中心議題：

• ST在深圳舉行題為“Design is Fun with ST MEMS”的微機電係統研討會
• ST MEMS傳感器介紹

解決方案：

• 圍繞MEMS可以開發出多種應用
• MEMS可大幅提高消費者使用消費類電子產品的用戶體驗
• 應用MEMS算法非常關鍵
• 應用MEMS在PCB設計和SMT方麵都要注意一係列問題

提到MEMS傳感器
，大家最容易想到的就是以汽車安全氣囊應用為代表的汽車應用和其他一些工業應用，而現在隨著MEMS傳chuan感gan器qi越yue做zuo越yue小xiao，價jia格ge越yue來lai越yue低di，能neng效xiao越yue來lai越yue高gao，其qi設she計ji和he應ying用yong空kong間jian也ye不bu斷duan擴kuo大da，在zai越yue來lai越yue多duo的de消xiao費fei類lei產chan品pin中zhong
，我wo們men都dou已yi經jing可ke以yi看kan到dao它ta的de身shen影ying。ST模擬、功率與微電機係統部大中華區市場部經理吳衛東先生日前在深圳舉行的ST研討會上表示：MEMS技術出現得很早
，因為價格原因一直難以進入消費領域，是ST將MEMS的價格變得平易
，將MEMS推入到了消費領域。

吳先生表示：“兩年前，三軸加速度計的價格還要兩塊多美金
，而現在十塊錢人民幣
，客戶已經可以在自己的玩具設計中加入三軸加速度計
，ST在2008年銷售的MEMS傳感器更將達到1.5億片。

六百塊的非品牌手機裏也有加速度計
MEMS傳感器在消費產品中的應用越來越廣泛，通過簡單的加入MEMS傳感器，設計師為消費類產品加入了很多特色和人性化的功能

，這其中以手機應用最為突出。而且隨著MEMS傳感器價格的下降，吳衛東先生表示：“現在很多600多元人民幣的非品牌手機裏也都應用了加速度傳感器實現特色功能。”由此看來，非品牌手機之所以能夠以如此低廉價格具備如此豐富的功能也實在不是MTK一家之功。

a.手機裏的MEMS傳感器
手機中的MEMS加速計使人機界麵變得更簡單、更直觀，通過手的動作就可以操作界麵功能，全麵增強了用戶的使用體驗。根據終端設備的指向，MEMS傳感器可以把圖像、視頻和網頁進行旋轉。通過上下左右傾斜手機
，還可以查看手機菜單
；隻要輕輕擊打手機機身，就可以在屏幕上選中不同的圖標，所有這些智能功能離不開新一代MEMS器件內嵌的先進數字技術。



圖1：MEMS傳感器在移動電話和PDA中的應用

b.圖像縮放和翻頁應用
有了MEMS加速計，隻要把設備向某一方向傾斜
，就能在小屏幕上詳細查看地圖，顯示放大的圖像。MEMS還能檢測到用戶抖動手機和MP3播放器的動作
，這個簡單的手勢可以讓播放器跳到下一首歌或返回到上一首歌。

c.手機節能應用
低功耗的MEMS運動傳感器還可用作先進的節能技術，當手機沒有關閉放在飯桌上時，MEMS傳感器將會把耗電大的模塊(如顯示器背光板和GPS模塊)全部關閉，以降低手機和便攜導航儀的能耗。隻要碰觸一下機身
，又可以打開全部功能。

