モバイル機器向けMEMS市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：センサーの種類別（指紋センサー、加速度センサー、ジャイロスコープ、圧力センサー、BAWセンサー、マイクロフォン、その他のセンサー）および地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカ）予測、2025年～2033年

モバイル機器向けMEMS市場の成長要因

小型化トレンドの受容度向上

モバイルデバイスにおけるMEMSの必要性に影響を与える重要な要素の1つは、ガジェットの小型化です。メーカーは、最終デバイスが小型化するにつれて優位性を得るために、技術を進歩させる方法を常に模索しています。スマートフォンなどの高感度な商用デバイスにMEMSベースの加速度計を使用することで、デバイスのサイズとコストを削減できました。2020年12月、TDKは、業界の小型ジオメトリの実践向けにMEMS加速度計を発売しました。軽量1.4gの気密SMD Jリードセラミックパッケージ（12 x 12 x 5 mm）で提供されるため、急速に変化する温度条件下でも、PCB上での低コストの実装と信頼性を実現できます。さらに、モバイルデバイス上のセンサーの数が増えるにつれて、設計要件を満たすために、より小型のMEMSが必要になります。現在、モバイルデバイスには、近接センサー、加速度計、ジャイロスコープ、指紋センサー環境光センサー、コンパス、ホール効果センサー、気圧計など。

グラフェンを用いたナノ電気機械システム（NEMS）ベースの加速度計は、従来のシリコンMEMS加速度計に比べてダイ面積が桁違いに小さく、しかも同等の感度を維持している。こうしたデバイスの小型化の傾向が、モバイル機器向けMEMS市場を牽引している。

高性能モバイルデバイスへの需要の高まり

スマートフォンアプリの利用が拡大するにつれ、高性能なモバイルデバイスはあらゆるユーザーにとって不可欠なものとなっています。高性能チップを搭載した様々なモバイルデバイスが開発されています。こうした高性能モバイルデバイスには、加速度計、ジャイロスコープ、マイクロフォンなどのMEMSベースのセンサーが不可欠です。人工知能（AI）や5G技術の発展は、メーカー各社が高性能モバイルデバイスを開発する上で大きな推進力となっています。高性能チップメーカーやMEMSメーカーは、こうしたデバイスメーカーの製品開発と性能向上を支援しています。

スマートフォンは、新しいアプリケーションをサポートする新しいチップセットによって、パフォーマンスの面で進化しています。さらに、5Gスマートフォンを投入する企業も注目されており、これは調査対象市場の成長に直接的なプラスの影響を与えています。たとえば、2021年4月、サムスンはインドで初のミッドセグメント5GデバイスであるGalaxy M42 5Gの発売を発表しました。また、2022年3月、アップルは5G、長時間のバッテリー駆動、A15 Bionicチップを搭載した新しいiPhone SEの発売を発表しました。サムスンやアップルなどのハイエンドスマートフォン市場の支配的なプレーヤー以外にも、新興プレーヤーが既存のプレーヤーと競争するために高性能スマートフォンを発売していることが注目されています。たとえば、中国のスマートフォンブランドRealmeは、ハイエンドヨーロッパ市場を開拓するために、初のハイエンドスマートフォンであるGT 2とGT 2 Proをスペインで発売する計画を発表しました。高性能デバイスの導入は、MEMSセンサーの高度化に対する需要を促進すると予想されます。

抑制要因

非常に複雑な製造プロセスと厳しいサイクルタイム

MEMSデバイスは、単一要素の単純なシステムから、マイクロエレクトロニクス制御を統合した複数の要素からなる複雑なシステムまで、その複雑さは多岐にわたります。これは、MEMSベースのセンサーを製造する際に大きな課題となります。設計の複雑さゆえに、MEMSベースのセンサーは開発サイクルが長くなります。複雑さが増すにつれて、現在のCADツールでは設計サイクルに相当な時間がかかっています。

複雑な製造工程という課題は、スマートフォンにスマートセンサーノードが至るところに存在するというビジョンを阻害する要因にもなっている。これは、スマートフォンが搭載可能な数兆個ものノードを大量生産するには、高度なMEMS製造技術の開発が不可欠だからである。MEMSベースのセンサーの性能はサイズに反比例するため、ほとんどのセンサーの感度は低下する。しかし、周波数応答は改善される可能性がある。

