MEMS传感器的工作原理 MEMS传感器有什么优势

发布时间：2022-07-19 11:36
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：3157

    MEMS传感器是工业的宠儿之一，在生活的方方面面都有MEMS传感器的身影。为继续增进大家对MEMS传感器的认识，本文Ameya360电子元器件采购网将对MEMS传感器的优势以及MEMS未来的技术发展趋势予以介绍。

MEMS传感器的工作原理 MEMS传感器有什么优势

    一、MEMS传感器有什么优势

    因为传统的基于机电工艺制成的传感器和执行器在体积、价格和产能上不能适应工业、消费电子等领域的需求，MEMS开始发展起来。

    与传统的传感器相比，MEMS传感器在尺寸、性能、智能化等方面都具有明显的优势。例如，在陀螺仪及麦克风方面，MEMS技术的应用为之技术升级带来较大跨越。

    比较1：陀螺仪。传统的光纤陀螺仪，体积虽然越来越小，但对于放入一些电子产品而言是不可能完成的。而且为了保证性能，这样一个陀螺仪的产量之低和价格之高也是可想而知。

    而我们现在智能手机上采用的陀螺仪则是MEMS陀螺仪。其体积小、功耗低、易于数字化和智能化，特别是成本低，易于批量生产，非常适合手机、汽车牵引控制系统、医疗器材这些需要大规模生产的设备。

    比较2：麦克风。传统麦克风的七八种机械配件可全部集成在一块很小的MEMS传感器芯片上。由上图可见，MEMS麦克风置于手机中，体积非常小，重量也比较轻。

    由于是芯片制造，一致性好、功耗低，更易于批量生产。MEMS传感器的出现满足特定产品小体积、高性能的要求。

    MEMS整个产业链比较复杂，涉及的厂商众多。其产业链的上游负责MEMS器件设计、材料和生产设备供应，中游生产制造出MEMS器件，下游使用MEMS器件来制造终端电子产品。

    我国的设计、制造、封装测试厂商也早已开始积极布局，已形成完整的MEMS产业链。其设计产业主要分布在环渤海和长三角地区。制造线主要集中在北京、上海、无锡、杭州、苏州、淄博等城市。

    二、MEMS未来的技术发展趋势

    (1)MEMS 和传感器呈现多项功能高度集成化和组合化的趋势。由于设计空间、成本和功耗预算日益紧缩，在同一衬底上集成多种敏感元器件、制成能够检测多个参量的多功能组合MEMS 传感器成为重要解决方案。

    (2)传感器智能化及边缘计算。软件正成为 MEMS 传感器的重要组成部分，随着多种传感器进一步集成，越来越多的数据需要处理，软件使得多种数据融合成为可能。MEMS 产品发展必将从系统应用的定义开始，开发具有软件融合功能的智能传感器，促进人工智能在传感器领域更广阔的应用。

    (3)传感器低功耗及自供能需求日趋增加。随着物联网等应用对传感需求的快速增长，传感器使用数量急剧增加，能耗也将随之翻倍。降低传感器功耗，采用环境能量收集实现自供能，增强续航能力的需求将会伴随传感器发展的始终，且日趋强烈。

    (4)MEMS 向 NEMS 演进。随着终端设备小型化、种类多样化，推动微电子加工技术特别是纳米加工技术的快速发展，智能传感器向更小尺寸演进是大势所趋。与 MEMS 类似，NEMS(纳机电系统)是专注纳米尺度领域的微纳系统技术，只不过尺寸更小。

    (5)新敏感材料的兴起。薄膜型压电材料具有更好的工艺一致性、更高的可靠性、更高的良率、更小的面积，可用于 MEMS 执行器、扬声器、触觉和触摸界面等。未来 MEMS 器件的驱动模式预计将从传统的静电梳齿驱动转向压电驱动。

    (6)更大的晶圆尺寸。相比于目前业界普遍 应用的 6 英寸、8 英寸晶圆制造工艺，更大的晶圆尺寸能够很大程度上降低成本、提高产量，并且晶圆尺寸的扩大与芯片特征尺寸的缩小是相应促进和互相推动的。

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