不論是在家中,、車上或工作場所,,微機電(MEMS)應用已悄悄深入消費者生活,。盡管不常受到注意,,MEMS技術在過去20年間經歷了劇烈的改變。隨著物聯(lián)網(IoT)不斷發(fā)展,,MEMS還將持續(xù)改進,,達到更小、更省電的需求,。
SEMI 歐洲MEMS高峰會(European MEMS Summit)將于2015年9月17~18日在米蘭舉行,,Solid State Technology網站訪問高峰會指導委員會的成員,談MEMS的發(fā)展現(xiàn)況,。德國Fraunhofer電子奈米系統(tǒng)研究所(Fraunhofer ENAS)主任Martina Vogel指出,,MEMS已從單一系統(tǒng)演變成今日復雜的智慧整合系統(tǒng)。
智慧系統(tǒng)的發(fā)展可分為三個階段,。第一個階段建立在單一基板或印刷電路板上,,常應用在助聽器、心律調整器等醫(yī)療裝置,,以及汽車的安全氣囊上,。第二個階段的代表便是到處可見的智慧型手機,。
第三個階段的智慧系統(tǒng)則整合了感應、驅動,、資料處理,、通訊等進階功能,各個系統(tǒng)間可相互合作,,成為物聯(lián)網發(fā)展的基礎,,所牽涉的不只是矽晶片技術,也包含聚合技術,、印刷技術、奈米科技等,。
在物聯(lián)網的帶動下,,MEMS未來最大的挑戰(zhàn),將來自規(guī)格因素(form factor),、共同整合(co-integration),、功率消耗以及成本問題。目前已出現(xiàn)許多解決方案,,但MEMS化學感應,、3D堆疊等許多問題仍待解決。
物聯(lián)網中將有成千上萬個應用裝置,,若為每個應用都提出一款感應技術,,將不符合開發(fā)成本考量,因此標準化也相當重要,。另外,,MEMS也可大量應用在物聯(lián)網中的氣體與化學感應。與其他感應技術相比,,MEMS能減少感應器50%的尺寸大小與制造成本,。
感應融合(sensor fusion)是物聯(lián)網裝置的另一個發(fā)展趨勢,已有不少廠商正嘗試研發(fā)與薄膜電池,、微處理器(MCU),、ASIC、無線通訊功能整合的多重感應裝置,。而低功率無線電以及能源收集都是技術上的挑戰(zhàn),。除整合上的困難外,巨量資料處理以及資料安全也都是必須解決的問題,。
智慧家庭,、智慧電網的感應技術雖已成形,但目前仍欠缺相對應的基礎設施,?;A設施將負責感應資料的上層整合,、收集、詮釋,。在較高的抽象層面,,這些功能都需要一套標準規(guī)范資料的處理。
穿戴式裝置與醫(yī)療裝置推動了系統(tǒng)級封裝(SiP)技術發(fā)展,,智慧家庭或智慧城市雖也應用了大量的MEMS與感應技術,,但挑戰(zhàn)卻不盡相同,像是智慧家庭或智慧城市在規(guī)格因素方面便沒有那么大的壓力,。
智慧汽車則又是完全不同的領域,,智慧汽車應用可分為非安全應用與安全應用。非安全應用基本上與消費者市場的MEMS相似,,而在安全應用方面,,已有像是整合了加速計、ASIC,、壓力感應功能等智慧SiP技術出現(xiàn)