ほとんどのMEMSセンサーシステムの根本的な限界は、依然として熱雑音です。温度と分子の振動によって、すべての機械装置と電気装置は、平均で数千ジュール（10億分の1ジュール）の運動エネルギーで振動します。マイクロスケールで構築されたMEMSデバイスは、このような微弱なエネルギーの影響を受けやすいのです。このようなマイクロシステム全体の小型化は、MEMS分野における最も重要な課題の一つです。

市場機会

5G革命と増加する国際会議

今後到来する5G革命により、接続性はより身近なものとなり、データ量は飛躍的に増加すると予想されています。もう一つの継続的なトレンドはエッジコンピューティングであり、センサーやMEMSの応用によって新たな技術時代が到来しつつあります。モバイルデバイスにおけるセンサーの採用拡大は、予測期間中のイノベーションを促進すると見込まれています。

さらに、IEEE MEMS、MEMS & Sensors Technical Congress、Mobile World Congressなどの国際会議では、モバイル機器におけるMEMSセンサーの利用が注目されると予想され、システムインテグレーターの間で認知度が高まり、市場の成長を促進する可能性が高い。

地域分析

北米は支配的な地域である

アジア太平洋地域は最大の市場シェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）10%で成長すると推定されています。インド、中国、日本、韓国などの国々からの携帯電話に対する大きな需要が、多くのベンダーをこの地域に工場を設立するよう促しています。原材料の入手可能性と、この地域の労働力と建設コストの安さも、企業が生産施設をアジア太平洋地域に置くことを後押ししています。製造の利点に加えて、高い需要と急速な拡大も、携帯電話メーカーがアジア太平洋地域に工場を置くよう促しています。中国政府が提供した最新の統計によると、中国国民は高価な新しい5G携帯電話を購入するために殺到しています。中国は2021年に2億6600万台以上の5G携帯電話を出荷し、前年比63.5%増加しました。

さらに、サムスンは2021年1月に50MPイメージセンサー「Samsung ISOCELL GN2」を発表しました。このセンサーは、1.4マイクロメートル（μm）サイズの大型ピクセル、前モデルのISOCELL GN1の最大1億画素撮影機能からの進化、強力なHDR、Dual Pixel Proテクノロジーによる強化されたオートフォーカス、そしてSmart ISO Proによる照明条件に関わらず鮮やかな結果といった特長を備えています。動画撮影時の機動性を高めるため、GN2はフルHD動画を毎秒480フレーム、または4K動画を毎秒120フレームで撮影できます。サムスンの既存製品の継続的なアップグレードにより、スマートフォンメーカーによるこれらの革新的なセンサーの採用が増加すると予想されます。

北米は2番目に大きな地域です。2030年までに20億米ドルに達すると予測されており、年平均成長率（CAGR）は5.5%です。新時代の技術やモバイルデバイスの進歩を積極的に取り入れている北米地域は、業界に有力メーカーが存在するため、モバイルデバイス向けMEMS市場で主導的な地位を占めています。コネクテッドデバイスのエコシステムが拡大し続けるにつれて、ナビゲーションアプリを支援するスマートフォンのMEMSセンサーの人気が高まると予想されます。この地域でコネクテッドデバイスの普及を促進・支援している主要国の1つが米国です。

さらに、この地域の多くの地域で5Gサービスが展開されるにつれ、MEMSセンサーの役割はますます重要になると予想されます。また、この地域の主要MEMSセンサーベンダーは、複数の業界にわたる高度で幅広い製品ポートフォリオに対応するため、製品イノベーション戦略を採用しています。さらに、スマートフォンの普及に伴い、MEMSマイクロフォンのイノベーションが加速しており、特に製品サイズと消費電力の面でスマートウェアラブル企業によってその傾向が強化され、音響ベースのMEMSセンサーの成長機会が生まれています。

