MEMS的全稱(chēng)是微型電子機械系統(Micro-ElectroMechanical System),微機電系統是指可批量制作的,將微型機構、微型傳感器、微型執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。而MEMS傳感器就是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,MEMS是用傳統的半導體工藝和材料,以半導體制造技術(shù)為基礎發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)的制造技術(shù),學(xué)科交叉現象極其明顯,主要涉及微加工技術(shù),機械學(xué)/固體聲波理論,熱流理論,電子學(xué)、材料、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫學(xué)等等。經(jīng)過(guò)四十多年的發(fā)展,已成為世界矚目的重大科技領(lǐng)域之一,用MEMS工藝制造傳感器、執行器或者微結構, 具有微型化、集成化、智能化、成本低、效能高、可大批量生產(chǎn)等特點(diǎn),產(chǎn)能高,良品率高。MEMS技術(shù)使數以萬(wàn)計的MEMS芯片(有些工藝也會(huì )把集成電路芯片放在同一步驟加工)出現在了每一片wafer上面,這種批量生產(chǎn)的過(guò)程目前已經(jīng)全自動(dòng)化控制,隔離了人為因素,確保了每一個(gè)MEMS芯片之間的工藝誤差可以得到嚴格的控制,從而提高了良品率。切片、封裝之后,就成為了一個(gè)個(gè)的MEMS芯片。從外觀(guān)上來(lái)看,大部分的MEMS芯片和集成電路芯片是差不多的,微米量級的特征尺寸使MEMS傳感器可以完成某些傳統機械傳感器所不能實(shí)現的功能。是微型傳感器的主力軍,正在逐漸取代傳統機械傳感器,普遍應用于消費電子產(chǎn)品、汽車(chē)工業(yè)、航空航天、機械、化工及醫藥等各領(lǐng)域。常見(jiàn)產(chǎn)品有壓力傳感器,加速度計,陀螺,靜電致動(dòng)光投影顯示器,DNA擴增微系統,催化傳感器。
MEMS傳感器的分類(lèi)MEMS傳感器不僅能夠感知被測參數,將其轉換成方便度量的信號;而且能對所得到的信號進(jìn)行分析、處理和識別、判斷,因此形象地被稱(chēng)為智能傳感器。
MEMS傳感器的種類(lèi)繁多,也有很多分類(lèi)的方法。下面是按照工作原理分類(lèi):
每一種MEMS傳感器又有很多種細分方法。如加速度計,按檢測質(zhì)量的運動(dòng)方式劃分,有角振動(dòng)式和線(xiàn)振動(dòng)式加速度計等,常見(jiàn)的MEMS傳感器有壓力傳感器、加速度傳感器、微機械陀螺儀、慣性傳感器、MEMS硅麥克風(fēng)等等;MEMS傳感器的品種多到可以以萬(wàn)為單位,且不同MEMS之間參量較多,沒(méi)有完全標準的工藝,MEMS傳感器作為國際競爭戰略的重要標志性產(chǎn)業(yè),以其技術(shù)含量高、市場(chǎng)前景廣闊等特點(diǎn)備受世界各國的關(guān)注。近十年來(lái),中國MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統也正逐步完善,從研發(fā)、設計、代工、封測到應用,完整產(chǎn)業(yè)鏈已基本形成,國家對MEMS傳感器行業(yè)也給予了前所未有的政策支持。我國MEMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨了重大的機遇,特別是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,將對MEMS產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深遠的影響,并將催生大量新的產(chǎn)品、新的應用,帶動(dòng)MEMS產(chǎn)品在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中的普及化