集成電路技術(shù)大幅提升MEMS性能1

MEMS（微機電系統(tǒng)）傳感器深受運動、加速度、傾斜度和振動測量市場的歡迎。MEMS傳感器是系統(tǒng)級封裝解決方案，具有高分辨率、低功耗和尺寸緊湊等諸多優(yōu)點。

MEMS完全不同于主要利用硅的電性質(zhì)的半導體芯片。MEMS的核心部件沒有柵-漏-源三極，而是一個完全由硅制成的微型機械結(jié)構(gòu)。一個典型的MEMS結(jié)構(gòu)包括質(zhì)量矩滑塊、彈簧和阻尼器，工作原理與質(zhì)量彈簧模型基本相同。

MEMS傳感器可以給手機、MP3/MP4 播放器、PDA或游戲機控制器上增加一個直觀的人機界面，使人的動作與安裝MEMS傳感器的設(shè)備實現(xiàn)互動。

在洗衣機或干衣機等家電設(shè)備中，MEMS加速計還能充當振動檢測器，當機器內(nèi)的負荷失衡時，洗衣機就會報警通知用戶，以防機器在出現(xiàn)故障前被過早的磨損。

單軸和雙軸加速度計被廣泛用于汽車被動安全系統(tǒng)，如正面安全氣囊和側(cè)面安全氣囊。加速度計和陀螺儀還被用于導航系統(tǒng)和主動安全系統(tǒng)，如ABS制動系統(tǒng)和車輪動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)。

前幾年，MEMS傳感器出現(xiàn)“消費電子化”趨勢。MEMS傳感器開始滲透到消費電子市場，用于解決各種應(yīng)用問題。

消費電子廠家在尋找微型、低廉、低壓、低功耗的MEMS傳感器。纖薄設(shè)計是手機、MP3和MP4播放器以及便攜PC機等電池供電產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。而且，多軸傳感器已成為消費電子設(shè)備的必備配置，讓消費者能夠從任何物理位置激活任何功能。在便攜產(chǎn)品中，還沒有固定的MEMS傳感器應(yīng)用參考框架。

此外，消費電子產(chǎn)品的生命周期越來越短，因此產(chǎn)品設(shè)計人員要求MEMS能夠快速無縫地集成到最終應(yīng)用中。

處于MEMS技術(shù)發(fā)展的最前沿的意法半導體開始在一個封裝內(nèi)整合多個傳感器：加速計、陀螺儀、地磁計，這個解決方案可提升包括運動監(jiān)測在內(nèi)的各種應(yīng)用的功能性和性能。集成傳感器可實現(xiàn)自主系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)，監(jiān)測特定條件并將其轉(zhuǎn)化成操作，無需或只需用戶很小程度的介入。

在手機、游戲機、個人導航系統(tǒng)等便攜移動設(shè)備內(nèi)，一個能夠精確測量三個正交軸向的角速率的傳感器可實現(xiàn)360°角速率檢測，高精度識別3D手勢和動作。此外，一個3軸加速度計配合一個陀螺儀，可讓設(shè)計人員研發(fā)慣性測量單元，跟蹤人體、汽車和其它物體的運動類型、速度和方向并提供相關(guān)的完整信息。