MEMS/MEMS壓力傳感器

什么是MEMS?

　　MEMS是英文Micro Electro Mechanical systems的縮寫(xiě)，即微電子機械系統。微電子機械系統(MEMS)技術(shù)是建立在微米/納米技術(shù)(micro/nanotechnology)基礎上的21世紀前沿技術(shù)，是指對微米/納米材料進(jìn)行設計、加工、制造、測量和控制的技術(shù)。它可將機械構件、光學(xué)系統、驅動(dòng)部件、電控系統集成為一個(gè)整體單元的微型系統。這種 微電子機械系統不僅能夠采集、處理與發(fā)送信息或指令，還能夠按照所獲取的信息自主地或根據外部的指令采取行動(dòng)。它用微電子技術(shù)和微加工技術(shù)(包括硅體微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片鍵合等技術(shù))相結合的制造工藝，制造出各種性能優(yōu)異、價(jià)格低廉、微型化的傳感器、執行器、驅動(dòng)器和微系統。 微電子機械系統(MEMS)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型多學(xué)科交叉的技術(shù)，該技術(shù)將對未來(lái)人類(lèi)生活產(chǎn)生革命性的影響。它涉及機械、電子、化學(xué)、物理、光學(xué)、生物、材料等多學(xué)科。

　　MEMS壓力傳感器

　　MEMS壓力傳感器是具有電源、接口電路、執行器、微型傳感器和信號處理的微型的機電系統。它可以使用在制作工藝和電路設計上，低成本而高精度地進(jìn)行大量的生產(chǎn)。其實(shí)傳統的壓力傳感器是在當金屬彈性體受到外力的作用而導致變形的時(shí)候，經(jīng)過(guò)機械量的彈性的變形，然后待電量轉換之后再輸出，因此，MEMS壓力傳感器的優(yōu)越性有很多，尺寸很小，性?xún)r(jià)比很高。它主要分為兩種：硅電容式和硅壓阻式。

　　根據MEMS的有關(guān)技術(shù)，制造出電容式傳感器的形狀為橫隔柵狀的，上面跟下面的兩根橫隔柵就可以組成一組傳感器。當上橫隔柵受到壓力作用的時(shí)候，就會(huì )向下移動(dòng)，接著(zhù)，就會(huì )使上面跟下面的兩根橫隔柵之間的距離發(fā)生改變，換句話(huà)說(shuō)，板之間的電容量就會(huì )發(fā)生變化。硅壓阻式壓力傳感器使用了精密度很高的半導體電阻應變片來(lái)形成惠更斯電橋，這樣就可以利用它來(lái)作為力電變換來(lái)測量有關(guān)的電路。它的成本較低、功耗較低、測量的精密度較高。這種傳感器，如果壓力沒(méi)有發(fā)生變化，那么它的輸出就為零，所以幾乎是不需要耗電的。

　　而MEMS硅壓阻式壓力傳感器就是應用了四周的固定、形狀為圓形的應力杯硅薄膜的內壁，同時(shí)應用MEMS的有關(guān)技術(shù)，可以直接地把四個(gè)精密度高的半導體應變片直接地刻制到它的表層應力最大的地方，這樣就可以形成惠更斯電橋，因此可以作為力電變換來(lái)測量電路了，這是直接地把壓力轉換成為電量而測量的。

　　MEMS壓力傳感器的應用非常廣泛，工業(yè)電子：工業(yè)配料稱(chēng)重、數字流量表以及數字壓力表等等。消費電子：太陽(yáng)能熱水器用液位控制壓力傳感器、洗碗機、飲水機、洗衣機、空調壓力傳感器，微波爐、健康秤以及血壓計等等。汽車(chē)電子：柴油機的共軌壓力傳感器、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機的進(jìn)氣歧管壓力傳感器、汽車(chē)剎車(chē)系統的空氣壓力傳感器以及發(fā)動(dòng)機的機油壓力傳感器等等。

　　現在很多集成電路之中的四寸圓形的晶片的很多工藝都是MENS生產(chǎn)出來(lái)所用的。但一定要加上三個(gè)MEMS工藝的特有設備：鍵合機、雙面光刻機以及濕法腐蝕臺。對于壓力傳感器生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，一定要加上價(jià)格很昂貴的標準的壓力檢測的設備。而MEMS生產(chǎn)商，他們很需要開(kāi)拓消費電子和汽車(chē)電子的范疇的渠道以及銷(xiāo)售的經(jīng)驗。尤其是汽車(chē)電子，它對于MEMS壓力傳感器來(lái)說(shuō)，是越加的重要，在最近幾年的時(shí)間里，它的需求量增加得很快。例如：捷伸電子每一年對它的需求量已經(jīng)達到二百到三百萬(wàn)個(gè)了。隨著(zhù)科技的進(jìn)步，MEMS壓力傳感器在市場(chǎng)上的需求量會(huì )越來(lái)越大的，而且它的發(fā)展前景無(wú)比廣闊。