mems傳感器有啥優(yōu)點
MEMS是指可批量制作的,將微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、直至接口、通信和電源等集成于一塊或多塊芯片上的微型器件或系統(tǒng)。
用MEMS工藝制造的傳感器具有微型化、集成化、成本低、效能高、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,因此形象地被稱為智能傳感器。
MEMS傳感器有啥優(yōu)勢?
因為傳統(tǒng)的基于機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)在智能手機上采用的陀螺儀則是MEMS陀螺儀,例如上圖。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、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。傳統(tǒng)麥克風的七八種機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麥克風置于手機中,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全產(chǎn)業(yè)鏈:
MEMS整個產(chǎn)業(yè)鏈比較復雜,涉及的廠商眾多。其產(chǎn)業(yè)鏈的上游負責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。
MEMS傳感器發(fā)展趨勢
此前,智能手機、可穿戴設(shè)備等智能硬件快速更新,功能越多而體積越小。這就對器件的尺寸要求極高,推動MEMS傳感器向集成化、小型化、智能化、低功耗方向發(fā)展。隨著應(yīng)用的不斷深入,MEMS的發(fā)展也有了新的趨勢。
近日,意法半導體傳感產(chǎn)品部總監(jiān)Simone Ferri看好汽車MEMS傳感器將在半導體市場成為下一波浪潮,他表示,預估今年MEMS業(yè)務(wù)成長8%,有消費類、工業(yè)與汽車三大應(yīng)用,其中有50%以上是消費類應(yīng)用,其余則為工業(yè)與汽車。
因為智能手機、移動網(wǎng)絡(luò)、社群媒體等造就了MEMS的第一波浪潮,接下來則進入“工業(yè)4.0”及自動駕駛的時代,將帶來MEMS下一波浪潮。
就三大應(yīng)用而言,Simone Ferri最看好汽車MEMS傳感器市場,預計汽車應(yīng)用會有爆發(fā)性成長,例如ADAS、車鑰匙、車用水平調(diào)整等,都是傳感需求擴大的實例。