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   技术的进步,需求的上升,以及多元化的产品分类,决定了传感器在产品设计上会越来越普及和多样化。例如在医疗,工业自动化,汽车,建筑,农业,新能源,尤其是物联网相关的应用对于传感器的需求将显著扩大。在多种门类的传感器中,具有小尺寸和高集成的MEMS传感器无疑将是技术发展的明星,赋予传感器更大施展舞台。随着MEMS传感器的普及,特别是在娱乐和移动互联中的应用日渐广泛,逐步从高端应用向普及化应用渗透。


  MEMS领域未来主要会有两个发展方向,一个是关注基本运动检测或新颖功能的,比如手机、平板、遥控器等应用,他主要竞争挑战是在提高产品集成度的同时降低成本。还有一个是不只关注基本运动检测或新颖功能,还要考虑至关重要的系统性能参数、可靠性、精度和极端工作环境等,比如对功耗有极高要求的手表类应用,对精度有极高要求的建筑物倾斜测量类应用,对温度有极高要求的测井类应用等,他的主要竞争挑战是如何针对不同应用,显著提高关键指标。取胜的关键技术是机械传感器和ASIC的设计,当然加工工艺也起到举足轻重的作用,尤其是对高精度的传感器而言。意法半导体MEMS和传感器市场经理许永刚认为,无线传感网络和物联网给传感器带来新的市场发展机遇,未来将MEMS与处理器和RF通信等技术整合会是市场发展趋势之一,实现感知+通信的组合。智能传感器和多功能组合传感器都将催生全新的应用,其中智能传感器将朝着功能复合化,低功耗,带运算,自补偿,自我检测,数据存储,信息处理等方向发展。

  针对MEMS传感器的工作原理,供应商可以开发出与众不同的应用案例。例如,村田中国高级市场工程师何申靖介绍,他们将原先用于汽车安全系统的加速度传感器,经过设计新的算法和优化软件,将其应用于无导联心脏监护系统。采用这样的高精度高分辨率的加速度传感器,感知人体皮肤的极微小振动,进而换算出人体心脏机能的数据如心跳,泵血,心率变异性等。

  MEMS技术在未来的发展的重点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,且可提供远优于光纤陀螺仪的抗冲击特性;第三,集成化及智能化趋势,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自动化。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。

  在工艺上,为了追求更高的灵敏度和精度,更好的耐冲击表现, MEMS传感器的3D化的水平将是各厂商工艺水准和产品等级的标杆。例如村田的高精度3D传感器,结合硅与玻璃工艺,最高可以抗20000g的冲击。当然,高精度3D化工艺对于产品生产技术的挑战是不言而喻的,这不仅仅是半导体刻蚀技术,同时对于加工设备的精度和可靠性都有不小的技术难度。

  ADI公司亚太区微机电产品市场和应用经理赵延辉则介绍,MEMS产品从开发设计到批量生产,对制造和工艺提出了很高的要求,这包括光刻、外延、薄膜淀积、氧化、扩散、注入、溅射、蒸镀、刻蚀、划片和封装等。对于现已发布的产品,ADI已通过改进机械结构和制造流程,保证了产品的良品率,并在这个过程中积累了大量的设计经验。对于体积更小,功耗更低、噪声更小、封装更小、温漂更小,供电电压更低的器件,ADI还在持续改进制造和工艺,以满足这些需求。 

 

 

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