IHS-Prognose 2015 MEMS-Markt wächst auf über 10 Milliarden Dollar

Jérèmie Bouchaud
Jérèmie Bouchaud, IHS »Apples iWatch wird einen nachhaltigen Einfluss auf die Entwicklung des Wearable-Marktes für MEMS haben«

Wie von IHS erwartet, hat sich der Markt für MEMS im Bereich Smartphones und Tablets in den letzten Jahren abgekühlt – ein Trend, der sich nach Ansicht von Jérèmie Bouchaud, Director and Senior Principal Analyst MEMS and Sensors bei IHS Electronics and Media, 2015 fortsetzen wird

Wie die Marktforscher von IHS bereits vor drei Jahren vorhersagten, schwächt sich das Wachstum des MEMS-Marktes zunehmend ab. Ein Wachstum von 5,6 Prozent im letzten Jahr bescherte der Branche ein Umsatzvolumen von 9,45 Milliarden Dollar. IHS geht aktuell davon aus, dass ein durchschnittliches jährliches Wachstum von 6,6 Prozent das Volumen des MEMS-Marktes bis 2018 auf rund 12,22 Milliarden Dollar erhöht. Damit wächst der MEMS-Markt derzeit deutlich langsamer als der allgemeine Halbleitermarkt, dessen Wachstum 2014 bei 10 Prozent lag. 

Verantwortlich dafür ist zum einen die Abkühlung im Consumerelektronik- und Mobile-Markt. Hier steht ein Wachstum von 7 Prozent 2014 Wachstumsschüben von 34 und 26 Prozent in den Jahren 2011 und 2012 gegenüber. Moderat fiel auch das Wachstum im Automotive-MEMS-Bereich aus: +5,3 Prozent. Im Vergleich dazu: Das Halbleiterwachstum im Automotive-Segment betrug im letzten Jahr 10 Prozent.

Konkret ist die Abkühlung im CE- und Mobile-Bereich darauf zurückzuführen, dass die Verkaufszahlen für Highend-Smartphones und Tablets nicht mehr so rasant steigen wie in den letzten Jahren. Das hat einen extremen Preisverfall bei Beschleunigungsaufnehmern, Gyroskopen, Kompass- und Drucksensoren für diese Anwendungen zur Folge. Entsprechend hart ist der Kampf um Marktanteile zwischen den einzelnen MEMS-Herstellern, was dazu führt, dass die Preise noch unter die Erwartungen der Kunden gesunken sind. So sanken auch die Preise für hochwertige MEMS-Mikrophone, wie sie beispielsweise von Apple eingesetzt werden, 2014 um fast 30 Prozent. Knowles hatte es bislang geschafft, das Preisniveau relativ stabil zu halten, doch Neueinsteiger wie AAC und STMicroelectronics treten offenbar sehr preisaggressiv auf. Zudem ist deutlich geworden, dass die Anwendungsmöglichkeiten für einige Sensortypen wie etwa Gyroskope und Drucksensoren in diesen Applikationen beschränkt sind. Die von ihnen ermöglichten Features mögen nice-to-have im Highend-Segment sein, es gelingt ihnen aber nicht, den Midrange- und Low-End-Sektor zu erobern. 

Die Tatsache, dass die chinesische Regierung entschieden hat, TPMS nicht wie geplant 2015 einzuführen, sondern auf die Verfügbarkeit einer chinesischen Lieferkette zu warten, hat entscheidend zum moderaten Wachstum des letzten Jahres beigetragen. Die ursprünglichen Umsatzerwartungen für 2015 verschieben sich damit um etwa fünf Jahre in die Zukunft. 

Hinzu kommen starke Preiserosionen beispielsweise bei Gyroskopen für die Dashboard-Navigation. Mit 7 bis 8 Dollar waren diese MEMS vergleichsweise teuer. Newcomer wie STMicroelectronics haben sich inzwischen mit »Consumer-ähnlichen« Gyros in diesem Segment etabliert, was zu einem Preisverfall von über 20 Prozent geführt hat, in einem Segment, dessen Preisverfall in den letzten Jahren bei durchschnittlich 5 Prozent lag. Zudem haben Bosch und Murata große Erfolge mit ihren Combo-Sensoren erzielt, die Beschleunigungsaufnehmer und Gyroskope in einem Gehäuse vereinen und speziell im Bereich ESC und Schlinger-Erfassung zum Einsatz kommen.

Doch es gibt auch positive Entwicklungen und Signale. So ist der Markt für optische Kreuzverbindungen (OCX) zuletzt regelrecht explodiert. Hersteller wie Polatis haben ihren Umsatz allein 2013 verdoppelt. Andere, wie Calient, haben ihre Mitarbeiterzahl fast verzehnfacht. Die IHS-Marktexperten gehen davon aus, dass in den nächsten drei bis vier Jahren jährlich einige Tausend OCX verkauft werden, im Gegensatz zu den zweistelligen Stückzahlen der letzten Jahre. Verantwortlich für diesen Boom ist der inzwischen erfolgte Einsatz von OCX-Lösungen im Data-Center-Bereich.

