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微型電子機械系統MEMS

什麼是MEMS感測器?

MEMS的全稱是微型電子機械系統(Micro-ElectroMechanical System),是在微電子技術基礎上發展起來的多學科交叉的前沿研究領域,已成為世界矚目的重大科技領域之一。它涉及電子、機械、材料、物理學、化學、生物學、醫學等多種學科與技術,具有廣闊的應用前景。而MEMS感測器就是採用微電子和微機械加工技術製造出來的新型感測器。

微型電子機械系統MEMS

MEMS中的核心元件一般包含兩類:一個感測器,以及一個訊號傳輸單元。感測器將外界訊號轉換為電訊號,執行器與外界產生作用,訊號傳輸單元能夠對訊號進行處理以及與其他微系統連線。MEMS感測器具有體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、易於整合等優點,正在逐漸取代傳統機械感測器。

微型電子機械系統MEMS

隨著電子技術的發展,MEMS的應用領域越來越廣泛,由最早的工業、軍用航空應用,已經走向普通的民用和消費市場。MEMS感測器作為獲取資訊的關鍵器件,對各種感測裝置的微型化起著巨大的推動作用,已在太空衛星、運載火箭、航空航天裝置、飛機、各種車輛、生特醫學及消費電子產品等領域中得到了廣泛的應用。

微型電子機械系統MEMS

在智慧手機上,MEMS感測器提供在聲音效能、場景切換、手勢識別、方向定位、以及溫度/壓力/溼度感測器等廣泛的應用;在汽車上,MEMS感測器藉助氣囊碰撞感測器、胎壓監測系統(TPMS)和車輛穩定性控制增強車輛的效能;醫療領域,透過MEMS感測器研成功製出微型胰島素注射泵,並使心臟搭橋移植和人工細胞組織成為現實中可實際使用的治療方式;在可穿戴應用中,MEMS感測器可實現運動追蹤、心跳速率測量等。

感測器、通訊與計算機被稱為現代資訊系統的三大支柱,感測器技術水平是衡量一個國家資訊化程度和國家科技發展水平的重要指標之一。我國感測器產業起步較晚,在高階感測器領域,與世界領先水平更是一直存在差距。據工信部電子 元器件 行業發展研究中心公佈的資料,我國敏感 元件 與感測器大約有60%依賴進口,核心晶片80%以上依賴進口,國產化缺口巨大。

相關預測資料顯示,全球MEMS行業在未來幾年將持續每年兩位數的增長,這個增長速度遠超全球積體電路行業的增速。相信在國內MEMS行業的共同努力下,將很快實現我國MEMS產業的飛速發展和自主可控