MEMS的全稱是微型電子機(jī)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(jī)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(jī)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(gè)傳感器，以及一個(gè)信號(hào)傳輸單元。傳感器將外界信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，執(zhí)行器與外界產(chǎn)生作用，信號(hào)傳輸單元能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)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(diǎn)，正在逐漸取代傳統(tǒng)機(jī)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(fèi)市場(chǎng)。MEMS傳感器作為獲取信息的關(guān)鍵器件，對(duì)各種傳感裝置的微型化起著巨大的推動(dòng)作用，已在太空衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、航空航天設(shè)備、飛機(jī)、各種車輛、生特醫(yī)學(xué)及消費(fèi)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(jī)上，MEMS傳感器提供在聲音性能、場(chǎng)景切換、手勢(shì)識(shí)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(cè)系統(tǒng)(TPMS)和車輛穩(wěn)定性控制增強(qiáng)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(xì)胞組織成為現(xiàn)實(shí)中可實(shí)際使用的治療方式;在可穿戴應(yīng)用中，MEMS傳感器可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)追蹤、心跳速率測(cè)量等。
傳感器、通信與計(jì)算機(jī)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(gè)國(guó)家信息化程度和國(guó)家科技發(fā)展水平的重要指標(biāo)之一。我國(guó)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(guó)敏感 元件 與傳感器大約有60%依賴進(jìn)口，核心芯片80%以上依賴進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化缺口巨大。
相關(guān)預(yù)測(cè)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(zhǎng)，這個(gè)增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)超全球集成電路行業(yè)的增速。相信在國(guó)內(nèi)MEMS行業(yè)的共同努力下，將很快實(shí)現(xiàn)我國(guó)MEMS產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展和自主可控。