MEMS优势特性或将占领传感器领域的半壁江山

时间:2018-01-11 10:10来源:www.wssensor.net 作者:郑州炜盛科技 点击:

MEMS传感器是在微电子技术(半导体制造技术)基础上发展起来的,融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。MEMS 可分为若干个独立的功能单元,包括微结构元器件、微传感器、微执行器和微系统等。简单来说,MEMS就是将传统传感器的机械部件微型化后,通过三维堆叠技术,例如三维硅穿孔 TSV等技术把器件固定在硅晶元(wafer)上,最后根据不同的应用场合采用特殊定制的封装形式,最终切割组装而成的硅基传感器。受益于普通传感器无法企及的 IC硅片加工批量化生产带来的成本优势, MEMS同时又具备普通传感器无法具备的微型化和高集成度。

MEMS的优势

1、微型化: MEMS器件体积小,一般单个 MEMS传感器的尺寸以毫米甚至微米为计量单位,重量轻、耗能低。同时微型化以后的机械部件具有惯性小、谐振频率高、响应时间短等优点。 MEMS更高的表面体积比(表面积比体积)可以提高表面传感器的敏感程度。

2、硅基加工工艺,可兼容传统 IC生产工艺:硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相当,密度类似铝,热传导率接近钼和钨,同时可以很大程度上兼容硅基加工工艺。

3、批量生产:以单个 5mm*5mm尺寸的 MEMS传感器为例,用硅微加工工艺在一片 8英寸的硅片晶元上可同时切割出大约 1000个 MEMS芯片,批量生产可大大降低单个 MEMS的生产成本。

4、集成化:一般来说,单颗 MEMS往往在封装机械传感器的同时,还会集成ASIC芯片,控制 MEMS芯片以及转换模拟量为数字量输出。同时不同的封装工艺可以把不同功能、不同敏感方向或致动方向的多个传感器或执行器集成于一体,或形成微传感器阵列、微执行器阵列,甚至把多种功能的器件集成在一起,形成复杂的微系统。

5、多学科交叉: MEMS涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科,并集约了当今科学技术发展的许多尖端成果。

中国是最大电子生产和消费大国,这是我们的主场优势。由于终端消费市场的巨大市场需求,以及增长潜力无限的可穿戴和物联网市场的驱动,MEMS传感器的市场增量将相当可观。