Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de MEMS para dispositivos móviles por tipo de sensor (sensor de huellas dactilares, sensor de acelerómetro, giroscopio, sensor de presión, sensor BAW, micrófonos, otros tipos de sensores) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el período 2025-2033.

Factores de crecimiento del mercado de memorias para dispositivos móviles

Mayor aceptación de la tendencia a la miniaturización

Uno de los elementos clave que influyen en la necesidad de MEMS en dispositivos móviles es la miniaturización de los dispositivos. Los fabricantes buscan constantemente métodos para avanzar en su tecnología y obtener ventajas a medida que los dispositivos finales se vuelven más pequeños. El uso de acelerómetros basados ​​en MEMS en dispositivos comerciales sensibles como los teléfonos inteligentes ayudó a reducir el tamaño y los costos de los dispositivos. En diciembre de 2020, TDK lanzó el acelerómetro MEMS para prácticas de geometría más pequeña en la industria. Su disponibilidad en un paquete cerámico SMD J-lead hermético ligero de 1,4 g (12 x 12 x 5 mm) permite un ensamblaje de bajo costo y confiabilidad en PCB, incluso en condiciones de temperatura que cambian rápidamente. Además, a medida que aumenta el número de sensores en un dispositivo móvil, se requieren MEMS más miniatura para cumplir con los factores de diseño. Actualmente, los dispositivos móviles vienen con sensores, como sensores de proximidad, acelerómetros, giroscopios,sensores de huellas dactilaressensores de luz ambiental, brújulas, sensores de efecto Hall, barómetros y otros.

Los acelerómetros basados ​​en sistemas nanoelectromecánicos (NEMS) que utilizan grafeno ocupan un área de chip mucho menor que los acelerómetros MEMS de silicio convencionales, manteniendo al mismo tiempo una sensibilidad competitiva. Esta tendencia a la miniaturización de los dispositivos impulsa el mercado de los MEMS utilizados en dispositivos móviles.

Creciente demanda de dispositivos móviles de alto rendimiento

Con el creciente uso de aplicaciones pesadas en smartphones, los dispositivos móviles de alto rendimiento se han vuelto imprescindibles para cualquier usuario. Se están fabricando diversos dispositivos móviles con chips de alto rendimiento. Estos dispositivos requieren sensores basados ​​en MEMS, como acelerómetros, giroscopios, micrófonos y otros, para facilitar la transición. La inteligencia artificial y las tecnologías 5G impulsan aún más a los fabricantes a desarrollar dispositivos móviles de alto rendimiento. Los fabricantes de chips de alto rendimiento y los fabricantes de MEMS apoyan a estos fabricantes de dispositivos en la alineación y el desarrollo del dispositivo resultante.

Los smartphones han evolucionado en términos de rendimiento, con nuevos chipsets que admiten nuevas aplicaciones. Además, se observa que los fabricantes están introduciendo smartphones 5G, lo que tiene un impacto positivo directo en el crecimiento del mercado estudiado. Por ejemplo, en abril de 2021, Samsung anunció el lanzamiento del Galaxy M42 5G, su primer dispositivo 5G de gama media en India. Asimismo, en marzo de 2022, Apple anunció la presentación del nuevo iPhone SE, que cuenta con 5G, una batería de larga duración y el chip A15 Bionic. Además de los líderes del mercado de smartphones de gama alta, como Samsung y Apple, se observa que nuevos fabricantes están lanzando smartphones de alto rendimiento para competir con los ya establecidos. Por ejemplo, la marca china de smartphones Realme anunció sus planes para introducir sus primeros teléfonos de gama alta, el GT 2 y el GT 2 Pro, en España para acceder al mercado europeo de gama alta. Se espera que la introducción de dispositivos de alto rendimiento impulse la demanda de sensores MEMS más sofisticados.

Factores restrictivos

Proceso de fabricación altamente complejo y tiempos de ciclo exigentes.

Los dispositivos MEMS varían en complejidad, desde sistemas simples con un solo elemento hasta sistemas complejos con varios elementos bajo control microelectrónico integrado. Esto supone un gran desafío para la producción de sensores basados ​​en MEMS. Debido a la complejidad del diseño, los sensores basados ​​en MEMS tienen un ciclo de desarrollo prolongado. El ciclo de diseño ha estado consumiendo mucho tiempo con las herramientas CAD actuales a medida que la complejidad ha aumentado.

