MEMS遇見傳感器，改變生活就此開始

　　ADI微機械產(chǎn)品線高級應用工程師趙延輝介紹，高信噪比的MEMS麥克風能夠有效提升錄音、視頻通話的質(zhì)量，滿足消費者對清晰通話的音質(zhì)需求;新型MEMS氣壓計會帶來室內(nèi)導航應用的普及;而物聯(lián)網(wǎng)和家庭醫(yī)療會是繼汽車和消費類應用領域后，又一個殺手級的應用。其潛在的市場和增長趨勢會像今天的智能手機一樣。但目前該市場還缺乏統(tǒng)一的標準和客戶的認知度，預計還需要2年左右的時間才會起量。

　　英飛凌科技中國區(qū)MEMS麥克風高級經(jīng)理潘哲源詳細介紹了MEMS麥克風因為輕薄和穩(wěn)定性好的優(yōu)勢，在智能手機、數(shù)碼攝像機和平板電腦等產(chǎn)品中應用有自己的優(yōu)勢，特別是因為其一致性可以做到非常好，所以在消噪和消回音系統(tǒng)的應用中具有傳統(tǒng)麥克風無法比擬的優(yōu)勢，從而能夠帶來非常好的效果體驗。未來智能手機中將會逐漸采用2-3個MEMS麥克風，這就提供了廣闊的市場機遇，另一個龐大的市場機遇則來自于助聽器市場。從技術上，準確度是MEMS麥克風最大的技術挑戰(zhàn)，而確保一致性和靈敏度高則是必備的技術需求，在大音量情況下不能破音也是必須的技術條件。

　　智能傳感器可實現(xiàn)更安全、健康、舒適的生活，村田制作所有智能化傳感器概念及相應產(chǎn)品。例如，在養(yǎng)老院、醫(yī)院等場所，通過在設備上搭載傳感器采集相應信息之后通過WIFI等通訊模塊將信息傳送到服務臺，就可以在任何時間任何地點了解到信息。還有，現(xiàn)在社會上獨居老人越來越多，怎樣服務獨居老人已經(jīng)成為社會關注的話題。智能傳感器概念可以免去他們?nèi)メt(yī)院的煩惱，日常在家里監(jiān)測，之后將這些信息傳輸?shù)结t(yī)院的信息庫，就進行數(shù)據(jù)分析進而做到早期預測。村田在這一領域非常看重同時也有很大的投入。

　　MEMS傳感器的高性能和可靠性、對時間和溫度變化有極小的偏差即穩(wěn)定性好等特性不會局限于目前的應用。在工業(yè)領域，MEMS傳感器的運用主要會在地震預測，橋梁倒塌等事故的預測中。例如鐵塔底下放置傳感器后，即可得知在某個支撐點范圍下鐵塔是安全的，超過這個范圍就會產(chǎn)生安全隱患。在國外的橋梁上已經(jīng)有了使用傳感器的案例。另外一個工業(yè)的應用就是在煤礦。運用在煤礦地下支撐腳的控制，減小塌方的可能性。農(nóng)業(yè)方面，在耕地面積減少的情況下農(nóng)業(yè)機械化和高產(chǎn)量的需求也使得農(nóng)業(yè)開始需要高尖端的技術。未來的農(nóng)業(yè)也會是個不同的景象，例如在插秧的設備上搭載MEMS傳感器，它可以做到同角度高準確的種植，在同樣的投入下收獲更高的產(chǎn)量。

　　汽車級應用

　　傳感器產(chǎn)品從傳統(tǒng)的機械式、到電子、再到當前MEMS技術架構，從技術上講傳感器的精度、可靠性和性能都將有大幅度提升。但從應用來講，不同的應用環(huán)境，對傳感器產(chǎn)品的性能和技術要求是不一樣的，比如汽車應用，產(chǎn)品要經(jīng)過AEC-Q100的質(zhì)量體系驗證，測試通過了才可以用在汽車應用里。

