世界のMEMS圧力センサ市場（2023年～2031年）：タイプ別、流通チャネル別、用途別、地域別

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世界のMEMS圧力センサ市場規模は、2023年には26億7409万米ドルと評価され、予測期間（2024年～2032年）の間に年平均成長率（CAGR）6.0%で成長し、2032年には42億6209万米ドルに達すると推定されています。

微小電気機械システム（MEMS）デバイスは、シリコンチップ上に小型機械部品と電子部品を集積しています。 MEMS圧力センサーは、圧力検出素子とデジタル・コンディショニング・プロセッサーを内蔵し、ドリフト、感度、直線性パラメーターをデジタル補正します。 この圧力センサーは、電圧電源に基づいて校正・補正された標準電圧信号を生成します。 純粋な非腐食性ガスの圧力測定に適しています。 MEMSシリーズ圧力センサーは、クリーンな非腐食性ガスの圧力測定を目的としており、MEMS技術とSOP、DIP、COBパッケージなどのパッケージタイプに基づいています。

MEMS加工プロセスを経たピエゾ抵抗圧力検出ダイが、MEMS圧力センサーの主要部品です。 バネのようなダイアフラムと、ダイアフラムに組み込まれた4つの抵抗が圧力検出ダイを構成している。 4つのピエゾ抵抗はホイートストーンブリッジ構造を作ります。 ホイートストンブリッジは、バネのようなダイアフラムに圧力がかかると、直線的な比例電圧信号を生成します。 圧力が変化しないと出力がないため、使用する電力が少なくて済みます。 MEMS圧力センサーは、その小型、低コスト、その他の利点により、生物医学、カーエレクトロニクス、およびその他の分野で広く使用されています。

MEMS圧力センサ市場の成長要因

オートメーションとインダストリー4.0の出現

MEMS センサは、温度、振動、圧力、音響、音響の調査が必要な早期故障検出および予知保全システムに使用できるため、オートメーションおよびインダストリー 4.0 アプリケーションで使用されています。 製造業に大きな変化をもたらしたインダストリー4.0とIoTの導入により、企業は自動化によって人間の労働力を補完・補完し、プロセスの故障による産業事故を減らす技術を導入する必要があります。

さらに、自動化された生産技術が重視されていることも、この業界に大きな影響を与えている。 IBEFのデータによると、インド政府は、2025年までに製造業の生産高寄与度を国内総生産（GDP）の16％から25％に引き上げるという野心的な目標を設定した。 Udyog Bharat 4.0プログラムであるSmart Advanced Manufacturing and Rapid Transformation Hub (SAMARTH)は、インドの製造業者の間でインダストリー4.0の知識を増やし、自動化関連の問題に対処するために必要なツールを関係者に提供することを目的としていた。 そのため、産業全体の自動化の堅調な成長とインダストリー4.0への取り組みの拡大は、予測期間を通じて市場を促進すると予想される。

主要プレーヤーによる新製品発表と投資

オートメーション市場の既存・新規プレーヤーが新製品を開発・発表しており、市場の競争は激化している。

例えば、2021年2月、ABBは次世代コボットファミリーのGoFaとSWIFTIの発売を発表し、同社のYuMi協働ロボットポートフォリオを拡大した。 より強く、より速く、より高性能なこれらのコボットの発売は、ヘルスケア、消費財、エレクトロニクス、食品・飲料、物流などの高成長セグメントにおける同社の事業拡大を加速させ、多くの産業における自動化需要の高まりに対応することを目的としている。
さらに、米国では自動化のためのインフラが発達しているため、スマートファクトリー・ソリューションに投資するプレーヤーが集まっている。

