MEMS傳感器是工業(yè)的寵兒之一，在生活的方方面面都有MEMS傳感器的身影。為繼續(xù)增進(jìn)大家對MEMS傳感器的認(rèn)識，本文Ameya360電子元器件采購網(wǎng)將對MEMS傳感器的優(yōu)勢以及MEMS未來的技術(shù)發(fā)展趨勢予以介紹。
一、MEMS傳感器有什么優(yōu)勢
因為傳統(tǒng)的基于機(jī)電工藝制成的傳感器和執(zhí)行器在體積、價格和產(chǎn)能上不能適應(yīng)工業(yè)、消費電子等領(lǐng)域的需求，MEMS開始發(fā)展起來。
與傳統(tǒng)的傳感器相比，MEMS傳感器在尺寸、性能、智能化等方面都具有明顯的優(yōu)勢。例如，在陀螺儀及麥克風(fēng)方面，MEMS技術(shù)的應(yīng)用為之技術(shù)升級帶來較大跨越。
比較1：陀螺儀。傳統(tǒng)的光纖陀螺儀，體積雖然越來越小，但對于放入一些電子產(chǎn)品而言是不可能完成的。而且為了保證性能，這樣一個陀螺儀的產(chǎn)量之低和價格之高也是可想而知。
而我們現(xiàn)在智能手機(jī)上采用的陀螺儀則是MEMS陀螺儀。其體積小、功耗低、易于數(shù)字化和智能化，特別是成本低，易于批量生產(chǎn)，非常適合手機(jī)、汽車牽引控制系統(tǒng)、醫(yī)療器材這些需要大規(guī)模生產(chǎn)的設(shè)備。
比較2：麥克風(fēng)。傳統(tǒng)麥克風(fēng)的七八種機(jī)械配件可全部集成在一塊很小的MEMS傳感器芯片上。由上圖可見，MEMS麥克風(fēng)置于手機(jī)中，體積非常小，重量也比較輕。
由于是芯片制造，一致性好、功耗低，更易于批量生產(chǎn)。MEMS傳感器的出現(xiàn)滿足特定產(chǎn)品小體積、高性能的要求。
MEMS整個產(chǎn)業(yè)鏈比較復(fù)雜，涉及的廠商眾多。其產(chǎn)業(yè)鏈的上游負(fù)責(zé)MEMS器件設(shè)計、材料和生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)，中游生產(chǎn)制造出MEMS器件，下游使用MEMS器件來制造終端電子產(chǎn)品。
我國的設(shè)計、制造、封裝測試廠商也早已開始積極布局，已形成完整的MEMS產(chǎn)業(yè)鏈。其設(shè)計產(chǎn)業(yè)主要分布在環(huán)渤海和長三角地區(qū)。制造線主要集中在北京、上海、無錫、杭州、蘇州、淄博等城市。
二、MEMS未來的技術(shù)發(fā)展趨勢
(1)MEMS 和傳感器呈現(xiàn)多項功能高度集成化和組合化的趨勢。由于設(shè)計空間、成本和功耗預(yù)算日益緊縮，在同一襯底上集成多種敏感元器件、制成能夠檢測多個參量的多功能組合MEMS 傳感器成為重要解決方案。
(2)傳感器智能化及邊緣計算。軟件正成為 MEMS 傳感器的重要組成部分，隨著多種傳感器進(jìn)一步集成，越來越多的數(shù)據(jù)需要處理，軟件使得多種數(shù)據(jù)融合成為可能。MEMS 產(chǎn)品發(fā)展必將從系統(tǒng)應(yīng)用的定義開始，開發(fā)具有軟件融合功能的智能傳感器，促進(jìn)人工智能在傳感器領(lǐng)域更廣闊的應(yīng)用。
(3)傳感器低功耗及自供能需求日趨增加。隨著物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用對傳感需求的快速增長，傳感器使用數(shù)量急劇增加，能耗也將隨之翻倍。降低傳感器功耗，采用環(huán)境能量收集實現(xiàn)自供能，增強(qiáng)續(xù)航能力的需求將會伴隨傳感器發(fā)展的始終，且日趨強(qiáng)烈。
(4)MEMS 向 NEMS 演進(jìn)。隨著終端設(shè)備小型化、種類多樣化，推動微電子加工技術(shù)特別是納米加工技術(shù)的快速發(fā)展，智能傳感器向更小尺寸演進(jìn)是大勢所趨。與 MEMS 類似，NEMS(納機(jī)電系統(tǒng))是專注納米尺度領(lǐng)域的微納系統(tǒng)技術(shù)，只不過尺寸更小。
(5)新敏感材料的興起。薄膜型壓電材料具有更好的工藝一致性、更高的可靠性、更高的良率、更小的面積，可用于 MEMS 執(zhí)行器、揚聲器、觸覺和觸摸界面等。未來 MEMS 器件的驅(qū)動模式預(yù)計將從傳統(tǒng)的靜電梳齒驅(qū)動轉(zhuǎn)向壓電驅(qū)動。
(6)更大的晶圓尺寸。相比于目前業(yè)界普遍 應(yīng)用的 6 英寸、8 英寸晶圓制造工藝，更大的晶圓尺寸能夠很大程度上降低成本、提高產(chǎn)量，并且晶圓尺寸的擴(kuò)大與芯片特征尺寸的縮小是相應(yīng)促進(jìn)和互相推動的。
備注：文章來源于網(wǎng)絡(luò)信息安全僅供參考，不代表此公眾號觀點，如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除。
