《電子技術(shù)應(yīng)用》
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全球MEMS技術(shù)應(yīng)用及其市場發(fā)展?fàn)顩r

2010-07-26
作者:來源: LED環(huán)球在線
關(guān)鍵詞: MEMS MEMS陀螺儀

           MEMS有廣泛的應(yīng)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(yīng)用

      MEMS技術(shù)是采用微制造技術(shù),,在一個公共硅片基礎(chǔ)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系統(tǒng)單晶片(SoC),,它讓智能型產(chǎn)品得以開發(fā),,并得以進(jìn)入很多的次級市場,,為包括汽車,、保健,、手機、生物技術(shù),、消費性產(chǎn)品等各領(lǐng)域提供解決方案,。根據(jù)電子產(chǎn)業(yè)市場研究與信息網(wǎng)路的資料,MEMS的平均年增長率高于20%,并預(yù)計在2010年超過100億美元,。MEMS技術(shù)已被認(rèn)為是下個世紀(jì)最有前途的技術(shù)之一,。

      MEMS有很多應(yīng)用,并被越來越多的產(chǎn)品所接納,。MEMS的一些常見應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車,、生物技術(shù)與醫(yī)療,以及消費電子產(chǎn)品,。MEMS還用于大量聲波雙工器(BulkAcousTIcWaveduplexer)與濾波器,、麥克風(fēng)、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(chǎn)品是由一些美國和亞洲公司開發(fā)的,包括意法半導(dǎo)體(ST),、AnalogDevices公司(ADI),、惠普公司(HP)、德州儀器公司(TI),以及Memsic公司,。下文將介紹各個制造商及其主要MEMS產(chǎn)品的現(xiàn)況,。

      意法半導(dǎo)體公司是最大的MEMS制造商之一,提供單軸和多軸陀螺儀的廣泛選擇,,各種滿量程區(qū)間,,適用于數(shù)位相機和數(shù)位錄像機的影像穩(wěn)定,以及提高游戲應(yīng)用中的用戶體驗,。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(xué)器件擴展了自己的產(chǎn)品組合,。創(chuàng)新的MEMS麥克風(fēng)采用了Omron的傳感器技術(shù),能夠大幅地提高聲音質(zhì)量,,有出色的可靠性,、健壯性,同時對現(xiàn)有/新興音頻應(yīng)用都有很好的成本效益,,如手機,、無線設(shè)備以及手持游戲機等。關(guān)鍵是,,MEMS麥克風(fēng)可以做得比最小的駐極體電容式麥克風(fēng)(electretscondensermicrophone)還要小,,而對溫度變化、機械振動和電磁干擾更不敏感,。

      ADI公司同時提供類比與數(shù)位型的全向MEMS麥克風(fēng),。最近,ADI與英飛凌科技公司商定共同發(fā)展下一代的汽車氣囊安全系統(tǒng),。這個ADI-英飛凌合作計劃將確保兩家公司相應(yīng)產(chǎn)品發(fā)展藍(lán)圖的協(xié)調(diào)一致,,以及各自傳感器與芯片組的互通性。這個合作也將加速先進(jìn)氣囊系統(tǒng)的發(fā)展,,為安全系統(tǒng)供應(yīng)商和OEM商提供一個完整的設(shè)計平臺,,從而實現(xiàn)一種可靠、具成本效益和易于使用的先進(jìn)氣囊方案,。

      惠普公司最近推出一種慣性探測技術(shù)(inertialsensingtechnology),,能夠用來開發(fā)可當(dāng)作高階傳感器使用的數(shù)位MEMS加速度計。HP預(yù)計該技術(shù)將使芯片的靈敏度比今天市場上的批量產(chǎn)品提高1000倍,。這種傳感器是以該公司已率先商業(yè)應(yīng)用在其打印機墨盒的MEMS技術(shù)為基礎(chǔ),。

      另外,TI公司擁有的數(shù)位光處理器(digitallightProcessor,DLP)技術(shù)為有光處理與光轉(zhuǎn)向需求的創(chuàng)新應(yīng)用提供了開發(fā)平臺和芯片組,。該公司的MEMS技術(shù)為光轉(zhuǎn)向應(yīng)用提供了可靠的單元件類比鏡(singleelementanalogmirror),,其高反射的MEMS表面最大為9平方毫米,,簡化了對驅(qū)動的需求,因此TI的AnalogMirrors成為柔性系統(tǒng)設(shè)計的一個理想選擇,。TI的AnalogMirrors可以用于精確定位和控制激光束,,同時最大限度地減少光功率的損耗,支持各種光束旋轉(zhuǎn)應(yīng)用,,如影像與顯示,、光網(wǎng)路、自由空間光學(xué),、物體探測以及激光印刷等。
    另一家著名企業(yè)Memsic公司則是推出了多種高性能加速度計,。由于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(wěn)定控制系統(tǒng)(VehicleStabilityControl,VSC),,歐盟確認(rèn)它也將實施類似的要求,數(shù)百萬個Memsic加速度傳感器已經(jīng)被部署在帶有VSC的汽車和卡車上?,F(xiàn)在,,致力于滿足政府VSC要求的工程團隊可以采用經(jīng)過完全的汽車和道路認(rèn)證、兼容于串列周邊界面(SPI)的傳感器技術(shù),,設(shè)計出下一代的VSC系統(tǒng),。

      市場展望

      顯然地,MEMS已在我們今天日常生活中的各種應(yīng)用中扎下根基,。其普及的主要動力來自于成本低與體積小,,從而能夠做出更小、更輕和更廉價的最終產(chǎn)品,。但在MEMS前方并非一片光明,。一項挑戰(zhàn)是封裝問題,因為MEMS器件的多樣性以及每個要暴露的不同環(huán)境,。封裝加上測試,,很容易就會將成本增加一倍。在不影響產(chǎn)品性能的情況下,,研究出標(biāo)準(zhǔn)化和更廉價的封裝已成為MEMS設(shè)計的主要關(guān)注目標(biāo),。在今天的地球上,MEMS制造商投入了大量研發(fā)力量,,試圖加強自己在封裝制程中的地位,,為各種新設(shè)備開發(fā)新的專用封裝。當(dāng)前長足的進(jìn)步與工程進(jìn)展讓我們對MEMS或SoC有更新的理解,。對設(shè)計工程師而言,,這確實是富于挑戰(zhàn)且令人興奮的時代!

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