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MEMS,传感技术相关技术文章MEMS未来发展的趋势解析

MEMS传感器是物联网、人工智能、5G等新一代信息技术的感知基础和数据来源,已成为推动经济社会发展的关键基础与重要引擎。本文梳理了MEMS概念与分类、技术优势、应用领域及市场格局,探讨了MEMS产业链现状和特点,分析了产业发展机遇与趋势,并对我国如何实现产业升级提出了建议。

MEMS未来发展的趋势解析

图片来源:Photo by Joshua Sortino on Unsplash

MEMS概要:原理与分类

MEMS全称Micro Electromechanical System,即微机电系统,是将微电子与精密机械结合发展的工程技术,尺寸在1微米到100微米量级,核心功能是将物理信号转换为电子设备能够识别的电信号,主要用于传感器。这需要MEMS器件具有通道、孔、悬臂、膜、腔等一系列结构以测量环境变量,涵盖机械(移动和旋转)、光学、电子(开关和计算)、热学、生物等功能结构,涉及众多交叉学科。

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图1 MEMS传感器结构示意图(图片来源:Sandia)

MEMS传感器发展经历了三个阶段:1990~2000年的汽车电子化浪潮,点燃了MEMS传感器的需求;2000~2010年的消费电子浪潮,推动MEMS传感器呈现多品类、多功能一体化的发展态势;2010年至今的物联网及人工智能浪潮,带动了MEMS传感器单品放量、软硬协同化发展。

MEMS传感器的种类繁多,根据测量量不同可分为:MEMS物理传感器、MEMS化学传感器、MEMS生物传感器三大类,每一种MEMS传感器又有很多细分类别,如图2所示。常见的MEMS传感器有压力传感器、加速度传感器、微机械陀螺仪、惯性传感器、MEMS硅麦克风等等。MEMS传感器的品种多到以万为单位,且不同MEMS之间参量较多,没有完全标准的工艺。

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