MEMS系統即微機電系統，是指可批量制作的，集微型傳感器、執行器、機械結構、電源能源、信號處理、控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信等于一體的微米或納米級器件或系統。

MEMS傳感器是在微電子技術(shù)基礎上發(fā)展起來(lái)的多學(xué)科交叉的前沿研究領(lǐng)域，其采用微電子和微機械加工技術(shù)制造出來(lái)的新型傳感器。與傳統的傳感器相比，它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產(chǎn)、易于集成和實(shí)現智能化的特點(diǎn)。

同時(shí)，在微米量級的特征尺寸使得它可以完成某些傳統機械傳感器所不能實(shí)現的功能。2016年以來(lái)，國內傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，同時(shí)受?chē)鴥任锫?lián)網(wǎng)、5G、人工智能等技術(shù)的推動(dòng)，傳感器向著(zhù)MEMS化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化、系統化的方向持續發(fā)展。

MEMS產(chǎn)業(yè)鏈主要涉及設計研發(fā)、生產(chǎn)制造、封裝測試、系統應用四大環(huán)節。MEMS產(chǎn)業(yè)鏈的上游包括MEMS器件設計、材料和生產(chǎn)設備的研發(fā)和供應，中游包括MEMS器件的制造加工和封裝測試、下游使用MEMS產(chǎn)品集成終端電子產(chǎn)品。據統計，MEMS&傳感器代工產(chǎn)能將從2019年的390萬(wàn)片/月增加至2023年的470萬(wàn)片/月。

中國MEMS傳感器行業(yè)發(fā)展趨勢

1.微型化。設備小型化、低能耗化未來(lái)，不斷縮小產(chǎn)品尺寸、降低產(chǎn)品成本是MEMS傳感器行業(yè)的重要發(fā)展趨勢之一。

MEMS傳感器產(chǎn)品的下游應用，對產(chǎn)品輕薄化有著(zhù)較高的要求。MEMS生產(chǎn)廠(chǎng)商一方面改進(jìn)封裝結構計，在保證產(chǎn)品性能的基礎上縮小器件尺寸，另一方面也同步縮小芯片的尺寸，在單片晶圓尺寸固定的情況下，芯片尺寸的減小增加了芯片的產(chǎn)量，也有效降低了平均成本。未來(lái)，隨著(zhù)MEMS尺寸的縮小，MEMS(微機電系統)將逐步向NEMS(納機電系統)轉變，并獲得尺寸和成本的持續降低。

2.集成化。多傳感器融合與協(xié)同單個(gè)設備中搭載的傳感器數量逐漸增加，同時(shí)為了提升了信號識別與收集的效果和器件的集成化程度，傳感器之間開(kāi)始實(shí)現融合與協(xié)同(比如加速度計、陀螺儀、磁力計、IMU組合形成慣性傳感器組)。

應用場(chǎng)景多元化

隨著(zhù)人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，MEMS傳感器的應用場(chǎng)景將更加多元。MEMS傳感器是人工智能重要的底層硬件之一，傳感器收集的數據越豐富和精準，人工智能的功能才會(huì )越完善。

1.應用于醫療

MEMS傳感器應用于無(wú)創(chuàng )胎心檢測，檢測胎兒心率是一項技術(shù)性很強的工作，由于胎兒心率很快，在每分鐘l20～160次之間，用傳統的聽(tīng)診器甚至只有放大作用的超聲多普勒儀，用人工計數很難測量準確。而具有數字顯示功能的超聲多普勒胎心監護儀，價(jià)格昂貴，僅為少數大醫院使用，在中、小型醫院及廣大的農村地區無(wú)法普及。此外，超聲振動(dòng)波作用于胎兒，會(huì )對胎兒產(chǎn)生很大的不利作用。盡管檢測劑量很低，也屬于有損探測范疇，不適于經(jīng)常性、重復性的檢查及家庭使用。

基于MEMS加速度傳感器設計的胎兒心率檢測儀在適當改進(jìn)后能夠以此為終端，做一個(gè)遠程胎心監護系統。醫院端的中央信號采集分析監護主機給出自動(dòng)分析結果，醫生對該結果進(jìn)行診斷，如果有問(wèn)題及時(shí)通知孕婦到醫院來(lái)。該技術(shù)有利于孕婦隨時(shí)檢查胎兒的狀況，有利于胎兒和孕婦的健康。

2.應用在汽車(chē)電子

MEMS壓力傳感器主要應用在測量氣囊壓力、燃油壓力、發(fā)動(dòng)機機油壓力、進(jìn)氣管道壓力以及輪胎壓力。這種傳感器用單晶硅作材料，以采用MEMS技術(shù)在材料中間制作成力敏膜片，然后在膜片上擴散雜質(zhì)形成四只應變電阻。車(chē)用MEMS壓力傳感器有電容式、壓阻式、差動(dòng)變壓器式、聲表面波式等幾種常見(jiàn)的形式。而MEMS加速度計的原理是基于牛頓的經(jīng)典力學(xué)定律，通常由懸掛系統和檢測質(zhì)量組成，通過(guò)微硅質(zhì)量塊的偏移實(shí)現對加速度的檢測，主要用于汽車(chē)安全氣囊系統、防滑系統、汽車(chē)導航系統和防盜系統等，除了有電容式、壓阻式以外，MEMS加速度計還有壓電式、隧道電流型、諧振式和熱電偶式等形式。

3.應用于運動(dòng)追蹤系統

在運動(dòng)員的日常訓練中，MEMS傳感器可以用來(lái)進(jìn)行3D人體運動(dòng)測量，對每一個(gè)動(dòng)作進(jìn)行記錄，教練們對結果分析，反復比較，以便提高運動(dòng)員的成績(jì)。隨著(zhù)MEMS技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，MEMS傳感器的價(jià)格也會(huì )隨著(zhù)降低，這在大眾健身房中也可以廣泛應用。

在滑雪方面，3D運動(dòng)追蹤中的壓力傳感器、加速度傳感器、陀螺儀以及GPS可以讓使用者獲得極精確的觀(guān)察能力，除了可提供滑雪板的移動(dòng)數據外，還可以記錄使用者的位置和距離。在沖浪方面也是如此，安裝在沖浪板上的3D運動(dòng)追蹤儀，可以記錄海浪高度、速度、沖浪時(shí)間、漿板距離、水溫以及消耗的熱量等信息。

未來(lái)，智能家居、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能城市等新產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都將為MEMS傳感器行業(yè)帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間。漢得利旗下元晶電子科技有限公司設有2個(gè)研究機構：MEMS電聲和MEMS紅外感知器。同時(shí)，公司投資建立了防靜電產(chǎn)品測試室和實(shí)驗室，并購置了先進(jìn)的測試設備，使產(chǎn)品的研發(fā)檢測水平得到顯著(zhù)提高。公司將緊緊圍繞感知器這一核心領(lǐng)域，致力于發(fā)展基于MEMS技術(shù)的紅外感知器和MEMS電聲產(chǎn)品。