MEMS是微型電子機械系統的簡(jiǎn)稱(chēng),利用半導體制造工藝和材料,將傳感器、執行器、機械機構、信號處理和控制電路等集成于一體的微型器件或系統,其內部結構一般在微米甚至納米量級。
MEMS主要包含兩個(gè)部分:傳感器和執行器。
與傳統的機械傳感器相比,MEMS傳感器具有體積小、集成化、智能化、低成本等優(yōu)點(diǎn),可以滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對于傳感器的要求。
MEMS傳感器種類(lèi)很多,也有多種分類(lèi)方法。按其工作原理,大致可分為MEMS物理、化學(xué)和生物傳感器,其中每一種MEMS傳感器又可分為很多種小類(lèi),不同的MEMS傳感器可以測量不同的量,實(shí)現不同的功能。
MEMS是多學(xué)科交叉的復雜系統,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈涉及設計、制造、封裝測試、軟件及應用方案環(huán)節。
MEMS整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈復雜,涉及的廠(chǎng)商眾多;中國的設計、制造、封裝測試廠(chǎng)商都在積極布局MEMS,已形成完整MEMS的產(chǎn)業(yè)鏈。
MEMS傳感器種類(lèi)繁多,主要的MEMS傳感器包括運動(dòng)傳感器、壓力、麥克風(fēng)、環(huán)境、光傳感器等。其中運動(dòng)傳感器可分為陀螺儀、加速度計、磁力計。
其中環(huán)境傳感器可細分為氣體、溫度和濕度傳感器等。MSME溫度傳感器可用于任何需要檢測溫度的地方。MEMS濕度傳感器在工業(yè)控制、氣象、農業(yè)、礦山檢測等行業(yè)中得到了廣泛的應用。MEMS氣體傳感器主要用于檢測目標氣體的成分、濃度等。
精訊暢通的MEMS氣體傳感器利用MEMS工藝在SI基襯底上制作微熱板,所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的金屬氧化物半導體材料。當環(huán)境空氣中有被檢測氣體存在時(shí),MEMS氣體傳感器電導率發(fā)生變化,該氣體的濃度越高,傳感器的電導率就越高。使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。
1、微型化設計
產(chǎn)品體積小、諧振頻率高、功耗低、響應時(shí)間短,表面體積比高可以提高表面傳感器的敏感程度。
2、高度集成
可把不同功能、不同敏感方向或致動(dòng)方向的多個(gè)傳感器或執行器集成于一體,形成微傳感器陣列、
微執行器陣列。
3、高/低溫工作適應性好
產(chǎn)品功耗低,工作時(shí)基本沒(méi)有熱輻射,不影響周邊溫度濕度檢測。