MEMS傳感器應(yīng)用廣泛的四大領(lǐng)域

MEMS全稱Micro Electromechanical System，即微機電系統(tǒng)，是將微電子與精密機械結(jié)合發(fā)展的工程技術(shù)，尺寸在1微米到100微米量級，核心功能是將物理信號轉(zhuǎn)換為電子設(shè)備能夠識別的電信號，主要用于傳感器。

MEMS繼承了集成電路的先進制造工藝，相比傳統(tǒng)產(chǎn)品，具有微型化、成本低、效能高、可大批量生產(chǎn)等優(yōu)勢，產(chǎn)能高，良品率高。微米量級的特征尺寸使MEMS傳感器可以輕松勝任某些傳統(tǒng)機械傳感器所不能實現(xiàn)的功能，是微型傳感器的主力軍，正加速應(yīng)用于大眾生活及工業(yè)生產(chǎn)的各個方面。

作為獲取信息的關(guān)鍵入口，MEMS傳感器已在汽車、消費電子、航空航天、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

汽車領(lǐng)域

在20世紀(jì)90年代，MEMS首先在汽車工業(yè)開始應(yīng)用，汽車電子被認(rèn)為是MEMS傳感器第一波應(yīng)用高潮的推動者。

受益于汽車行業(yè)安全規(guī)定及信息化、智能化浪潮，MEMS傳感器在汽車領(lǐng)域得到飛速發(fā)展，其應(yīng)用方向和市場需求包括車輛的防抱死系統(tǒng)、電子車身穩(wěn)定程序、電控懸掛、電動手剎、斜坡起動輔助、胎壓監(jiān)控、引擎防抖、車輛傾角計量和車內(nèi)心跳檢測等。

根據(jù)相關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù)，目前平均每輛汽車包含10-30個MEMS傳感器，而在高檔汽車中大約會采用30甚至上百個MEMS傳感器。

消費電子領(lǐng)域

隨著消費電子的大發(fā)展及產(chǎn)品創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，該領(lǐng)域已經(jīng)取代汽車成為MEMS最大的應(yīng)用市場。

MEMS傳感器在消費電子產(chǎn)品中可用于運動/墜落檢測、導(dǎo)航數(shù)據(jù)補償、游戲/人機界面交互、電源管理、GPS增強/盲區(qū)消除、速度/距離計數(shù)等，應(yīng)用較多的品類為MEMS麥克風(fēng)、3D加速器、MEMS 射頻組件、GPS陀螺儀、小型燃料電池與生化芯片等。多種MEMS傳感器的綜合應(yīng)用可增加電子設(shè)備的娛樂性及智能性，改善交互性能，大大提升了用戶體驗。

航空航天領(lǐng)域

MEMS在航空航天領(lǐng)域主要有狀態(tài)傳感器和環(huán)境傳感器之分。

狀態(tài)傳感器主要針對飛機姿態(tài)、燃料用量、生命活動、各種活動機件的即時位置等進行監(jiān)測。

環(huán)境傳感器主要針對溫濕度、氧氣濃度、流量大小等方面進行測量。通過提供有關(guān)航天器的工作信息，MEMS傳感器起到故障診斷、提供決策依據(jù)、保障正常飛行的作用。

比如飛機飛行故障主要原因之一是迎角傳感器產(chǎn)生讀數(shù)輸出錯誤，導(dǎo)致了系統(tǒng)不能起到嚴(yán)格的保護作用。小小傳感器對航空航天安全的重要性可見一斑。

生物醫(yī)療領(lǐng)域

隨著體外診斷、藥物研究、病患監(jiān)測、給藥方式以及植入式醫(yī)療器械等領(lǐng)域發(fā)展，醫(yī)療設(shè)備需要迅速提高性能、降低成本、縮小尺寸。

MEMS技術(shù)使醫(yī)療設(shè)備可以做到微型化，醫(yī)療檢測、診斷、手術(shù)和治療過程可以更加便捷、精準(zhǔn)，甚至無痛。MEMS壓力傳感器可以檢測包括血壓、眼內(nèi)壓、顱內(nèi)壓、子宮內(nèi)壓等在內(nèi)的人體器官壓力水平。MEMS慣性器件最主要用于心臟病治療設(shè)備。MEMS圖像傳感器普遍應(yīng)用于包括CT掃描、內(nèi)窺鏡在內(nèi)的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備中。MEMS技術(shù)在傳感和執(zhí)行功能上的優(yōu)勢，使其在醫(yī)療健康行業(yè)的應(yīng)用廣泛增長。

此外，MEMS技術(shù)在國防、工業(yè)、能源及環(huán)保等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用，為各行各業(yè)提供自動化、智能化的數(shù)據(jù)接口，賦能智能社會。根據(jù)相關(guān)市場調(diào)研數(shù)據(jù)，全球MEMS市場結(jié)構(gòu)中消費電子領(lǐng)域占比最高，增長空間最大的是生物醫(yī)療領(lǐng)域。