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Die Aussichten für MEMS

ADAS wird zum Treibsatz

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Manuel Tagliavini, Omdia: »Für kabellose In-Ohr-Kopfhörer war 2020 ein magisches Jahr. Für die Hersteller von MEMS-Mikrofonen könnte das der letzte aufgehende Stern für ihre Produkte sein.«
© Omdia

Nach den Einbrüchen des Corona-Jahres 2020 rechnet das Marktforschungsinstitut Omdia für 2021 mit einem Stückzahlwachstum des MEMS-Marktes um 14 Prozent.

Im Automotive-MEMS-Segment rechnen die Analysten mit einem Umsatzwachstum von 15 Prozent. Im Sensorikbereich legen vor allem Bild- und Umweltsensoren weiter kräftig zu.

Ein Ausblick auf die Entwicklung des MEMS- und Sensorikmarktes im Jahr 2021 bedarf eines kurzen Rückblicks auf 2020, um einige interessante Zusammenhänge zwischen den Auswirkungen der Corona-Pandemie und dem sich verstärkenden oder abnehmenden Einsatz von MEMS oder halbleiterbasierten Sensoren in einer Reihe von Applikationen nachvollziehen zu können.

So ist der MEMS-Gesamtumsatz 2020 um weniger als 10 Prozent gegenüber 2019 gesunken, und das Stückzahlwachstum der ausgelieferten MEMS-Bausteine verlangsamte sich 2020 gegenüber 2019 auf 2,5 Prozent, so die Aussage von Manuel Tagliavini, Senior Associate Principal Analyst MEMS & Sensors bei Omdia. Bestimmte Sensorkategorien sahen demnach nur in der ersten Jahreshälfte 2020 eine teilweise Verlangsamung und erholten sich dann schnell in der zweiten Jahreshälfte. Das gilt beispielsweise für Bildsensoren, die im letzten Jahr ein Umsatzwachstum von 5,7 Prozent erreichten.

Nachdem im Frühjahr 2020 klar geworden war, welche Einschränkungen es für die Menschen geben würde, begannen sich die Kauftrends zu verändern. Während der reife Smartphone-Markt nach Auskunft von Tagliavini 2020 einen durchschnittlichen Rückgang der Auslieferungen um 12 Prozent hinnehmen musste, konnten andere MEMS- und Sensor-Anwendungen wie etwa Tablets, Laptops, Spielekonsolen und Fernseher zulegen und bekamen nach Jahren schrumpfender Auslieferzahlen wieder etwas Luft.

Bedarfssteigerungen konnten 2020 auch Produkte wie Smart Speaker und Wearables wie Fitness Tracker und kabellose In-Ohr-Kopfhörer verzeichnen. Angesichts der jüngsten Meldungen über die weltweite Verfügbarkeit von Impfstoffen gehen die Marktforscher bei Omdia davon aus, dass sich die Nachfrage nach diesen Konsumgütern 2021 noch einmal deutlich steigern wird.

Speziell kabellose In-Ohr-Kopfhörer erwiesen sich 2020 als aufgehender Stern für den MEMS-Einsatz, und dieser Trend wird sich in den nächsten Jahren noch fortsetzen. Neben den Apple AirPods in der Standardversion bieten inzwischen weitere Smartphone-Hersteller wie Samsung und Huawei ähnliche Produkte an; dazu gekommen sind auch Audioprodukthersteller wie Bose, Sony, Sennheiser sowie asiatische OEMs.

Der Einsatz von True Wireless Stereo (TWS-Funktionen) in Kombination mit verschiedenen intelligenten Funktionen vom Sprachassistenten bis hin zum selektiven Active Noise Cancelling (ANC) bedarf je nach Ausstattung mindestens drei bis fünf MEMS-Mikrofonen für jeden Ohrhörer. Das ergibt einen beeindruckenden Multiplikator, der mit den neuen Funktionen der Earbuds einhergeht.
Blickt man auf den klassischen MEMS-Einsatz im Smartphone-Bereich, waren die Auswirkungen auf das Premiumsegment im Corona-Jahr 2020 deutlich geringer. Mobiltelefone und Tablets machen nach Darstellung von Tagliavini immer noch mehr als 20 Prozent des weltweiten MEMS-Umsatzes aus. Der Wert von MEMS und Sensoren in Smartphones sinkt auch nicht, dank der Verbesserungen an bestehenden Produkten und dem Einsatz neuer Komponenten wie etwa eines Lidar-Moduls im jüngsten iPhone. Oder es eröffnen sich neue Anwendungsfälle, die den Sensor- und MEMS-Anteil in Smartphones weiter steigern.