例えば、2021年12月、デロイトはシーメンス・デジタル・インダストリーズ・ソフトウェアがスマート・ファクトリーの創設スポンサーに署名したと発表した。 ザ・スマート・ファクトリー・ウィチタは、ウィチタ州立大学のイノベーション・キャンパス内にある6万平方フィートの持続可能なスペースである。 スマート・ファクトリーには、完全に機能する生産ラインと、スマート・ファクトリーの機能を創造しテストするための体験型ラボがある。 このような要因が市場拡大の原動力となっている。

抑制要因

複数のインターフェースに関する複雑さ

センサー・ベース・システムの設計における最も重大な問題のいくつかは、インターフェースに起因する。 センサーインターフェースに関連する数多くの課題は、設計と製造を複雑にするのに十分である。 たとえ、部品間の結合を解除し、多くのシステムで再利用するために重要であったとしても、設計と製造を困難にするには十分です。 Fierce Electronicsが最近行ったセンサー設計に関する調査では、参加者の3分の1以上が、センサーを設計に統合することが最大の課題であると回答しています。

システムが必要とする情報を報告するために、ユーザーが複数のセンサーを統合して1つの信号を与える場合、複雑になるかもしれない。 他のすべての要素が同等であれば、複数のセンサーを採用する方が高価になるのは理解できる。 MEMSダイスは、センシング、相互接続、作動のために環境とのインターフェイスが必要である。 MEMSのパッケージングは用途に特化しており、パッケージによってMEMSデバイスと環境との物理的なインターフェースが可能になる。 過酷な環境はMEMSのパッケージングにさまざまな課題をもたらし、市場の成長を制限している。

市場機会

センサーリッチ・アプリケーションの需要増加

センサー技術は、それが使用されているほとんどすべての分野で、人々の日常生活に役立っている。 センサーは発生源／環境から信号を検出・収集し、それに応じて反応を設計する。 光、温度、動き、圧力など様々なソースが使用できる。 革新的なセンサー技術は、複数のライフスタイル、ヘルスケア、フィットネス、生産、日常的なアプリケーションで使用されている。 また、センサーを搭載したドラッグ・ドナーは、医療現場での薬の服用を容易にする。 薬の服用を促す信号を送り、適切なタイミングで必要な薬を供給する。

例えば、2022年1月、スペリオル・センサー・テクノロジーは、NDシリーズを拡張するために2つの新しい圧力センサー・ファミリーを追加することを発表した。 これらの新しいデバイスにより、メーカーは低圧から中圧の範囲で動作するいくつかの産業機器アプリケーション向けに、より安定した高精度の製品をコスト効率よく開発できるようになる。
新しい中圧センサーは、商業、輸送、研究開発、製造装置メーカーをサポートする。 さらに、石油化学業界の圧力センサーに対する需要は、主に信頼性、安定性、高精度に重点を置いています。 生産の安定性とプロセスの一貫性を維持するために、さまざまな作業状況下で最も正確な測定を得る能力は、圧力センサの安定性の現れであり、したがって市場成長の機会を生み出します。

地域別インサイト

アジア太平洋地域が市場シェア6.3％で優勢

アジア太平洋地域は、MEMS圧力センサの世界市場において最も重要なシェアホルダーであり、予測期間中のCAGRは6.3%と予測されています。 アジア太平洋地域の自動車産業は世界最大級の規模を誇り、過去数十年の間に控えめな政府管理産業から巨大多国籍企業が支配する産業へと変貌を遂げた。 IBEFによると、2021年にインドで生産された乗用車の総数は2,265万2,108台だった。 また、主要な地域自動車メーカーは、ここ数カ月で高まる需要に対応するため、業界のさまざまな部分で大規模な支出を開始している。 産業・貿易振興省が公表したデータによると、同産業は2000年4月から2021年6月までに305億1,000万米ドルの外国直接投資（FDI）を誘致しており、これはFDI全体の5.5%に相当する。 このような投資は、この地域におけるMEMS圧力センサーの需要を促進するでしょう。 様々な分野における政府投資や技術進歩も、この地域のMEMS圧力センサ市場を牽引している。

