MEMS傳感器傳遞智能生活新理念

　　技術(shù)的進(jìn)步，需求的上升，以及多元化的產(chǎn)品分類(lèi)，決定了傳感器在產(chǎn)品設計上會(huì )越來(lái)越普及和多樣化。例如在醫療，工業(yè)自動(dòng)化，汽車(chē)，建筑，農業(yè)，新能源，尤其是物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的應用對于傳感器的需求將顯著(zhù)擴大。在多種門(mén)類(lèi)的傳感器中，具有小尺寸和高集成的MEMS傳感器無(wú)疑將是技術(shù)發(fā)展的明星,賦予傳感器更大施展舞臺。隨著(zhù)MEMS傳感器的普及，特別是在娛樂(lè )和移動(dòng)互聯(lián)中的應用日漸廣泛，逐步從高端應用向普及化應用滲透。

　　MEMS領(lǐng)域未來(lái)主要會(huì )有兩個(gè)發(fā)展方向，一個(gè)是關(guān)注基本運動(dòng)檢測或新穎功能的，比如手機、平板、遙控器等應用，他主要競爭挑戰是在提高產(chǎn)品集成度的同時(shí)降低成本。還有一個(gè)是不只關(guān)注基本運動(dòng)檢測或新穎功能，還要考慮至關(guān)重要的系統性能參數、可靠性、精度和極端工作環(huán)境等，比如對功耗有極高要求的手表類(lèi)應用，對精度有極高要求的建筑物傾斜測量類(lèi)應用，對溫度有極高要求的測井類(lèi)應用等，他的主要競爭挑戰是如何針對不同應用，顯著(zhù)提高關(guān)鍵指標。取勝的關(guān)鍵技術(shù)是機械傳感器和ASIC的設計，當然加工工藝也起到舉足輕重的作用，尤其是對高精度的傳感器而言。意法半導體MEMS和傳感器市場(chǎng)經(jīng)理許永剛認為，無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )和物聯(lián)網(wǎng)給傳感器帶來(lái)新的市場(chǎng)發(fā)展機遇，未來(lái)將MEMS與處理器和RF通信等技術(shù)整合會(huì )是市場(chǎng)發(fā)展趨勢之一，實(shí)現感知+通信的組合。智能傳感器和多功能組合傳感器都將催生全新的應用，其中智能傳感器將朝著(zhù)功能復合化，低功耗，帶運算，自補償，自我檢測，數據存儲，信息處理等方向發(fā)展。

　　針對MEMS傳感器的工作原理，供應商可以開(kāi)發(fā)出與眾不同的應用案例。例如，村田中國高級市場(chǎng)工程師何申靖介紹，他們將原先用于汽車(chē)安全系統的加速度傳感器，經(jīng)過(guò)設計新的算法和優(yōu)化軟件，將其應用于無(wú)導聯(lián)心臟監護系統。采用這樣的高精度高分辨率的加速度傳感器，感知人體皮膚的極微小振動(dòng)，進(jìn)而換算出人體心臟機能的數據如心跳，泵血，心率變異性等。

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　　MEMS技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展的重點(diǎn)主要表現在以下幾個(gè)方面：第一，微型化的同時(shí)降低功耗。將會(huì )出現微米甚至納米級別的微型器件，同時(shí)降低功耗;第二，微型化的同時(shí)提高精度，將MEMS加速度計做到石英加速度計的噪聲特性，保證MEMS陀螺儀小體積的同時(shí)獲得光纖陀螺儀的零偏穩定性，且可提供遠優(yōu)于光纖陀螺儀的抗沖擊特性;第三，集成化及智能化趨勢，即MEMS與IC的集成制造技術(shù)及多參量MEMS傳感器的集成制造技術(shù)得到發(fā)展，以及在集成化基礎上使得信號檢測具有一定的自動(dòng)化。這些趨勢要求半導體廠(chǎng)商提供更高精度、穩定性更好、更智能的高集成度MEMS傳感器模塊。

　　在工藝上，為了追求更高的靈敏度和精度，更好的耐沖擊表現， MEMS傳感器的3D化的水平將是各廠(chǎng)商工藝水準和產(chǎn)品等級的標桿。例如村田的高精度3D傳感器，結合硅與玻璃工藝，最高可以抗20000g的沖擊。當然，高精度3D化工藝對于產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的挑戰是不言而喻的，這不僅僅是半導體刻蝕技術(shù)，同時(shí)對于加工設備的精度和可靠性都有不小的技術(shù)難度。

　　ADI公司亞太區微機電產(chǎn)品市場(chǎng)和應用經(jīng)理趙延輝則介紹，MEMS產(chǎn)品從開(kāi)發(fā)設計到批量生產(chǎn)，對制造和工藝提出了很高的要求，這包括光刻、外延、薄膜淀積、氧化、擴散、注入、濺射、蒸鍍、刻蝕、劃片和封裝等。對于現已發(fā)布的產(chǎn)品，ADI已通過(guò)改進(jìn)機械結構和制造流程，保證了產(chǎn)品的良品率，并在這個(gè)過(guò)程中積累了大量的設計經(jīng)驗。對于體積更小，功耗更低、噪聲更小、封裝更小、溫漂更小，供電電壓更低的器件，ADI還在持續改進(jìn)制造和工藝，以滿(mǎn)足這些需求。