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MEMS的全稱是微型電子機械系統(Micro-ElectroMechanicalSystem),微機電系統是指可批次製作的,將微型機構、微型感測器、微型執行器以及訊號處理和控制電路、直至介面、通訊和電源等於一體的微型器件或系統。你可以把它理解為利用傳統的半導體工藝和材料,用微米技術在晶片上製造微型機械,並將其與對應電路整合為一個整體的技術。所以它是以半導體制造技術為基礎發展起來的一種先進的製造技術平臺。
MEMS感測器是採用微電子和微機械加工技術製造出來的新型感測器。與傳統的感測器相比,它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適於批次化生產、易於整合和實現智慧化的特點。同時,在微米量級的特徵尺寸使得它可以完成某些傳統機械感測器所不能實現的功能。
目前,中國MEMS產業尚處於起步階段。目前,具有一定知名度和出貨量的本土MEMS企業仍然屈指可數,逐鹿中國市場的主要競爭者仍以跨國企業為主。如今,中國MEMS感測器產品在精度和敏感度等效能指標上與國外存在巨大差距,應用範圍也多侷限於傳統領域。中高檔感測器產品絕大部分從國外進口,90%的晶片依賴國外。
2017年中國MEMS感測器的市場規模達到335億元,已經成長為全球最大的幾個MEMS感測器市場之一。
無論在全球還是中國,MEMS感測器的主要應用市場都是在汽車以及消費電子市場,其次在於醫療和工業。
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3 # MEMS拓荒者
MEMS感測器即微機電系統(Microelectro Mechanical Systems),是在微電子技術基礎上發展起來的多學科交叉的前沿研究領域。經過四十多年的發展,已成為世界矚目的重大科技領域之一。它涉及電子、機械、材料、物理學、化學、生物學、醫學等多種學科與技術,具有廣闊的應用前景。截止到2010年,全世界有大約600餘家單位從事MEMS的研製和生產工作,已研製出包括微型壓力感測器、加速度感測器、微噴墨列印頭、數字微鏡顯示器在內的幾百種產品,其中MEMS感測器佔相當大的比例。MEMS感測器是採用微電子和微機械加工技術製造出來的新型感測器。與傳統的感測器相比,它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適於批次化生產、易於整合和實現智慧化的特點。同時,在微米量級的特徵尺寸使得它可以完成某些傳統機械感測器所不能實現的功能。
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什麼是MEMS感測器?
在微電子技術高速發展的浪潮中,MENS感測器的應用也廣泛起來。例如氣體成分檢測、3D定位技術、特殊環境的引數監測等應用。
MEMS是微型電子機械系統,MEMS感測器採用微機械加工技術製造的新型感測器,屬於MEMS器件的重要分支。
依賴MEMS技術感測器的技術特點
1、微型化 ,其晶片尺寸基本為奈米與微米級別。
2、多樣化,主要在其工藝、應用領域及材料方面多樣化。
3、整合化,在功能、敏感方向不同的多個感測器整合形成陣列與系統。
4、批次化,適合大批次生產,成本不高。
5、尺寸相應現象,由於尺寸縮小也會有些影響,如尺寸效應、微摩擦學、微構造學、微熱力學等。
一些典型的MEMS感測器
1、MEMS壓力感測器。其發展迅速,應用廣泛。基本上它的敏感元件為矽膜片,根據機理不同可將MEMS壓力感測器分為三種形式,分別是壓阻式壓力感測器、電容式壓力感測器、諧振式壓力感測器。
2、MEMS加速度感測器。根據原理可分壓阻式、壓電式、電容式、熱電偶式、光波導式等MEMS加速度感測器,可應用最為廣泛的還屬於電容式加速度感測器。
3、MEMS陀螺儀。利用科里奧效應測量運動物體的角速度,根據科里奧效應,在三維直角座標中,物體沿X軸正方向運動且施加角旋轉速率物體就會收到Y軸負方向的力,最後可根據電容感應結構可測量出科里奧效應產生的物理位移。其有微型化、高效能、易於製造等優點,廣泛應用於醫療儀器、消費電子等領域。