典型MEMS器件介绍

典型MEMS器件介绍

09电科2钟礼浩200930570230目录

各类典型MEMS器件介绍

2MEMS微机电系统简介

1总结3MEMS微机电系统简介

MEMS是微机电系统（Micro-Electro-MechanicalSystems）的英文缩写。MEMS是美国的叫法，在日本被称为微机械，在欧洲被称为微系统，它是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。MEMS是随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展起来的，目前MEMS加工技术还被广泛应用于微流控芯片与合成生物学等领域，从而进行生物化学等实验室技术流程的芯片集成化。

MEMS技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业，采用MEMS技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。发展前景

MEMS第一轮商业化浪潮始于20世纪70年代末80年代初，当时用大型蚀刻硅片结构和背蚀刻膜片制作压力传感器。由于薄硅片振动膜在压力下变形，会影响其表面的压敏电阻曲线，这种变化可以把压力转换成电信号。后来的电路则包括电容感应移动质量加速计，用于触发汽车安全气囊和定位陀螺仪。第二轮商业化出现于20世纪90年代，主要围绕着PC和信息技术的兴起。TI公司根据静电驱动斜微镜阵列推出了投影仪，而热式喷墨打印头现在仍然大行其道。第三轮商业化可以说出现于世纪之交，微光学器件通过全光开关及相关器件而成为光纤通讯的补充。尽管该市场现在萧条，但微光学器件从长期看来将是MEMS一个增长强劲的领域。目前MEMS产业呈现的新趋势是产品应用的扩展，其开始向工业、医疗、测试仪器等新领域扩张。推动第四轮商业化的其它应用包括一些面向射频无源元件、在硅片上制作的音频、生物和神经元探针，以及所谓的'片上实验室'生化药品开发系统和微型药品输送系统的静态和移动器件。MEMS微机电系统简介

未来三年，在中国3C产品、汽车电子、医疗电子等产品产量继续保持较快增长的带动下，中国MEMS传感器市场规模有望进一步扩大。此外，不断涌现的新产品以及新应用也成为这一市场持续发展的重要保障。2011-2013年，中国MEMS传感器市场将持续保持两位数增长水平，但从2012年开始，随着金融危机导致的恢复性增长因素的消退，以及市场基数的增大，中国MEMS传感器市场增速将有所回调。到2013年，中国MEMS传感器市场销售额预计将达214.2亿元。具体在产品上，主力产品加速度、压力传感器、喷墨头等产品技术已经相对成熟和稳定，技术研发主要体现在性能及指标的优化。DMD微镜阵列为更好应用于手机等便携设备，其尺寸的进一步微缩也成为研发重点。除传统产品外，不断涌现的新产品如地磁传感器的规模化应用也成为整体MEMS传感器市场的一大亮点。此外，一些前沿产品如新型MEMS振荡器、基于MEMS技术的存储器、MEMS电池也正处于研发阶段中，并有望在未来三到五年实现良好的经济效益。另外，在产品形态上，一些MEMS传感器产品已经从原来单独的芯片向模块和系统解决方案升级，以加快产品上市进程和应用推广。典型MEMS器件介绍-MEMS麦克风

MEMS（微型机电系统）麦克风是基于MEMS技术制造的麦克风，简单的说就是一个电容器集成在微硅晶片上，可以采用表贴工艺进行制造,能够承受很高的回流焊温度,容易和CMOS工艺及其它音频电路相集成,并具有改进的噪声消除性能和良好的RF及EMI抑制性能.MEMS麦克风的全部潜能还有待挖掘，但是采用这种技术的产品已经在多种应用中体现出了诸多优势，特别是中高端手机应用中。MEMS麦克风的优势

目前，实际使用的大多数麦克风都是ECM(驻极体电容器)麦克风，这种技术已经有几十年的历史。ECM的工作原理是利用驻有永久电荷的聚合材料振动膜。和ECM的聚合材料振动膜相比，MEMS麦克风在不同温度下的性能都十分稳定，其敏感性不会受温度、振动、湿度和时间的影响。由于耐热性强，MEMS麦克风可承受260℃的高温回流焊，而性能不会有任何变化。由于组装前后敏感性变化很小，还可以节省制造过程中的音频调试成本。典型MEMS器件介绍-MEMS麦克风MEMS麦克风的主要参数。典型MEMS器件介绍-MEMS麦克风MEMS麦克风的发展前景

对于大型的半导体制造商来说，他们具备制造该产品系列的核心能力。首先是MEMS设计和制造能力，其次是ASIC设计和制造能力，最后是大容量、低成本的封装能力。迄今为止，音频公司一直占据着几乎整个MEMS麦克风市场，它们必须依赖半导体代工厂提供相关技术并和他们分享利润。现在，英飞凌的进入意味着该市场拥有了新的选择，并且降低了元件购买者的风险。尺寸方面的限制主要来自MEMS本身。另外，由于音频端口不能采用真空工具进行操作，尺寸的进一步缩小将会受到制造过程中标准自动化贴装工具的限制。ASIC中将会集成更多作用：ADC和数字输出是第一步；还可利用标准组件，如风噪信号过滤组件；专用接口和信号预处理将成为很大的应用领域；RF屏蔽也会得到进一步改进。在音频方面，MEMS麦克风也会有很多变化。SMM310不只在20Hz~20kHz的频率范围内针对人声进行了优化，还有较高的声学敏感性。很难预测何时会出现带有集成式麦克风并能记录美妙立体声的单芯片摄像电话，但毫无疑问，技术正在朝着这个方向发展。典型MEMS器件介绍-微机械陀螺仪微机械陀螺仪（MEMSgyroscope）的工作原理传统的陀螺仪主要是利用角动量守恒原理，