MEMS的全稱是微型電子機械系統(tǒng)(Micro-ElectroMechanical System),,是在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多學(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(yī)學(xué)等多種學(xué)科與技術(shù),具有廣闊的應(yīng)用前景,。而MEMS傳感器就是采用微電子和微機械加工技術(shù)制造出來的新型傳感器,。
MEMS傳感器
MEMS中的核心元件一般包含兩類:一個傳感器,以及一個信號傳輸單元,。傳感器將外界信號轉(zhuǎn)換為電信號,,執(zhí)行器與外界產(chǎn)生作用,信號傳輸單元能夠?qū)π盘栠M行處理以及與其他微系統(tǒng)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,,正在逐漸取代傳統(tǒng)機械傳感器,。
MEMS工作原理
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,MEMS的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,,由最早的工業(yè)、軍用航空應(yīng)用,,已經(jīng)走向普通的民用和消費市場,。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巨大的推動作用,,已在太空衛(wèi)星,、運載火箭、航空航天設(shè)備、飛機,、各種車輛,、生特醫(yī)學(xué)及消費電子產(chǎn)品等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。
MEMS行業(yè)發(fā)展歷程
在智能手機上,,MEMS傳感器提供在聲音性能,、場景切換、手勢識別,、方向定位,、以及溫度/壓力/濕度傳感器等廣泛的應(yīng)用;在汽車上,MEMS傳感器借助氣囊碰撞傳感器,、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)和車輛穩(wěn)定性控制增強車輛的性能;醫(yī)療領(lǐng)域,,通過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(xiàn)實中可實際使用的治療方式;在可穿戴應(yīng)用中,,MEMS傳感器可實現(xiàn)運動追蹤,、心跳速率測量等。
傳感器,、通信與計算機被稱為現(xiàn)代信息系統(tǒng)的三大支柱,,傳感器技術(shù)水平是衡量一個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(jù)工信部電子 元器件 行業(yè)發(fā)展研究中心公布的數(shù)據(jù),,我國敏感 元件 與傳感器大約有60%依賴進口,,核心芯片80%以上依賴進口,國產(chǎn)化缺口巨大,。
相關(guān)預(yù)測數(shù)據(jù)顯示,,全球MEMS行業(yè)在未來幾年將持續(xù)每年兩位數(shù)的增長,這個增長速度遠超全球集成電路行業(yè)的增速,。相信在國內(nèi)MEMS行業(yè)的共同努力下,,將很快實現(xiàn)我國MEMS產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展和自主可控。