Weitere positive Beispiele sind der Einsatz von RF-MEMS. Hier werden Produkte von Radant inzwischen in realen militärischen Radaranwendungen eingesetzt. Die Zeit der Testphase ist vorüber. General Electric hat im November letzten Jahres ein MRI-System mit MEMS-Schaltern vorgestellt. Coto Technology begann 2014 damit, magnetische MEMS-Schalter für das Tracking im Wildlife-Bereich zu liefern. Mit ZTE hat zudem eine zweite Firma nach Samsung damit begonnen, MEMS-Antennen in Handsets einzusetzen. Samsung hatte dies bereits Ende 2011 versucht. 

Zu den weiteren Hoffnungsträgern zählt die Tatsache, dass erste IoT-Anwendungen sich zu richtigen Volumenabnehmern für MEMS entwickeln, und das speziell in Bereichen, die bislang als Nischen galten. So hat beispielsweise Analog Devices schon einige Hunderttausend Beschleunigungsaufnehmer in Anwendungen geliefert, die ein Telemetrie-Monitoring für Kühe realisieren. MEMS-Mikrophone finden erste Anwendungen im Bereich Smart Home und bei der Sprachaktivierung von Straßenbeleuchtungen. 

In einem deutlich höheren Maße als früher bestehen Versicherungsunternehmen inzwischen auf einem Tracking von Wertgegenständen durch Blackboxes. Solche Lösungen beinhalten bis zu zehn Sensoren, doch sind Beschleunigungssensoren die Minimalanforderung in diesem Bereich. Unternehmen wie Analog Devices, Freescale und Murate liefern beispielsweise Trägsheitssensoren in diese Applikationen. 

Trägheitssensoren setzen sich zudem immer stärker in rauen Anwendungen durch. Analog Devices liefert hier Hochtemperaturlösungen für Ölbohrköpfe oder AHRS-Systeme im Midrange-Bereich. Siliziumbasierte Sensorlösungen haben sich zudem erfolgreich in immer mehr Industrieapplikationen etabliert. So sind Gyroskope zwar noch in der Mehrzahl im Automotive-Bereich vertreten, sie finden aber immer häufiger auch in luftgestützten Waffensystemen Einsatz. Ausgehend vom Smartphone-Geschäft, kommen Mikrophon-MEMS 2015 immer häufiger in Industrie- und Medizinanwendungen zum Einsatz. So werden Knowles und InvenSense in diesem Jahr allein 3 Millionen Mikrophon-MEMS in die Hörgeräteindustrie liefern. 

Einen signifikanten Impuls erwartet IHS von der Markteinführung der »Apple Watch« in diesem Jahr. Das gilt nicht nur für MEMS, sondern auf für nicht MEMS-basierte Sensoren wie optische Puls-Sensoren. Darüber hinaus melden MEMS-Foundries wie Dalsa, IMT Tronics und Siplex einen robusten Ausblick für mikrofluidische Chips im Jahr 2015. Obwohl der Großteil dieses Marktes kaptiv ist und von Firmen wie Abbott beherrscht wird, scheint der Bedarf sowohl von Seiten der Diagnostik als auch für die Medikamentenherstellung zu steigen. 

Gleichzeitig kommt eine neue Generation von MEMS-basierten Gaschromatographen (GCs) von Firmen wie APIX, Pollution und Defiant auf den Markt. Diese miniaturisierten GCs erlauben das Monitoring verschiedenster Gase und haben ein starkes Potential in der Öl- und Gasindustrie. Spectral Engines und Hamamatsu haben zudem MEMS-basierte Spektrometer auf den Markt gebracht. Erste Anwendungen finden diese 2015 in Falschfarbenkameras in Drohnen und Satelliten. Anwendungen im Medizinbereich und der Prozesskontrolle werden folgen. 

MEMS-basierte Insulinpumpen sind heute deutlich näher an der Wettbewerbsfähigkeit gegenüber konkurrierenden Lösungen und werden voraussichtlich in drei Jahren auf den Markt kommen. STMicroelectronics’ Produktionspartner Debitech hat hier inzwischen signifikante Fortschritte gemacht. 