d.手機喚醒和手勢輸入應用
同樣地，無論何時，把手機正麵向下反放在桌子上
，手機設置就會切換到靜音模式
；隻(zhi)要(yao)碰(peng)觸(chu)一(yi)下(xia)機(ji)身(shen)
，就(jiu)可(ke)以(yi)關(guan)閉(bi)靜(jing)音(yin)功(gong)能(neng)。我(wo)們(men)甚(shen)至(zhi)可(ke)以(yi)設(she)想(xiang)
，未(wei)來(lai)的(de)手(shou)機(ji)在(zai)進(jin)行(xing)輸(shu)入(ru)時(shi)
，不(bu)再(zai)需(xu)要(yao)借(jie)助(zhu)於(yu)按(an)鍵(jian)，甚(shen)至(zhi)連(lian)觸(chu)摸(mo)技(ji)術(shu)需(xu)要(yao)的(de)手(shou)指(zhi)和(he)顯(xian)示(shi)屏(ping)的(de)親(qin)密(mi)接(jie)觸(chu)也(ye)不(bu)需(xu)要(yao)，用(yong)戶(hu)隻(zhi)要(yao)在(zai)空(kong)中(zhong)書(shu)寫(xie)數(shu)字(zi)和(he)字(zi)母(mu)，MEMS傳感器就能識別這些動作，而手機軟件將這些動作還原成數字和字母；軟件還可以把用戶預定的動作變成特殊的自定義功能。這和諾基亞看好的手勢輸入有異曲同工之妙。

圖2：Iphone3G中的STMEMS傳感器

MEMS傳感器的其它應用
a.硬盤驅動器保護功能
硬盤驅動器墜落保護功能是MEMS運動傳感器在消費電子市場的具有重要曆史意義的代表性應用之一。 在手提電腦內的三軸加速度傳感計可以監測加速度
，當X

、Y、Z三san個ge軸zhou上shang的de加jia速su度du矢shi量liang和he為wei零ling時shi，則ze認ren為wei手shou提ti電dian腦nao進jin入ru了le自zi由you落luo體ti狀zhuang態tai，從cong而er能neng夠gou檢jian測ce到dao硬ying盤pan驅qu動dong器qi的de意yi外wai摔shuai落luo事shi故gu，並bing及ji時shi鎖suo死si硬ying盤pan驅qu動dong器qi，以yi防fang電dian腦nao最zui終zhong摔shuai落luo在zai地di板ban上shang時shi損sun壞huai讀du寫xie頭tou。

b.遊戲機應用
遊戲機是運動跟蹤和手勢識別應用的突出代表
，以具有革命性的任天堂Wii遊戲機為例


，微型運動傳感器能夠捕捉到玩家任何細微的動作，並將其轉化成遊戲動作。MEMS技術讓玩家動起來：玩家陶醉於真實的遊戲體驗，通過不同的動作融入到遊戲中，例如，模仿一場真實的網球賽

、一場引人入勝高爾夫球賽
、一場緊張的拳擊賽或輕鬆的釣魚比賽的動作。現場很多工程師都很有興趣的體驗了Wii所提供的運動遊戲，而Wii的手柄中使用的正是ST的MEMS傳感器。


圖3：使用MEMS技術的Wii遊戲機

c.健身和健康監測應用
健身和健康監測是MEMS傳感器的另一類具有代表性的應用。 計步表或計步器是利用三軸MEMS傳chuan感gan器qi實shi現xian健jian身shen和he健jian康kang監jian測ce功gong能neng的de代dai表biao性xing應ying用yong

，計ji步bu器qi的de傳chuan感gan器qi通tong過guo測ce定ding在zai步bu行xing和he跑pao步bu過guo程cheng中zhong作zuo用yong在zai係xi統tong上shang的de加jia速su度du，通tong過guo處chu理li加jia速su度du數shu據ju，計ji步bu器qi顯xian示shi用yong戶hu走zou過guo的de步bu數shu和he速su度du，以yi及ji在zai身shen體ti運yun動dong過guo程cheng中zhong所suo消xiao耗hao掉diao的de熱re量liang，健jian身shen者zhe無wu論lun是shi運yun動dong量liang不bu足zu和he還hai是shi過guo量liang都dou可ke以yi得de到dao及ji時shi的de提ti醒xing。