ヨーロッパは3番目に大きな地域です。この地域では、ドイツ、フランス、イギリスなどさまざまな国からのスマートフォンの需要が大幅に増加しています。2020年には、Samsungが最大のシェアを占め、Appleがそれに続きました。さらに、ヨーロッパの東部と中央部では、2021年に普及率が上昇しました。2021年3月に開催された「Featuring You」をテーマにしたバーチャルイベントで、OPPOは、Reno5 Pro 5G、Reno5 5G、Reno5 Zなどのスマートフォンを含む、新しいオール5G対応のReno5シリーズの地域リリースを発表しました。撮影するたびに、デバイスのセンサーを介して、より高いビデオ品質と改善されたポートレートビデオ撮影と写真撮影が提供されます。 OPPO Reno5 Pro 5Gに搭載されている50MPのSony IMX766は、32MPのフロントカメラ、16MPの超広角カメラ、13MPの望遠カメラ、2MPのマクロカメラ、カラーカメラに加え、すべてのピクセルを使用して画像をフォーカスするオールピクセルオムニフォーカスもサポートしています。温度センサースマートフォンは、都市のスマートエコシステムが成長し、家電業界にとって重要なツールとなりつつあるこの地域において、IoTエコシステムにおいてさらに不可欠な存在になると予想されている。そのため、スマートフォンメーカーは、これらのデバイスやアプリケーションの使用状況を監視・制御することでサポートするMEMSセンサーをますます多く搭載するようになっている。

セグメント分析

タイプ別

センサーの種類別に見ると、モバイルデバイス向けMEMSの世界市場は、指紋センサー、加速度センサー、ジャイロスコープ、圧力センサー、BAWセンサー、マイクロフォン、その他のセンサーに分類されます。マイクロフォンセグメントが最大の市場シェアを占め、予測期間中にCAGR 8.4%で成長すると予測されています。高度なMEMSマイクロフォンは、スマートフォンのオーディオ体験を向上させることができます。高機能スマートフォンの普及により、エコーやノイズキャンセリング、風切り音フィルタリング、ビームステアリング、3Dサウンドなどのオーディオ処理のために、1台の電話に複数のマイクロフォンが搭載されるようになり、MEMSマイクロフォンの市場が拡大しています。MEMSマイクロフォンをいち早く採用した企業の1つがApple社で、iPhoneに採用しています。同社はiPhone 4の開発以来、iPhone製品にMEMS容量性マイクロフォンを積極的に組み込んできました。携帯電話に加えて、電子機器メーカーは、MEMSマイクロフォンやその他のセンサーを、ハンドヘルドデバイス、スマートウォッチ、タブレット、医療機器、ウェアラブルエレクトロニクス、IoTデバイスに統合しています。インターネットの普及は、スマートフォンやコネクテッドデバイスの普及拡大に大きく貢献している。インターネット普及率とスマートフォンの普及拡大は、海外のモバイル機器メーカーの進出も意味する。携帯電話の普及と普及範囲の拡大に伴い、MEMSマイクロフォンの需要も増加するだろう。

ジャイロスコープセグメントは2番目に大きい。MEMSジャイロスコープ、またはMEMS角速度センサーは、固定基準点がない場合の旋回検出に使用される。モバイルデバイスのジャイロスコープは、体感ゲームを可能にし、デバイスがゲームでビューを切り替え、GPSサービスが利用できない場合にナビゲーションを可能にする。ジャイロスコープは、VRおよびARアクティビティ、3D写真、パノラマナビゲーションなどにも使用される。位置情報サービスへの依存度の増加やスマートフォンの価格の低下などの要因が、モバイル位置情報サービスへのニーズの高まりを加速させている。これらは、屋内空間で衛星信号がない場合に役立つため、スマートフォンの必要性を強調している。多くのスマートフォンベンダーは、ARゲームを実行するための主要コンポーネントとしてジャイロスコープを使用するARとスマートフォンを互換性のあるものにしようと努力している。Googleは、ARCoreサポートのためにさまざまなデバイスを認定した。これらの携帯電話会社には、Asus、Google Pixel、LG、Realme、Samsung、Xiaomiなどがある。こうした市場の動向は、AR（拡張現実）やVR（仮想現実）をベースとした体験のためのジャイロスコープMEMSの需要を高めており、これは今後数年間で主流となるだろう。