Im jüngsten IHS-Report wurde zudem ein stark gesteigertes Interesse der Automobilindustrie in Form von Tier 1 und OEMs festgestellt, mehrere MEMS-Mikrophone in die Fahrgastzelle zu integrieren, um Freisprechlösungen mit Geräuschunterdrückung zu realisieren. In einigen Szenarien ist dabei der Einsatz von 12 bis 14 MEMS-Mikrophonen angedacht. Einen völlig neuen Markt hat zudem HP Ende 2014 betreten, indem das Unternehmen den ersten 3D-Drucker mit MEMS-Druckköpfen vorgestellt hat. (eg)  

Wie die Marktforscher von IHS bereits vor drei Jahren vorhersagten, schwächt sich das Wachstum des MEMS-Marktes zunehmend ab. Ein Wachstum von 5,6 Prozent im letzten Jahr bescherte der Branche ein Umsatzvolumen von 9,45 Milliarden Dollar. IHS geht aktuell davon aus, dass ein durchschnittliches jährliches Wachstum von 6,6 Prozent das Volumen des MEMS-Marktes bis 2018 auf rund 12,22 Milliarden Dollar erhöht. Damit wächst der MEMS-Markt derzeit deutlich langsamer als der allgemeine Halbleitermarkt, dessen Wachstum 2014 bei 10 Prozent lag. 

Verantwortlich dafür ist zum einen die Abkühlung im Consumerelektronik- und Mobile-Markt. Hier steht ein Wachstum von 7 Prozent 2014 Wachstumsschüben von 34 und 26 Prozent in den Jahren 2011 und 2012 gegenüber. Moderat fiel auch das Wachstum im Automotive-MEMS-Bereich aus: +5,3 Prozent. Im Vergleich dazu: Das Halbleiterwachstum im Automotive-Segment betrug im letzten Jahr 10 Prozent.

Konkret ist die Abkühlung im CE- und Mobile-Bereich darauf zurückzuführen, dass die Verkaufszahlen für Highend-Smartphones und Tablets nicht mehr so rasant steigen wie in den letzten Jahren. Das hat einen extremen Preisverfall bei Beschleunigungsaufnehmern, Gyroskopen, Kompass- und Drucksensoren für diese Anwendungen zur Folge. Entsprechend hart ist der Kampf um Marktanteile zwischen den einzelnen MEMS-Herstellern, was dazu führt, dass die Preise noch unter die Erwartungen der Kunden gesunken sind. So sanken auch die Preise für hochwertige MEMS-Mikrophone, wie sie beispielsweise von Apple eingesetzt werden, 2014 um fast 30 Prozent. Knowles hatte es bislang geschafft, das Preisniveau relativ stabil zu halten, doch Neueinsteiger wie AAC und STMicroelectronics treten offenbar sehr preisaggressiv auf. Zudem ist deutlich geworden, dass die Anwendungsmöglichkeiten für einige Sensortypen wie etwa Gyroskope und Drucksensoren in diesen Applikationen beschränkt sind. Die von ihnen ermöglichten Features mögen nice-to-have im Highend-Segment sein, es gelingt ihnen aber nicht, den Midrange- und Low-End-Sektor zu erobern. 

Die Tatsache, dass die chinesische Regierung entschieden hat, TPMS nicht wie geplant 2015 einzuführen, sondern auf die Verfügbarkeit einer chinesischen Lieferkette zu warten, hat entscheidend zum moderaten Wachstum des letzten Jahres beigetragen. Die ursprünglichen Umsatzerwartungen für 2015 verschieben sich damit um etwa fünf Jahre in die Zukunft. 

Hinzu kommen starke Preiserosionen beispielsweise bei Gyroskopen für die Dashboard-Navigation. Mit 7 bis 8 Dollar waren diese MEMS vergleichsweise teuer. Newcomer wie STMicroelectronics haben sich inzwischen mit »Consumer-ähnlichen« Gyros in diesem Segment etabliert, was zu einem Preisverfall von über 20 Prozent geführt hat, in einem Segment, dessen Preisverfall in den letzten Jahren bei durchschnittlich 5 Prozent lag. Zudem haben Bosch und Murata große Erfolge mit ihren Combo-Sensoren erzielt, die Beschleunigungsaufnehmer und Gyroskope in einem Gehäuse vereinen und speziell im Bereich ESC und Schlinger-Erfassung zum Einsatz kommen.

Doch es gibt auch positive Entwicklungen und Signale. So ist der Markt für optische Kreuzverbindungen (OCX) zuletzt regelrecht explodiert. Hersteller wie Polatis haben ihren Umsatz allein 2013 verdoppelt. Andere, wie Calient, haben ihre Mitarbeiterzahl fast verzehnfacht. Die IHS-Marktexperten gehen davon aus, dass in den nächsten drei bis vier Jahren jährlich einige Tausend OCX verkauft werden, im Gegensatz zu den zweistelligen Stückzahlen der letzten Jahre. Verantwortlich für diesen Boom ist der inzwischen erfolgte Einsatz von OCX-Lösungen im Data-Center-Bereich.