El desafío que supone el complejo proceso de fabricación también dificulta la visión de que los smartphones cuenten con sensores inteligentes integrados en todas partes. Esto se debe a que aumentar la producción a los billones de sensores que podría tener un smartphone sería imposible sin el desarrollo de técnicas sofisticadas de fabricación MEMS. Dado que el rendimiento de los sensores basados ​​en MEMS es inversamente proporcional a su tamaño, la sensibilidad bruta de la mayoría de los sensores disminuye. Sin embargo, la respuesta en frecuencia podría mejorar.

El principal obstáculo para la mayoría de los sistemas de sensores MEMS sigue siendo el ruido térmico. La temperatura y la vibración de las moléculas provocan que todos los dispositivos mecánicos y eléctricos vibren con una energía cinética promedio de unas pocas milmillonésimas de julio. Los dispositivos MEMS fabricados a microescala son susceptibles a estas pequeñas cantidades de energía. Esta miniaturización de un microsistema completo representa uno de los desafíos más importantes para el campo de los MEMS.

Oportunidad de mercado

La revolución del 5G y el aumento de las conferencias mundiales

Se prevé que la próxima revolución 5G facilite la conectividad, generando así un volumen de datos exponencialmente mayor. Otra tendencia en auge es la computación perimetral, impulsada por el mercado, donde la aplicación de sensores y MEMS está dando paso a una nueva era tecnológica. Se espera que la creciente adopción de sensores en dispositivos móviles impulse la innovación durante el período de pronóstico.

Además, se prevé que conferencias internacionales como IEEE MEMS, MEMS & Sensors Technical Congress y Mobile World Congress destaquen el uso de sensores MEMS en dispositivos móviles, lo que probablemente generará conciencia entre los integradores de sistemas y, por lo tanto, impulsará el crecimiento del mercado.

Análisis regional

América del Norte es una región dominante.

La región de Asia-Pacífico representó la mayor cuota de mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 10 % durante el período de pronóstico. La considerable demanda de teléfonos móviles en países como India, China, Japón y Corea del Sur está motivando a muchos proveedores a establecer fábricas en la zona. La disponibilidad de materias primas y los bajos costos de mano de obra y construcción de la región también han alentado a las empresas a ubicar sus instalaciones de producción. Junto con las ventajas de la fabricación, la alta demanda y la rápida expansión también están impulsando a los fabricantes de teléfonos móviles a ubicar sus fábricas en Asia-Pacífico. La población china está comprando masivamente los nuevos y costosos teléfonos móviles 5G, según las estadísticas más recientes proporcionadas por el gobierno chino. China envió más de 266 millones de teléfonos 5G en 2021, un 63,5 % más que el año anterior.

Además, Samsung presentó en enero de 2021 su nuevo sensor de imagen Samsung ISOCELL GN2 de 50 MP. Este sensor cuenta con píxeles de gran tamaño (1,4 micrómetros), una mejora respecto a la capacidad fotográfica de hasta 100 MP de su predecesor, el ISOCELL GN1; potente HDR; enfoque automático mejorado gracias a la tecnología Dual Pixel Pro; y resultados vívidos independientemente de las condiciones de iluminación gracias a Smart ISO Pro. Para una mayor movilidad al grabar vídeos, el GN2 ofrece grabación en Full HD a 480 fotogramas por segundo o en 4K a 120 fotogramas por segundo. Se espera que las continuas mejoras en sus productos actuales impulsen la adopción de estos innovadores sensores por parte de los fabricantes de smartphones.

América del Norte es la segunda región más grande. Se estima que alcanzará un valor de 2 mil millones de dólares para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 5,5 %. Esta región, preparada para adoptar tecnologías de vanguardia y avances en dispositivos móviles, goza de una posición de liderazgo en el mercado de MEMS para dispositivos móviles gracias a la presencia de importantes fabricantes en el sector. Se prevé que los sensores MEMS en los teléfonos inteligentes, utilizados para mejorar las aplicaciones de navegación, ganen popularidad a medida que el ecosistema de dispositivos conectados siga creciendo. Estados Unidos es uno de los principales países de la región que impulsa y facilita la adopción de dispositivos conectados.

Además, con el despliegue de servicios 5G en gran parte de la región, se espera que el papel de los sensores MEMS adquiera aún mayor relevancia. Asimismo, los principales proveedores de sensores MEMS de la región están adoptando estrategias de innovación de productos para ofrecer una cartera de soluciones avanzada y diversificada en varios sectores. Por otra parte, la creciente innovación en micrófonos MEMS, impulsada por los teléfonos inteligentes, se ha visto potenciada por las empresas de dispositivos portátiles inteligentes, especialmente en lo que respecta al tamaño y el consumo energético de los productos, lo que genera oportunidades de crecimiento para los sensores MEMS basados ​​en sonido.