欧州は急成長地域

欧州は予測期間中CAGR 5.4％を示すと予測されている。 欧州ではコンシューマーエレクトロニクス分野が発展しており、ハイテクネットワーク環境に支えられている。 この地域は、新技術の受容率が高く、すべての産業において、米国に次ぐプレミアム市場を形成している。 にもかかわらず、この地域はエレクトロニクスの重要な輸入国であり続けている。 例えば、中国製携帯電話は欧州市場の3分の1を占めている。 しかし、最近、主要経済国が中国の巨大ハイテク企業からの5G技術調達に関するファーウェイとの契約を停止することを決定したため、この状況は変わると予想される。 加えて、欧州は、Robert Bosch GmbH、Volkswagen AG、Daimler AGといった大手自動車メーカーやOEM企業が存在するため、世界的な自動車のハブとなっている。 自律走行アプリケーション向けの車載用MEMS圧力センサの一貫した開発が、予測期間中の市場調査を促進すると予想されます。

北米は、自動車、航空宇宙、ヘルスケアなど様々な分野での採用により、市場の大幅な成長が見込まれています。 乗客の安全性に関する政府の厳しい規制や、著しく成長している自動車および航空宇宙産業も、北米のMEMS圧力センサ市場を牽引しています。 情報技術の発展と、さまざまな製造、産業、自動車アプリケーションにおけるIoTの採用の高まりは、地域の事業運営に新たな局面を与えています。 さらに、自動化とインダストリー4.0の出現、TPMS（タイヤ空気圧監視システム）に関する政府規制の高まり、圧力センサを多用するアプリケーションの需要増加が、北米のMEMS圧力センサ市場を牽引する重要な要因となっています。

中南米地域では、地域の自動車、家電、ヘルスケア、防衛分野の進歩が機会を生み出し、予測期間中に市場は徐々に成長すると予測されています。 中南米では産業部門が成長しているため、MEMS圧力センサの需要向上が見込まれています。 また、この地域にはメキシコがあり、製造業が盛んなため経済が好調に推移しています。 しかし、製造業、特にハイエンド製造業の成長は、ほとんどのプロセスを自動化する圧力センサの採用に依存している。 この地域における人件費の低下は、他の産業分野の急速な拡大をもたらしている。 これらの産業のインダストリー4.0へのシフトは、市場導入に貢献している。

中東・アフリカ地域では、アラブ首長国連邦（UAE）が、政府支援のアンカー・プロジェクト、安価な税金、自動化と製造部門の発展を奨励するビジネス・フレンドリーな政策により、この地域で最も急成長している製造業の1つとなっている。 加えて、UAE政府は同国の新しい工業製造部門に750億米ドルを投資する計画を発表し、製造部門は2025年までに同国のGDPの25%に貢献するとしている。 自動化イニシアチブの動向は、この地域における市場の成長をさらに促進するだろう。

セグメンテーション分析

タイプ別

シリコンピエゾ抵抗型が最も大きな市場シェアを占めており、予測期間中のCAGRは5.5%と予測されています。 シリコンピエゾ抵抗圧力センサーは、その広いバンドギャップ、耐腐食性、優れた化学的不活性、高いヤング率、高いキャリア移動度により、過酷な環境に適しています。 過負荷保護を改善するためには、効果的なワイド信号の概念を捨てなければならない。 より高い圧力範囲用に設計された圧力センサーを使用する必要があります。 静電容量式圧力センサーでは、圧力下での膜の変形を防ぎ、非常に高い過負荷保護を確保するために機械的なストップを使用することができますが、ピエゾ抵抗式圧力セルの比較的小さなシリコン膜では、最小のたわみでほぼ不可能です。 バルクマイクロマシニングされたダイアフラムを持つシリコンウェハーに埋め込まれたピエゾ抵抗変換器は、自動車用圧力センサーの製造における主要なアプローチとして台頭してきました。