d.GPS輔助定位應用
另外
，將壓力傳感器與GPS導航儀配合可以得到用戶的更精確的位置信息。如果隻借助GPS導dao航hang儀yi，我wo們men可ke能neng隻zhi能neng判pan斷duan一yi輛liang汽qi車che是shi行xing駛shi在zai一yi座zuo立li交jiao橋qiao所suo位wei於yu的de位wei置zhi坐zuo標biao上shang，而er無wu法fa判pan斷duan它ta是shi行xing駛shi在zai立li交jiao橋qiao下xia還hai是shi立li交jiao橋qiao上shang，這zhe時shi就jiu需xu要yao壓ya力li傳chuan感gan器qi的de幫bang助zhu。如ru果guo遇yu到dao緊jin急ji時shi刻ke，需xu要yao救jiu助zhu的de話hua，施shi救jiu者zhe也ye可ke以yi通tong過guo壓ya力li傳chuan感gan器qi和heGPS配合精確的知道被困者位於的大廈位置和樓層，從而更有效率的展開營救行動。

e.三維鼠標和遙控器應用
MEMS加jia速su計ji與yu陀tuo螺luo儀yi配pei合he使shi用yong，可ke以yi把ba更geng先xian進jin的de選xuan擇ze功gong能neng變bian為wei現xian實shi，研yan討tao會hui現xian場chang就jiu展zhan示shi了le能neng夠gou在zai空kong中zhong操cao作zuo的de三san維wei鼠shu標biao和he遙yao控kong器qi。在zai這zhe些xie設she備bei中zhong，傳chuan感gan器qi檢jian測ce到dao用yong戶hu的de手shou勢shi，將jiang其qi轉zhuan換huan成chengPC屏幕上的光標移動或機頂盒和電視機的頻道和功能選擇。MEMS傳感器組、兩liang個ge陀tuo螺luo儀yi和he一yi個ge加jia速su計ji檢jian測ce手shou腕wan或huo鼠shu標biao在zai空kong中zhong的de動dong作zuo，同tong時shi微wei控kong製zhi器qi執zhi行xing動dong作zuo跟gen蹤zong和he手shou勢shi識shi別bie功gong能neng。然ran後hou


，重zhong組zu的de運yun動dong曲qu線xian通tong過guo無wu線xian連lian接jie發fa送song到dao機ji頂ding盒he或huoPC機，無線鏈路可以采用紅外或射頻，現場展示的三維鼠標采用了藍牙作為無線鏈路。

MEMS應用注意事項
要用好MEMS除了高質量的硬件，還需要先進合理的算法的支持，另外在PCB布線和SMD焊接方麵也都有較高的要求。ST的FAE也在演講中給工程們提出了建議。

其中，PCB設計要點如下：

•  Sensor下麵的區域應當設為禁止布線區.建議在Sensor下麵及周圍1mm距離不要有其他走線或過孔。
•  連接引腳的布線應盡可能勻稱對稱.這樣可以減少回流焊後因為收縮對器件的影響。
•  為了減小溫度對Sensor的影響
  ，建議不要在Sensor周圍2mm內放置按鈕/屏蔽罩等大的接插件。
•  第1腳的指示標記在內部與第1腳有電器連接
  
  ，在焊接中請將第1腳的指示標記懸空。

SMT中的注意要點：

•  錫膏的厚度和模板有助於Sensor的正確焊接
•  建議上錫膏時使用鋼網.
•  建議鋼網厚度為90~150um(3.5~6mil).
•  錫膏的厚度應該適當，以確保Sensor封裝和PCB之間的潔淨和焊接的可靠.
•  建議鋼網孔型為矩形，尺寸比PCB上的部分小25um(1mil).
•  對於信號焊盤
  
  ，鋼網應占PCB焊盤的70%~90%.
•  鋼網必須和IC的引腳嚴格對齊，刷錫膏前鋼網和PCB也要嚴格對齊誤差小於25um(1mil)

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