1.什么是MEMS傳感器及其工作原理：
MEMS傳感器即運(yùn)用了MEMS技術(shù)的傳感器。MEMS傳感器由傳感器、信息處理單元、執(zhí)行器和通訊/接口單元等組成。其輸入信號通過傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)過信號處理（模擬的或/和數(shù)字的）后，由執(zhí)行器與外界產(chǎn)生作用。每一個微系統(tǒng)可以采用數(shù)字或模擬信號（電、光、磁等物理量）與其他的微系統(tǒng)進(jìn)行通信。與傳統(tǒng)傳感器相比，MEMS傳感器具有體積小、重量輕、集成度高、智能化、低成本、功耗低、可大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，MEMS內(nèi)部一般在微米甚至納米級別，使得它可以完成某些傳統(tǒng)機(jī)械傳感器所不能實(shí)現(xiàn)的功能。
MEMS傳感器工作原理圖
數(shù)據(jù)來源：觀研天下整理
2.MEMS傳感器應(yīng)用領(lǐng)域
目前，傳感器的應(yīng)用已滲透進(jìn)各行各業(yè)，如消費(fèi)電子、醫(yī)療診斷、工業(yè)自動化、汽車電子、環(huán)境監(jiān)測、交通運(yùn)輸、資源開發(fā)、軍事工程等。隨著物聯(lián)網(wǎng)時代到來，傳感器將作為基礎(chǔ)設(shè)施得到先行發(fā)展，MEMS產(chǎn)業(yè)化浪潮持續(xù)推進(jìn)，市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。
從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，射頻、壓力、麥克風(fēng)、加速度、陀螺儀和慣性組合是目前應(yīng)用最為廣泛的器件。其中，壓力傳感器、加速度傳感器在MEMS行業(yè)占比達(dá)到14.3%和10.5%。
3.MEMS傳感器市場發(fā)展
根據(jù)MordorIntelligence分析報(bào)告，2020 年全球 MEMS 傳感器市場價值 116.862 億美元，預(yù)計(jì)到 2026 年將達(dá)到 168.570 億美元，在預(yù)測期間（2021-2026 年）的復(fù)合年增長率為 6.5%。由于 COVID-19 大流行，某些類型的 MEMS 傳感器的需求顯著飆升。例如，由于需要非接觸式監(jiān)測人們的體溫，因此對溫度槍和熱像儀中使用的熱電堆和微測輻射熱計(jì)的需求有所增加。此外，用于檢測 COVID-19 的實(shí)時聚合酶鏈反應(yīng)(PCR) 診斷測試和用于 DNA 測序的微流體正在獲得重要的市場相關(guān)性。后者是在分子水平上高精度檢測細(xì)菌或病毒的首要方法。此外：
1）微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS) 傳感器除了具有制造更小的電子設(shè)備的潛力外，還具有多種優(yōu)勢，例如精度和可靠性。因此，它們在過去幾年中獲得了相當(dāng)大的吸引力。微型化消費(fèi)設(shè)備，例如物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備和可穿戴設(shè)備，是 MEMS 傳感器在市場上的新興應(yīng)用。
2）所研究市場的主要驅(qū)動因素包括汽車行業(yè)日益增長的安全問題以及工業(yè) 4.0 自動化的出現(xiàn)。工業(yè) 4.0有望在未來幾年產(chǎn)生重大影響，因?yàn)樗?COVID-19 后的多個工業(yè)環(huán)境中被廣泛采用。此外，汽車行業(yè)日益增長的安全問題，特別是在自動駕駛汽車大量使用的未來，將推動 MEMS 傳感器在此類應(yīng)用中的使用。
3）壓力傳感器有望見證最快的增長速度，因?yàn)樗鼈儽挥糜诙鄠€應(yīng)用領(lǐng)域，如生物醫(yī)學(xué)、汽車電子、小型家電、可穿戴和健身電子產(chǎn)品。其他 MEMS 傳感器，例如麥克風(fēng)（聲音傳感器）和超聲波 MEMS 傳感器、環(huán)境傳感器和微測輻射熱計(jì)，預(yù)計(jì)將在所研究的市場中占據(jù)顯著份額。
