全球MEMS應用及其市場狀況
發布時間:2010-07-23
- MEMS技術原理及應用
- MEMS公司
- MEMS技術市場展望
MEMS有廣泛的應用,但其封裝測試成本是決定其能否有光明市場前景的重要因素
MEMS及其應用
MEMS技術是采用微製造技術,在一個公共矽片基礎上整合了傳感器、機械元件、致動器(actuator)與電子元件。MEMS通常會被看作是一種係統單晶片(SoC),它讓智能型產品得以開發,並得以進入很多的次級市場,為包括汽車、保健、手機、生物技術、消費性產品等各領域提供解決方案。根據電子產業市場研究與信息網路的資料,MEMS的平均年增長率高於20%,並預計在2010年超過100億美元。MEMS技術已被認為是下個世紀最有前途的技術之一。
MEMS有很多應用,並被越來越多的產品所接納。MEMS的一些常見應用領域包括汽車、生物技術與醫療,以及消費電子產品。MEMS還用於大量聲波雙工器(Bulk Acoustic Wave duplexer)與濾波器、麥克風、MEMS自動聚焦致動器、壓力感測器、MEMS微微型投影儀,甚至MEMS陀螺儀。
MEMS的公司
從全球看,MEMS產品是由一些美國和亞洲公司開發的,包括意法半導體(ST)、Analog Devices公司(ADI)、惠普公司(HP)、德州儀器公司(TI),以及Memsic公司。下文將介紹各個製造商及其主要MEMS產品的現況。
意法半導體公司是最大的MEMS製zhi造zao商shang之zhi一yi,提ti供gong單dan軸zhou和he多duo軸zhou陀tuo螺luo儀yi的de廣guang泛fan選xuan擇ze,各ge種zhong滿man量liang程cheng區qu間jian,適shi用yong於yu數shu位wei相xiang機ji和he數shu位wei錄lu像xiang機ji的de影ying像xiang穩wen定ding,以yi及ji提ti高gao遊you戲xi應ying用yong中zhong的de用yong戶hu體ti驗yan。ST公司還提供3軸陀螺儀,能精確地測量沿三個正交軸的角速度。另外,STM還用下一代微電機聲學器件擴展了自己的產品組合。創新的MEMS麥克風采用了Omron的傳感器技術,能夠大幅地提高聲音質量,有出色的可靠性、健壯性,同時對現有/新興音頻應用都有很好的成本效益,如手機、無線設備以及手持遊戲機等。關鍵是,MEMS麥克風可以做得比最小的駐極體電容式麥克風(electrets condenser microphone)還要小,而對溫度變化、機械振動和電磁幹擾更不敏感。
ADI公司同時提供類比與數位型的全向MEMS麥克風。最近,ADI與英飛淩科技公司商定共同發展下一代的汽車氣囊安全係統。這個ADI-英ying飛fei淩ling合he作zuo計ji劃hua將jiang確que保bao兩liang家jia公gong司si相xiang應ying產chan品pin發fa展zhan藍lan圖tu的de協xie調tiao一yi致zhi,以yi及ji各ge自zi傳chuan感gan器qi與yu芯xin片pian組zu的de互hu通tong性xing。這zhe個ge合he作zuo也ye將jiang加jia速su先xian進jin氣qi囊nang係xi統tong的de發fa展zhan,為wei安an全quan係xi統tong供gong應ying商shang和heOEM商提供一個完整的設計平台,從而實現一種可靠、具成本效益和易於使用的先進氣囊方案。
惠普公司最近推出一種慣性探測技術(inertial sensing technology),能夠用來開發可當作高階傳感器使用的數位MEMS加速度計。HP預計該技術將使芯片的靈敏度比今天市場上的批量產品提高1000倍。這種傳感器是以該公司已率先商業應用在其打印機墨盒的MEMS技術為基礎。
另外,TI公司擁有的數位光處理器(digital light processor,DLP)技術為有光處理與光轉向需求的創新應用提供了開發平台和芯片組。該公司的MEMS技術為光轉向應用提供了可靠的單元件類比鏡(single element analog mirror),其高反射的MEMS表麵最大為9平方毫米,簡化了對驅動的需求,因此TI的Analog Mirrors成為柔性係統設計的一個理想選擇。TI 的Analog Mirrors可以用於精確定位和控製激光束,同時最大限度地減少光功率的損耗,支持各種光束旋轉應用,如影像與顯示、光網路、自由空間光學、物體探測以及激光印刷等。
另一家著名企業Memsic公司則是推出了多種高性能加速度計。由於美國國家高速公路交通安全局(NHTSA)要求,到2012年時,美國市場上的所有汽車、卡車和大巴士都要安裝車輛穩定控製係統(Vehicle Stability Control,VSC),歐盟確認它也將實施類似的要求,數百萬個Memsic加速度傳感器已經被部署在帶有VSC的汽車和卡車上。現在,致力於滿足政府VSC要求的工程團隊可以采用經過完全的汽車和道路認證、兼容於串列周邊界麵(SPI)的傳感器技術,設計出下一代的VSC係統。
市場展望
顯然地,MEMS已在我們今天日常生活中的各種應用中紮下根基。其普及的主要動力來自於成本低與體積小,從而能夠做出更小、更輕和更廉價的最終產品。但在MEMS前方並非一片光明。一項挑戰是封裝問題,因為MEMSqijiandeduoyangxingyijimeigeyaobaoludebutonghuanjing。fengzhuangjiashangceshi,henrongyijiuhuijiangchengbenzengjiayibei。zaibuyingxiangchanpinxingnengdeqingkuangxia,yanjiuchubiaozhunhuahegenglianjiadefengzhuangyichengweiMEMS設計的主要關注目標。在今天的地球上,MEMS製(zhi)造(zao)商(shang)投(tou)入(ru)了(le)大(da)量(liang)研(yan)發(fa)力(li)量(liang),試(shi)圖(tu)加(jia)強(qiang)自(zi)己(ji)在(zai)封(feng)裝(zhuang)製(zhi)程(cheng)中(zhong)的(de)地(di)位(wei),為(wei)各(ge)種(zhong)新(xin)設(she)備(bei)開(kai)發(fa)新(xin)的(de)專(zhuan)用(yong)封(feng)裝(zhuang)。當(dang)前(qian)長(chang)足(zu)的(de)進(jin)步(bu)與(yu)工(gong)程(cheng)進(jin)展(zhan)讓(rang)我(wo)們(men)對(dui)MEMS或SoC有更新的理解。對設計工程師而言,這確實是富於挑戰且令人興奮的時代!
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