Weitere positive Beispiele sind der Einsatz von RF-MEMS. Hier werden Produkte von Radant inzwischen in realen militärischen Radaranwendungen eingesetzt. Die Zeit der Testphase ist vorüber. General Electric hat im November letzten Jahres ein MRI-System mit MEMS-Schaltern vorgestellt. Coto Technology begann 2014 damit, magnetische MEMS-Schalter für das Tracking im Wildlife-Bereich zu liefern. Mit ZTE hat zudem eine zweite Firma nach Samsung damit begonnen, MEMS-Antennen in Handsets einzusetzen. Samsung hatte dies bereits Ende 2011 versucht. 

Zu den weiteren Hoffnungsträgern zählt die Tatsache, dass erste IoT-Anwendungen sich zu richtigen Volumenabnehmern für MEMS entwickeln, und das speziell in Bereichen, die bislang als Nischen galten. So hat beispielsweise Analog Devices schon einige Hunderttausend Beschleunigungsaufnehmer in Anwendungen geliefert, die ein Telemetrie-Monitoring für Kühe realisieren. MEMS-Mikrophone finden erste Anwendungen im Bereich Smart Home und bei der Sprachaktivierung von Straßenbeleuchtungen. 

In einem deutlich höheren Maße als früher bestehen Versicherungsunternehmen inzwischen auf einem Tracking von Wertgegenständen durch Blackboxes. Solche Lösungen beinhalten bis zu zehn Sensoren, doch sind Beschleunigungssensoren die Minimalanforderung in diesem Bereich. Unternehmen wie Analog Devices, Freescale und Murate liefern beispielsweise Trägsheitssensoren in diese Applikationen. 

Trägheitssensoren setzen sich zudem immer stärker in rauen Anwendungen durch. Analog Devices liefert hier Hochtemperaturlösungen für Ölbohrköpfe oder AHRS-Systeme im Midrange-Bereich. Siliziumbasierte Sensorlösungen haben sich zudem erfolgreich in immer mehr Industrieapplikationen etabliert. So sind Gyroskope zwar noch in der Mehrzahl im Automotive-Bereich vertreten, sie finden aber immer häufiger auch in luftgestützten Waffensystemen Einsatz. Ausgehend vom Smartphone-Geschäft, kommen Mikrophon-MEMS 2015 immer häufiger in Industrie- und Medizinanwendungen zum Einsatz. So werden Knowles und InvenSense in diesem Jahr allein 3 Millionen Mikrophon-MEMS in die Hörgeräteindustrie liefern. 

Einen signifikanten Impuls erwartet IHS von der Markteinführung der »Apple Watch« in diesem Jahr. Das gilt nicht nur für MEMS, sondern auf für nicht MEMS-basierte Sensoren wie optische Puls-Sensoren. Darüber hinaus melden MEMS-Foundries wie Dalsa, IMT Tronics und Siplex einen robusten Ausblick für mikrofluidische Chips im Jahr 2015. Obwohl der Großteil dieses Marktes kaptiv ist und von Firmen wie Abbott beherrscht wird, scheint der Bedarf sowohl von Seiten der Diagnostik als auch für die Medikamentenherstellung zu steigen. 

Gleichzeitig kommt eine neue Generation von MEMS-basierten Gaschromatographen (GCs) von Firmen wie APIX, Pollution und Defiant auf den Markt. Diese miniaturisierten GCs erlauben das Monitoring verschiedenster Gase und haben ein starkes Potential in der Öl- und Gasindustrie. Spectral Engines und Hamamatsu haben zudem MEMS-basierte Spektrometer auf den Markt gebracht. Erste Anwendungen finden diese 2015 in Falschfarbenkameras in Drohnen und Satelliten. Anwendungen im Medizinbereich und der Prozesskontrolle werden folgen. 

MEMS-basierte Insulinpumpen sind heute deutlich näher an der Wettbewerbsfähigkeit gegenüber konkurrierenden Lösungen und werden voraussichtlich in drei Jahren auf den Markt kommen. STMicroelectronics’ Produktionspartner Debitech hat hier inzwischen signifikante Fortschritte gemacht. 

Im jüngsten IHS-Report wurde zudem ein stark gesteigertes Interesse der Automobilindustrie in Form von Tier 1 und OEMs festgestellt, mehrere MEMS-Mikrophone in die Fahrgastzelle zu integrieren, um Freisprechlösungen mit Geräuschunterdrückung zu realisieren. In einigen Szenarien ist dabei der Einsatz von 12 bis 14 MEMS-Mikrophonen angedacht. Einen völlig neuen Markt hat zudem HP Ende 2014 betreten, indem das Unternehmen den ersten 3D-Drucker mit MEMS-Druckköpfen vorgestellt hat. (eg)