5）此外，挑戰(zhàn)市場增長的因素包括由于接口設(shè)計(jì)考慮和 MEMS 缺乏標(biāo)準(zhǔn)化制造工藝而導(dǎo)致 MEMS 傳感器實(shí)施的總體成本增加。MEMS 的標(biāo)準(zhǔn)化無疑不如傳統(tǒng)半導(dǎo)體工藝和模型環(huán)境先進(jìn)。然而，標(biāo)準(zhǔn)程序必將在未來幾年內(nèi)發(fā)生，使得挑戰(zhàn)的影響在未來幾年逐漸降低。
尤其是在汽車板塊有望占據(jù)重要份額
汽車領(lǐng)域描述了汽車行業(yè)和智能汽車中的MEMS傳感器（如MEMS壓力、MEMS加速度和陀螺儀傳感器）。MEMS傳感器的發(fā)展方向預(yù)計(jì)在汽車領(lǐng)域。廣泛應(yīng)用于發(fā)動機(jī)e(ABS)、電子穩(wěn)定程序(ESP)、電子控制懸架(ECS)、電動手剎(EPB)、斜坡啟動輔助(HAS)、胎壓監(jiān)測(EPMS)、汽車發(fā)動機(jī)穩(wěn)定、角度測量、心跳檢測、車內(nèi)自適應(yīng)導(dǎo)航系統(tǒng)。汽車對安全和安保的需求不斷增長是主要因素之一，在市場增長中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，全球每年有超過 135 萬人死于道路交通事故。MEMS 傳感器在提高車輛的安全特性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，并成為市場增長的催化劑。此外，隨著新能源汽車、無人駕駛汽車等新型智能汽車的發(fā)展，未來MEMS傳感器可能會在汽車傳感器市場占據(jù)更重要的份額。
在諸多MEMS傳感中的一類——聲學(xué)傳感器，也叫MEMS麥克風(fēng)。英飛凌完全掌握著MEMS麥克風(fēng)產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和技術(shù)創(chuàng)新。英飛凌的MEMS麥克風(fēng)可以涵蓋主要的構(gòu)建模塊MEMS、ASIC和該傳感器系列的封裝。因此，英飛凌對其產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和技術(shù)創(chuàng)新?lián)碛腥克袡?quán)。在其專有技術(shù)的基礎(chǔ)上，英飛凌推出了XENSIV? MEMS麥克風(fēng)產(chǎn)品系列的最新成員——超低功率數(shù)字麥克風(fēng)IM69D128S。
XENSIV? MEMS麥克風(fēng)產(chǎn)品系列：MEMS 麥克風(fēng)-英飛凌(Infineon)官網(wǎng) - Infineon Technologies
IM69D128S數(shù)據(jù)手冊：IM69D128S - Infineon Technologies
XENSIV? MEMS麥克風(fēng)系列產(chǎn)品
IM69D128S指標(biāo)參數(shù)
該傳聲器是為那些需要高信噪比（SNR）/低傳聲器自噪聲、長電池壽命和高可靠性的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。69 dB(A)的無可比擬的信噪比實(shí)現(xiàn)了水晶般清晰的音頻體驗(yàn)，同時不影響電池壽命?；谙冗M(jìn)的數(shù)字麥克風(fēng)ASIC，IM69D128S在電流消耗方面樹立了一個新的基準(zhǔn)：520 μA。這相當(dāng)于市場上具有類似性能的現(xiàn)有型號的一半的消耗。此外，IM69D128S掌握了在不同功率和性能配置文件之間切換而不產(chǎn)生任何可聽偽影的困難任務(wù)，也就是用戶可以聽到的故障。PDM（脈沖密度調(diào)制）傳聲器基于英飛凌最新的密封雙膜MEMS技術(shù)，該技術(shù)在傳聲器層面提供了高侵入保護(hù)（IP57）。
由于其超低的功耗，IM69D128S是真正的無線耳塞、高耳式耳機(jī)和聽力增強(qiáng)設(shè)備等對電池壽命要求很高的可聽?wèi)?yīng)用的完美選擇。此外，小尺寸和高性能使其他對空間要求很高的應(yīng)用，如可穿戴設(shè)備、智能手機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
