱門的 MEMS 概念股。

MEMS 不受摩爾定律限制？

這邊先簡單帶大家認識摩爾定律。摩爾定律（Moore’s law），主要由英特爾共同創辦人，同時也是半導體巨擘的高登．摩爾所提出，其核心概念為：相同尺寸的 IC 晶片上可容納的電晶體數目，約每隔 18-24 個月便會增加一倍，能夠提升晶片性能以及降低成本。不過專家也觀察到，當終有一天電晶體微縮到一定程度後，必定會迎來其物理極限，故近年來針對「摩爾定律已死」的討論聲浪日漸增加。

那微機電系統受到摩爾定律限制嗎？答案是「不會」。我們從最終目標切入分析，摩爾定律主要追求極力縮小元件，持續將電晶體朝小型化的路徑前進；然而，微機電系統則是透過多樣化的方式（能夠整合電子、機械、材料、光學、化學以及控制等多種專業領域），藉以拓展半導體製程的影響力和應用，也因此成就了所謂的超越摩爾定律（More than Moore）一說。

MEMS 市場現況

上面帶大家認識了微機電系統的基本介紹與應用，由於微機電系統具備 3 大優勢：可整合機械結構和電子線路、可批量製造與降低成本、縮小成品尺寸與提高效能等，其中微感測器的應用最為普及——如智能手機、穿戴式裝置、電動車等——而目前最主要的應用產業集中在「消費性電子（市場佔比 60%）」以及「汽車電子（市場佔比 20%）」兩大領域，剩下的 20% 則分散在電信、醫療、工業和航太應用等領域範疇。

以美國穿戴式裝置市場為例，我們從下圖中可以觀察到，穿戴式裝置市場自 2020 年至 2030 年展現出明確的增長趨勢，其年均複合成長率達 12.9%，2023 年整體市場預估將達 1,861.4 億美元；接著，若再聚焦 2022 年全球穿戴式裝置市場，前三名應用場景分別為：消費性電子、醫療保健、企業以及產業用途。由於穿戴式裝置（亦可稱作智慧穿戴產品）具備自動感測、蒐集、顯示或傳送資訊以及連網等功能，尤其在近年 IOT（物聯網）或智慧生活等潮流成為顯學，也因此加速推升了微機電系統的市場需求。

▲美國穿戴式裝置市場趨勢，資料來源：Grand View Research、資料日期：2023/9/26

MEMS 未來展望

根據 MarketsandMarkets 預估，微機電系統預計將從 2022 年 148 億美元成長到 2028 年 229 億美元，年均複合成長率達 7.6%，主要受惠於全球雲端運算需求增加，以及 IOT（物聯網）所帶動的消費性電子產品浪潮。若將微機電系統市場細分不同產業觀察（如下圖），可以發現不論是消費性電子、國防或是航太產業，均可受益於微機電系統帶來的相關技術轉型，尤以電信產業的增幅最為顯著，未來五年的年均複合成長率高達 22.9%，主要反映出 5G 基建以及數據中心的設備需求。

▲MEMS 於各應用領域之全球市場規模預測資料來源：科技發展觀測平台、資料日期：2023/4/17

而在電動智能車市場方面，微機電系統亦扮演著重要的關鍵角色，如車用抬頭顯示器（AR 擴充實境結合投影成像技術）、車子智慧監控功能（汽車動作感測器結合嵌入式機器學習）等，根據 Mordor Intelligence 調查，預估 2023～2028 年微機電系統在電動智能車市場 CAGR 將達 7.2%；此外，在全球汽車傳感器市場方面，預估將於 2032 年達到 550 億美元市場商機，10 年 CAGR 為 10.1%（如下圖）。

▲資料來源：Mordor Intelligence、資料日期：2023/3/13

MEMS 結論

最後，如果把 IC 晶片比喻為大腦，那麼微機電系統就如同是眼、耳、鼻、舌與四肢的存在，能夠協助大腦感知外界環境，包含聲音、光影、冷熱或是觸碰等。展望未來，我們將邁入更強調智慧生活、高科技應用為主的社會型態，而 MEMS 微機電系統掌握著關鍵的科技技術，不論在 AI 人工智慧、5G 或是元宇宙的浪潮下，均可望迎來樂觀的產業前景與投資商機。

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