什么是MEMS傳感器?
MEMS的全稱(chēng)是微型電子機械系統(Micro-ElectroMechanical System),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,已成為世界矚目的重大科技領(lǐng)域之一。它涉及電子、機械、材料、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫學(xué)等多種學(xué)科與技術(shù),具有廣闊的應用前景。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中的核心元件一般包含兩類(lèi):一個(gè)傳感器,以及一個(gè)信號傳輸單元。傳感器將外界信號轉換為電信號,執行器與外界產(chǎn)生作用,信號傳輸單元能夠對信號進(jìn)行處理以及與其他微系統連接。MEMS傳感器具有體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、易于集成等優(yōu)點(diǎn),正在逐漸取代傳統機械傳感器。
隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展,MEMS的應用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,由最早的工業(yè)、軍用航空應用,已經(jīng)走向普通的民用和消費市場(chǎng)。MEMS傳感器作為獲取信息的關(guān)鍵器件,對各種傳感裝置的微型化起著(zhù)巨大的推動(dòng)作用,已在太空衛星、運載火箭、航空航天設備、飛機、各種車(chē)輛、生特醫學(xué)及消費電子產(chǎn)品等領(lǐng)域中得到了廣泛的應用。
在智能手機上,MEMS傳感器提供在聲音性能、場(chǎng)景切換、手勢識別、方向定位、以及溫度/壓力/濕度傳感器等廣泛的應用;在汽車(chē)上,MEMS傳感器借助氣囊碰撞傳感器、胎壓監測系統(TPMS)和車(chē)輛穩定性控制增強車(chē)輛的性能;醫療領(lǐng)域,通過(guò)MEMS傳感器研成功制出微型胰島素注射泵,并使心臟搭橋移植和人工細胞組織成為現實(shí)中可實(shí)際使用的治療方式;在可穿戴應用中,MEMS傳感器可實(shí)現運動(dòng)追蹤、心跳速率測量等。
傳感器、通信與計算機被稱(chēng)為現代信息系統的三大支柱,傳感器技術(shù)水平是衡量一個(gè)國家信息化程度和國家科技發(fā)展水平的重要指標之一。我國傳感器產(chǎn)業(yè)起步較晚,在高端傳感器領(lǐng)域,與世界領(lǐng)先水平更是一直存在差距。據工信部電子 元器件 行業(yè)發(fā)展研究中心公布的數據,我國敏感 元件 與傳感器大約有60%依賴(lài)進(jìn)口,核心芯片80%以上依賴(lài)進(jìn)口,國產(chǎn)化缺口巨大。
相關(guān)預測數據顯示,全球MEMS行業(yè)在未來(lái)幾年將持續每年兩位數的增長(cháng),這個(gè)增長(cháng)速度遠超全球集成電路行業(yè)的增速。相信在國內MEMS行業(yè)的共同努力下,將很快實(shí)現我國MEMS產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展和自主可控。