　　汽車電子是MEMS傳感器一個非常重要的應用方向，每臺汽車會有40到上百個傳感器，而汽車智慧化的發(fā)展趨勢也將促進汽車市場對傳感器的需求。其應用方向和市場需求包括車輛的防抱死系統(tǒng)(ABS)、電子車身穩(wěn)定程序(ESP)、電控懸掛(ECS)、電動手剎(EPB)、斜坡起動輔助(HAS)、胎壓監(jiān)控(EPMS)、引擎防抖、車輛傾角計量和車內(nèi)心跳檢測等等。其中電子車身穩(wěn)定程序ESP得到眾MEMS廠商的高度關注。由于其主動防滑功能要求更多的傳感器和先進的處理系統(tǒng)，因此將帶動汽車電子MEMS傳統(tǒng)應用市場的需求。

　　在主動安全領域，側(cè)翻與穩(wěn)定性控制(ESC)是對當今主流安全系統(tǒng)的全新改進。需要MEMS加速度傳感器和角速度傳感器來感測車身姿態(tài)。同時，由于這樣的傳感器往往安裝在振動比較惡劣的位置，所以需要傳感器具有很高的振動沖擊抵御性。這是對MEMS傳感器的一個挑戰(zhàn)。已經(jīng)發(fā)生的趨勢是，TPMS和ESC系統(tǒng)的裝車率在快速上升，同時標配ESC系統(tǒng)的車型也在不斷增多。由此帶來的電子系統(tǒng)數(shù)量和規(guī)模在不斷擴充，尤其需要更多的MEMS傳感器來感測碰撞的不同部位以及車身姿態(tài)。同時，多種傳感器的融合，來降低系統(tǒng)復雜度和系統(tǒng)成本，也是另一個趨勢。

　　英飛凌對MEMS傳感器在未來汽車電子中的應用前景充滿期待，其前景也非常廣闊。根據(jù)IHS的報告，2012年全球車用MEMS傳感器市場為24億美元，而中國為3億美元，占13%。到2017年，全球市場將增長33%，達到32億美元，而中國市場會翻番，占全球市場的份額提高到19%。英飛凌的MEMS技術在磁性傳感器、壓力傳感器、無線傳感器及圖像傳感器在電子消費品、工業(yè)和汽車工業(yè)均有廣泛的應用。英飛凌在側(cè)安全氣囊壓力傳感器和TPMS傳感器領域處于全球領先的位置，同時在大氣壓力傳感器和進氣歧管壓力傳感器等領域也是全球主要的供應商。隨著中國市場對汽車安全的重視，TPMS傳感器的應用將會有一個顯著的增長。英飛凌占據(jù)了全球市場的絕大多數(shù)份額。

　　MEMS傳感器技術的發(fā)展方向

　　集成化與智能化趨勢，需要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(fā)展，以及在集成化基礎上使得信號檢測具有一定的自動化。技術發(fā)展的主要趨勢為：強調(diào)MEMS的系統(tǒng)性和傳感器、處理與識別的協(xié)調(diào)發(fā)展，突破傳感器同信息處理與識別技術與系統(tǒng)的研究、開發(fā)、生產(chǎn)、應用和改進分離的體制，按照信息論與系統(tǒng)論，應用工程的方法，同計算機技術和通訊技術協(xié)同發(fā)展。

　　除了繼續(xù)在汽車電子、新型數(shù)字消費電子和醫(yī)療電子等領域獲得快速發(fā)展，智能傳感器將廣泛應用于多個領域，如信息、航空航天、醫(yī)學、生物學等方面，給人類發(fā)展帶來深遠影響。傳感器與微控制器的結(jié)合，配合無線網(wǎng)絡技術，則為傳感器插上了智能的翅膀，感知中國就是智能傳感器最典型的應用。低功耗而性能出色的微控制器加上高性能高集成低功耗的MEMS傳感器，這是傳感器技術未來發(fā)展的重要趨勢，最新的蘋果iPhone 5S里的協(xié)處理器其實就是這樣的一種類似應用。

　　ADI微機械產(chǎn)品線高級應用工程師趙延輝給出了MEMS技術在未來的發(fā)展趨勢，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，微型化的同時降低功耗。將會出現(xiàn)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(wěn)定性;第三，集成化及智慧化趨勢，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(fā)展，以及在集成化基礎上使得信號檢測具有一定的智慧。這些趨勢要求半導體廠商提供更高精度、穩(wěn)定性更好、更智能的高集成度MEMS傳感器模塊。