Vor diesem Hintergrund blieben Apple und Samsung auch 2020 die größten Abnehmer von MEMS im Konsumgüterbereich. An dieser Position dürfte sich nach Einschätzung der Marktforscher auch in nächster Zukunft nichts ändern, auch wenn OEMs wie Oppo, Vivo und Xiaomi eindeutig an Marktanteilen gewinnen. Die zunehmende Durchdringung des Smartphone-Marktes mit mehreren Kameramodulen im Premium- und Mittelklasse-Segment bringt zusätzlichen Umsatz für den Bildsensormarkt.

Tagliavini weist auch darauf hin, dass man bei Omdia immer mehr Umweltsensoren in Geräten der Unterhaltungselektronik registriert. Zusammenhängen könnte das mit Studien, die Zusammenhänge zwischen Umweltverschmutzung und Krankheiten wie Covid-19 aufgezeigt haben. Das hat die Marktdurchdringung von Geräten wie intelligenten Thermostaten, HLK, Luftbefeuchtern und anderem, vor allem Innenraumzubehör, vorangetrieben.

Auch in diesen Applikationen spiegeln sich jüngste Entwicklungen im Sensor-Bereich wider: Handelte es sich bei den ersten an die Verbraucher gerichteten Geräten noch um „einfache“ VOC-Sensoren, die flüchtige organische Verbindungen detektieren und auf dem thermischen MOX-Prinzip basieren, haben die Marktforscher in jüngster Zeit verstärkt Geräte am Markt bemerkt, die auf optischer Abtastung zusammen mit Laserstrahlen oder auf photoakustischen Prinzipien basieren.
Für 2021 und die Folgejahre erwarten Tagliavini und sein Team mehr und mehr Anwendungen im Bereich Umweltsensorik, besonders für Innenräume. Darüber hinaus erwarten die Omdia-Marktforscher für 2021 und die Folgejahre einen wachsenden Markt für MEMS-Aktoren wie Mikrospiegel, die für die 3D-Sensorik in AR/VR-Headsets zum Einsatz kommen. Auch für dieses Segment gilt: Durch die Auswirkungen der Corona-Pandemie habe sich die Absätze in diesem Bereich beschleunigt.

Positive Nachrichten gibt es laut Omdia auch für den MEMS-Automotive-Markt: Nachdem der Umsatz mit Automotive-MEMS 2020 weltweit um 20 Prozent zurückging, erwarten die Marktforscher für 2021 ein Wachstum von 15 Prozent. Verbunden sein wird das nach ihrer Einschätzung mit einem beschleunigten Übergang zu Hybrid- und Elektrofahrzeugen. Im Ergebnis bedeutet das für MEMS und Sensoren in Zukunft nach Ansicht von Tagliavini einen veränderten Mix beim Automotive-Einsatz: Es werden mehr magnetische Stromsensoren benötigt, dafür aber in Zukunft auch weniger Durchfluss- und Drucksensoren.

Auswirkung auf die Gesamtzahl der verwendeten Sensoren und MEMS wird das nach seiner Einschätzung nicht haben. Er geht davon aus, dass ADAS-Funktionen zum Treibsatz für den MEMS- und Sensoren-Markt werden. Es werden mehr Bildsensoren für das autonome Fahren im Zusammenspiel mit Radar und Lidar benötigt. MEMS-Mikrofone, so der Omdia Analyst, werden verstärkt im Fahrzeuginnenraum zum Einsatz kommen.

 


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