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MEMS芯片
2022-11-08 9514次

  MEMS芯片簡(jiǎn)介

  MEMS的全稱(chēng)是微型電子機械系統(Micro Electromechanical System),利用半導體制造工藝和材料,將傳感器、執行器、機械機構、信號處理和控制電路等集成于一體的微型器件或系統,其內部結構一般在微米甚至納米量級。MEMS主要包含兩個(gè)部分:傳感器和執行器。與傳統的機械傳感器相比,MEMS傳感器具有體積小、集成化、智能化、低成本等優(yōu)點(diǎn),可以滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對于傳感器的要求。


  MEMS芯片分類(lèi)

  MEMS傳感器種類(lèi)很多,也有多種分類(lèi)方法。按其工作原理,大致可分為MEMS物理、化學(xué)和生物傳感器,其中每一種MEMS傳感器又可分為很多種小類(lèi),不同的MEMS 傳感器可以測量不同的量,實(shí)現不同的功能。

  

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傳感器分類(lèi)


  MEMS芯片行業(yè)發(fā)展歷程

  MEMS 起源可追溯至 20 世紀 50 年代,硅的壓阻效應被發(fā)現后,學(xué)者們開(kāi)始了對硅傳感器的研究。然而,MEMS 產(chǎn)業(yè)真正發(fā)展始于 20 世紀 80 年代,前后經(jīng)歷了 3 次產(chǎn)業(yè)化浪潮。20 世紀 80 年代至 90 年代:1983 Honeywell 利用大型刻蝕硅片結構和背蝕刻膜片制作了集成壓力傳感器,將機械結構與電路集成在一個(gè)芯片內。80 年代末至 90 年代,汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展,汽車(chē)電子應用如安全氣囊、制動(dòng)壓力、輪胎壓力監測系統等需求增長(cháng),巨大利潤空間驅使歐洲、日本和美國的企業(yè)大量生產(chǎn) MEMS,推動(dòng)了 MEMS 行業(yè)發(fā)展的第一次浪潮。20 世紀 90 年代末至 21 世紀初:本階段早期,噴墨打印頭和微光學(xué)器件的巨大需求促進(jìn)了 MEMS 行業(yè)的發(fā)展。而 2007 年后,消費電子產(chǎn)品對 MEMS 的強勁需求,手機、小家電、電子游戲、遠程控制、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設備等消費電子產(chǎn)品要求體積更小且功耗更低的 MEMS 相關(guān)器件,對 MEMS 產(chǎn)品需求更大,掀起了 MEMS 行業(yè)發(fā)展的第二次產(chǎn)業(yè)化浪潮,并將持續推動(dòng) MEMS 行業(yè)向前發(fā)展。2010 年至今:產(chǎn)品應用的擴展,使 MEMS 行業(yè)呈現新的趨勢。MEMS 產(chǎn)品逐步應用于物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設備等新領(lǐng)域,應用場(chǎng)景日益豐富,正漸漸覆蓋人類(lèi)生活的各個(gè)維度。此外,MEMS 是當前移動(dòng)終端創(chuàng )新的方向,新的設備形態(tài)(如可穿戴設備)需要更加微型化的器件和更為便捷的交互方式。然而,物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設備應用助推 MEMS 第三次產(chǎn)業(yè)化浪潮的同時(shí),行業(yè)仍然面臨來(lái)自產(chǎn)品規格、功率消耗、產(chǎn)品整合以及成本等方面的壓力,MEMS 產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)亟待持續改進(jìn),以滿(mǎn)足更小、更低能耗、更高性能的需求。


  國內傳感器企業(yè)的主要布局區域

  長(cháng)三角區域?以上海、無(wú)錫、南京為中心。?逐漸形成包括熱敏、磁敏、圖像、稱(chēng)重、光電、溫度、氣敏等較為完備的傳感器生產(chǎn)體系及產(chǎn)業(yè)配套。

  珠三角區域?以深圳中心城市為主。?由附近中小城市的外資企業(yè)組成以熱敏、磁敏、超聲波、稱(chēng)重為主的傳感器產(chǎn)業(yè)體系。

  東北地區?以沈陽(yáng)、長(cháng)春、哈爾濱為主。?主要生產(chǎn)MEMS力敏傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器。

  京津區域?主要以高校為主。?從事新型傳感器的研發(fā),在某些領(lǐng)域填補國內空白。北京已建立微米/納米國家重點(diǎn)實(shí)驗室。

  中部地區?以鄭州、武漢、太原為主。?產(chǎn)學(xué)研緊密結合的模式,在PTC/NTC熱敏電阻、感應式數字液位傳感器和氣體傳感器等產(chǎn)業(yè)方面發(fā)展態(tài)勢良好。

 

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