シリコン静電容量式圧力センサーは、静電容量電極の距離の変化を、MEMSセンサー技術によって作られた静電容量の圧力変化に変換することに基づいています。 静電容量センサーは、低電力、高インピーダンス、小さな静電引力、小さな可動質量、小さな熱影響、非接触測定を持っています。 シリコンキャパシタンスセンサーは、非直線性、過負荷、静圧、信頼性などの性能表示を取り入れ、シリコンピエゾ抵抗センサー、セラミックセンサー、金属ダイアフラムコンデンサー変換器よりも優れています。 そのシリコン共振センサーは、特に非線形インデックスのユーザーを追求し、0.05％のFSの非線形率は、シリコン容量性センサーよりも頻繁に優れており、完成度の60％以上です。 また、MEMS技術は、チップサイズが3mmの容量性圧力センサーを作成するために使用されます。

用途別

自動車分野が最も高い市場シェアを占め、予測期間中のCAGRは5.5%と推定される。 自動車産業は変化している。 自動車の電動化、コネクテッド化、自動化が進んでいる。 このトレンドは、MEMSセンサを含む半導体が車載アプリケーション向けにどのように設計され、認定されるかに影響を与える。 車載用半導体の設計者が製品の定義、検証、長期信頼性を慎重に検討する中、MEMSセンササプライヤは、自動運転用の慣性計測ユニット（IMU）やリチウムイオンEVバッテリ用のバッテリ圧力モニタリングセンサを開発することで、電気自動車や自動運転車が生み出す新たな機会に対応している。 さらに、MEMS圧力センサは自動車で最も使用されているセンサです。 タイヤ空気圧、電子安定制御システムのブレーキセンサ、サイドエアバッグ、ますます厳しくなる排ガス規制、大気圧、排気ガス再循環圧に関連するエンジン制御など、少なくとも18の自動車用途が圧力センサの成長を促進しています。

MEMS圧力センサは、ここ数年、医療分野のさまざまなアプリケーションで幅広く使用されています。

たとえば、人工呼吸器は、正常な呼吸を妨げる病気にかかったり、重傷を負ったりした患者に呼吸補助を提供します。 MEMS圧力センサは歴史的に医療用途に使用されており、1980年代から呼吸器や血圧計などの非侵襲的な医療機器に使用されてきました。 さらに、MEMS圧力センサは、血圧（収縮期および拡張期）、心拍出量、心拍数を報告するカテーテル先端センサやインプラントなど、侵襲的な用途にも利用されてきました。 MEMS圧力センサーは、呼吸モニタリングにおいて重要な位置を占めており、患者の呼吸をモニタリングする人工呼吸器に使用されています。

MEMS圧力センサ市場セグメンテーション

タイプ別（2019-2031）
シリコン圧抵抗
シリコン静電容量式

流通チャネル別 (2019-2031)
オンライン
オフライン

アプリケーション別（2019-2031）
医療用
電子血圧計
呼吸器
酸素発生装置
患者モニタ
その他
自動車用
タイヤ空気圧計
ブレーキブースター
パワーステアリング
マップセンサー
その他
産業
航空宇宙および防衛
家電製品
給湯器
食器洗い機
浄水器
小型調理器
その他
家電製品
その他

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目次
1. エグゼクティブサマリー
2. 調査範囲とセグメンテーション
3. 市場機会の評価
4. 市場動向
5. 市場の評価
6. 規制の枠組み
7. ESGの動向
8. 世界のMEMS圧力センサ市場規模分析
9. 北米のMEMS圧力センサ市場分析
10. ヨーロッパのMEMS圧力センサ市場分析
11. APACのMEMS圧力センサ市場分析
12. 中東・アフリカのMEMS圧力センサ市場分析
13. ラタムのMEMS圧力センサ市場分析
14. 競合情勢
15. 市場プレイヤーの評価
16. 調査方法
17. 付録
18. 免責事項

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