MEMS传感器逐步走向低功耗、集成化

2019-07-03 09:12

  MEMS的技术发展趋势主要表现在以下几个方面:第一,微型化的同时降低功耗。第二,微型化的同时提高精度。第三,集成化及智慧化趋势。

  目前,MEMS传感器主要应用在汽车、医疗和消费电子三大领域。

  应用三大领域汽车、医疗、消费电子

  汽车工业是传感器的一个重要应用领域。每台汽车会有40到上百个传感器,而汽车智慧化的发展趋势也将促进汽车市场对传感器的需求。其应用方向和市场需求包括车辆的防抱死系统(ABS)、电子车身稳定程序(ESP)、电控悬挂(ECS)、电动手刹(EPB)、斜坡起动辅助(HAS)、胎压监控(EPMS)、引擎防抖、车辆倾角计量和车内心跳检测等等。其中电子车身稳定程序ESP得到众MEMS厂商的高度关注。由于其主动防滑功能要求更多的传感器和先进的处理系统,因此将带动汽车电子MEMS传统应用市场的需求。

  随着人口老龄化和中国医疗保健系统的健全,各种远距离监护和高精度治疗设备将越来越多地被引入。医疗保健市场逐渐成为MEMS传感器应用的又一大市场。MEMS具有微型的特点,可以代替器官植入、微量检测,主要的发展方向是血管内手术和颅内手术以及细胞手术。

  MEMS传感器在消费电子领域中主要应用于运动/坠落检测、导航数据补偿、游戏/人机界面、电源管理、GPS增强/盲区消除、速度/距离计数、其他体育和保健应用等等。这些MEMS技术都在很大程度上提高了用户体验,并带来了全新的电子消费产品。其中加速度计是该市场中第一大应用产品。而近期陀螺仪增长迅速,已经成为继加速度计后的第二大应用产品。

  MEMS麦克风最近几年一直保持着很高的增长率。以智能手机、平板电脑和超级本为代表,消费电子市场的飞速发展极大地推动着MEMS麦克风产品的需求和发展。YoleDeveloppement的分析数据显示:2010年~2016年,MEMS麦克风市场总体出货量将保持23%的水平;据预测,MEMS麦克风出货量2013年将达到10亿颗,2016年将接近20亿颗。从具体应用市场来看,在MEMS麦克风应用最为广泛的手机终端市场中,2016年MEMS麦克风的出货量将接近市场总量的一半。

  除去以上三个领域,在工业领域中,MEMS也有很多的应用。小体积、低成本的MEMS传感器越来越多地用在各种机械振动监测上,它可以用来监测马达、轴承等的振动,从而实现预见性维护;利用MEMS加速度计实现的倾角仪也被广泛用在各种工业测量设备上;还有遥控直升机的伺服系统、两轮车的平衡系统、天线稳定平台等。

  技术三个方向低功耗、高精度、智能化

  从未来的发展趋势上看,MEMS技术主要表现在以下几个方面:第一,微型化的同时降低功耗,将会出现微米甚至纳米级别的微型器件,同时降低功耗;第二,微型化的同时提高精度,将MEMS加速度计做到石英加速度计的噪声特性,保证MEMS陀螺仪小体积的同时获得光纤陀螺仪的零偏稳定性;第三,集成化及智慧化趋势,即MEMS与IC的集成制造技术及多参量MEMS传感器的集成制造技术得到发展,以及在集成化基础上使得信号检测具有一定的智能。这些趋势要求半导体厂商提供更高精度、稳定性更好、更智能的高集成度MEMS传感器模块。基于此,ADI继续将重点放在开发MEMS传感器的核心技术上,以提供最好的工业级加速度计和陀螺仪。同时,ADI还将继续提供更多高集成度的MEMS传感器,以适应不同市场的需求。

分享到:
收藏