Europa es la tercera región más grande. La región ha experimentado una demanda significativa de smartphones en varios países, como Alemania, Francia y el Reino Unido. En 2020, Samsung ostentaba la mayor cuota de mercado, seguido de Apple. Además, las regiones del este y centro de Europa también experimentaron un aumento en las tasas de penetración en 2021. En un evento virtual con el tema "Featuring You" en marzo de 2021, OPPO anunció el lanzamiento regional de su nueva serie Reno5 totalmente 5G, que incluye los smartphones Reno5 Pro 5G, Reno5 5G y Reno5 Z. Con cada captura, la mayor calidad de video del dispositivo y la mejora en la grabación y fotografía de retratos se ofrecen a través de sus sensores. El sensor Sony IMX766 de 50 MP del OPPO Reno5 Pro 5G también es compatible con All-Pixel Omni Focus, en el que cada píxel se utiliza para enfocar la imagen, además de una cámara frontal de 32 MP, una cámara ultra gran angular de 16 MP, una cámara telefoto de 13 MP, una cámara macro de 2 MP y una cámara a color.sensor de temperaturaSe prevé que el smartphone se integre aún más en el ecosistema de IoT de la región, donde los ecosistemas inteligentes para ciudades están en auge y se están convirtiendo en una herramienta fundamental para el sector de la electrónica de consumo. En consecuencia, los fabricantes de smartphones están incorporando cada vez más sensores MEMS que dan soporte a estos dispositivos y aplicaciones mediante la monitorización y regulación de su uso.

Análisis segmentario

Por tipo

Por tipo de sensor, el mercado global de MEMS para dispositivos móviles se segmenta en sensor de huellas dactilares, sensor de acelerómetro, giroscopio, sensor de presión, sensor BAW, micrófonos y otros tipos de sensores. El segmento de micrófonos representó la mayor cuota de mercado y se estima que crecerá a una CAGR del 8,4 % durante el período de pronóstico. Los micrófonos MEMS avanzados pueden mejorar la experiencia de audio en los teléfonos inteligentes. La alta adopción de teléfonos inteligentes con funciones avanzadas llevó a la incorporación de más de un micrófono por teléfono para el procesamiento de audio, como cancelación de eco y ruido, filtrado de ruido del viento, direccionamiento de haz, sonido 3D y otros efectos interesantes, expandiendo el mercado de micrófonos MEMS. Uno de los primeros en adoptar los micrófonos MEMS es Apple, Inc., para sus iPhones. Esta compañía ha estado incorporando rigurosamente micrófonos capacitivos MEMS en sus productos iPhone desde el desarrollo del iPhone 4. Además de los teléfonos móviles, los fabricantes de electrónica integran micrófonos MEMS y otros sensores en dispositivos portátiles, relojes inteligentes, tabletas, dispositivos médicos, dispositivos electrónicos vestibles y dispositivos del Internet de las Cosas (IoT). La penetración de internet también juega un papel importante en la creciente adopción de teléfonos inteligentes y dispositivos conectados. El aumento de la penetración de internet y de los teléfonos inteligentes también marca la entrada de fabricantes internacionales de telefonía móvil. La demanda de micrófonos MEMS aumentará con la aceptación y el alcance de los teléfonos celulares.

El segmento de giroscopios es el segundo más grande. Los giroscopios MEMS, o sensores de velocidad angular MEMS, se utilizan para detectar giros cuando no hay un punto de referencia fijo. Los giroscopios en dispositivos móviles permiten juegos somáticos, cambiar la vista en los juegos y navegar cuando no hay servicio GPS. El giroscopio también se utiliza en actividades de realidad virtual y aumentada, fotografía 3D y navegación panorámica, entre otras. Factores como la creciente dependencia de los servicios basados ​​en la ubicación y la disminución de los precios de los teléfonos inteligentes impulsan la creciente necesidad de estos servicios móviles. Pueden ser útiles en ausencia de señales satelitales en espacios cerrados, lo que resalta su necesidad en los teléfonos inteligentes. Muchos fabricantes de teléfonos inteligentes se esfuerzan por hacer que sus dispositivos sean compatibles con la realidad aumentada, que tiene un giroscopio como componente principal para ejecutar juegos de realidad aumentada. Google certificó varios dispositivos para la compatibilidad con ARCore. Estas compañías de telefonía móvil incluyen Asus, Google Pixel, LG, Realme, Samsung, Xiaomi y muchas otras. Estas tendencias en el mercado impulsan la necesidad de giroscopios MEMS para experiencias basadas en realidad aumentada y realidad virtual, que prevalecerán en los próximos años.