MEMS傳感器傳遞智能生活新理念

技術的進步，需求的上升，以及多元化的產品分類，決定了傳感器在產品設計上會越來越普及和多樣化。例如在醫療，工業自動化，汽車，建筑，農業，新能源，尤其是物聯網相關的應用對于傳感器的需求將顯著擴大。在多種門類的傳感器中，具有小尺寸和高集成的MEMS傳感器無疑將是技術發展的明星，賦予傳感器更大施展舞臺。隨著MEMS傳感器的普及，特別是在娛樂和移動互聯中的應用日漸廣泛，逐步從高端應用向普及化應用滲透。

MEMS領域未來主要會有兩個發展方向，一個是關注基本運動檢測或新穎功能的，比如手機、平板、遙控器等應用，他主要競爭挑戰是在提高產品集成度的同時降低成本。還有一個是不只關注基本運動檢測或新穎功能，還要考慮至關重要的系統性能參數、可靠性、精度和極端工作環境等，比如對功耗有極高要求的手表類應用，對精度有極高要求的建筑物傾斜測量類應用，對溫度有極高要求的測井類應用等，他的主要競爭挑戰是如何針對不同應用，顯著提高關鍵指標。取勝的關鍵技術是機械傳感器和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和傳感器市場經理許永剛認為，無線傳感網絡和物聯網給傳感器帶來新的市場發展機遇，未來將MEMS與處理器和RF通信等技術整合會是市場發展趨勢之一，實現感知+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，信息處理等方向發展。

針對MEMS傳感器的工作原理，供應商可以開發出與眾不同的應用案例。例如，村田中國高級市場工程師何申靖介紹，他們將原先用于汽車安全系統的加速度傳感器，經過設計新的算法和優化軟件，將其應用于無導聯心臟監護系統。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，進而換算出人體心臟機能的數據如心跳，泵血，心率變異性等。

MEMS技術在未來的發展的重點主要表現在以下幾個方面：第一，微型化的同時降低功耗。將會出現微米甚至納米級別的微型器件，同時降低功耗；第二，微型化的同時提高精度，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獲得光纖陀螺儀的零偏穩定性，且可提供遠優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的集成制造技術及多參量MEMS傳感器的集成制造技術得到發展，以及在集成化基礎上使得信號檢測具有一定的自動化。這些趨勢要求半導體廠商提供更高精度、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化的水平將是各廠商工藝水準和產品等級的標桿。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化工藝對于產品生產技術的挑戰是不言而喻的，這不僅僅是半導體刻蝕技術，同時對于加工設備的精度和可靠性都有不小的技術難度。

ADI公司亞太區微機電產品市場和應用經理趙延輝則介紹，MEMS產品從開發設計到批量生產，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。對于現已發布的產品，ADI已通過改進機械結構和制造流程，保證了產品的良品率，并在這個過程中積累了大量的設計經驗。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還在持續改進制造和工藝，以滿足這些需求。