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電子元器件傳感器時代MEMS居然如此的重要
2022-09-14
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沒有MEMS,你可能就用不上如今的智能手機和其他電子設(shè)備!

說起MEMS,可能大家都沒有太多概念,對MEMS的重要性也沒有清楚地認(rèn)識。

我們旋轉(zhuǎn)手機,視頻就會跟著轉(zhuǎn)成橫屏/豎屏,這是MEMS加速度傳感器在工作;我們轉(zhuǎn)動、移動手機,游戲里的人物就會跟著運動,這是MEMS陀螺儀+加速度傳感器在工作;我們說Hey Siri……手機就會說我在,這是MEMS麥克風(fēng)在工作。

今天我們所使用的一切智能電子產(chǎn)品,基本都有MEMS的身影。在消費電子領(lǐng)域,5G換機潮使單部手機MEMS傳感器數(shù)量不斷增加;智能家居和可穿戴設(shè)備的興起也有效擴大MEMS傳感器的市場空間;汽車電子是MEMS產(chǎn)品的第二大市場,汽車自動化程度提高和政府推出的汽車安全規(guī)定也給MEMS傳感器的應(yīng)用帶來機遇;智能制造和醫(yī)療領(lǐng)域同樣存在較大市場機會,其中醫(yī)用MEMS傳感器已成為智慧醫(yī)療的核心。

MEMS技術(shù)使傳感器微型化成為可能,在物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備、醫(yī)療檢測、人工智能等等方面,微型化的傳感器都必不可少,難以想象沒有MEMS傳感器的世界。

用MEMS工藝制造的傳感器具有微型化、集成化、可大批量生產(chǎn)等特點,同時,MEMS傳感器不僅能夠感知被測參數(shù),將其轉(zhuǎn)換成方便度量的信號;而且能對所得到的信號進行分析、處理和識別、判斷,因此MEMS也被稱為智能傳感器。

百度一下,MEMS全稱Micro Electromechanical System,微機電系統(tǒng),有多微?

螨蟲你知道么?與MEMS齒輪工藝做出的機械齒輪結(jié)構(gòu)對比相比,螨蟲就如同奧特曼的怪獸一般巨大,就是這么微。

是不是很不可思議?傳統(tǒng)的機械麥克風(fēng)一般有手指頭大,而用MEMS工藝最終做出的麥克風(fēng)比手指蓋還小。

傳統(tǒng)ECM麥克風(fēng)是根據(jù)聲波產(chǎn)生的空氣流動對薄片的沖擊,使其產(chǎn)生形變,從而改變電容,使輸出電信號的改變,從而反映出入口處的聲波頻率和幅度的變化。而MEMS麥克風(fēng)是由MEMS微電容傳感器、微集成轉(zhuǎn)換電路、聲腔、RF抗干擾電路這幾個部分組成的。

MEMS微電容極頭包括接收聲音的硅振膜和硅背極,硅振膜可以直接接收到音頻信號,經(jīng)過MEMS微電容傳感器傳輸給微集成電路,微集成電路把高阻的音頻電信號轉(zhuǎn)換并放大成低阻的電信號,同時經(jīng)RF抗噪電路濾波,輸出與前置電路匹配的電信號,就完成了聲電轉(zhuǎn)換。通過對電信號的讀取,從而實現(xiàn)對聲音的識別。

▲MEMS麥克風(fēng)結(jié)構(gòu)圖

經(jīng)過多年發(fā)展,我國雖已形成了設(shè)計、生產(chǎn)制造、封裝測試、系統(tǒng)集成的完整產(chǎn)業(yè)鏈條,但產(chǎn)業(yè)整體仍然相對落后。然而全球MEMS產(chǎn)業(yè)尚未進入成熟期,仍處于第三次發(fā)展浪潮中,能否隨著這股浪潮將我國MEMS產(chǎn)業(yè)帶動發(fā)展起來,就看我們能否抓住這個機會了。

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