任何一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，往往是起起伏伏,，有高潮和低谷。技術(shù)都需要時(shí)間的印證,，也需要產(chǎn)業(yè)的積累，MEMS技術(shù)就是一個(gè)經(jīng)歷過跌宕起伏的技術(shù),。從上個(gè)世紀(jì)七十年代開始,，MEMS從傳感器技術(shù)演變而來,，逐漸形成了一個(gè)擁有智能“大腦”的微機(jī)電系統(tǒng),，應(yīng)用也從軍事逐漸拓展到了民用，如今,，MEMS技術(shù)正在“無處不在”,，成為一種標(biāo)配級的半導(dǎo)體技術(shù)。

對于MEMS技術(shù)的普及和應(yīng)用,，ADI亞太區(qū)微機(jī)電產(chǎn)品線總監(jiān)趙延輝是非?？春盟那熬啊Ｒ?yàn)镸EMS具有很好的性價(jià)比,、高性能和低功耗,，而且體積也小，MEMS系統(tǒng)的尺寸可以在毫米甚至是微米,、納米級別,。這些特點(diǎn)和適用于醫(yī)學(xué)、工業(yè),、汽車,、航空以及位置服務(wù)等應(yīng)用。在ADI中國25周年媒體技術(shù)日上,，ADI亞太區(qū)微機(jī)電產(chǎn)品線總監(jiān)趙延輝給大家闡述了ADI無處不在的MEMS技術(shù)以及MEMS傳感技術(shù)的應(yīng)用趨勢等,，ADI的MEMS產(chǎn)品已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。

ADI亞太區(qū)微機(jī)電產(chǎn)品線總監(jiān)趙延輝,，ADI供圖

MEMS技術(shù)“無處不在”

MEMS是一種集微傳感器,、信號處理、集成器件,、通信等一體的系統(tǒng),，MEMS加速度計(jì)、微振子,、MEMS光學(xué)傳感器,、壓力傳感器、陀螺儀等都融合了MEMS技術(shù)在里面,。因?yàn)镸EMS是一項(xiàng)綜合性的技術(shù),，融合了電子,、光學(xué)、材料,、力學(xué),、化學(xué)和機(jī)械學(xué)等眾多學(xué)科，所以在推進(jìn)的過程中有很多難題,，ADI公司強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新正是客戶這些難題的關(guān)鍵,。ADI亞太區(qū)微機(jī)電產(chǎn)品線總監(jiān)趙延輝表示，MEMS技術(shù)是無處不在的,，我們每天都會(huì)接觸到很多MEMS相關(guān)的產(chǎn)品,，如手機(jī)里有很多MEMS加速器，它的作用是進(jìn)行轉(zhuǎn)屏處理,，當(dāng)車開進(jìn)隧道時(shí),，MEMS技術(shù)可以給車進(jìn)行導(dǎo)航，車載里的安全氣囊也是利用MEMS進(jìn)行車身平穩(wěn)控制等,，自動(dòng)駕駛,、手機(jī)定位、車輛監(jiān)管,、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),、城市停車、測量測繪,、機(jī)場站坪,、橋梁監(jiān)測、港口裝卸,、邊坡監(jiān)測這些應(yīng)用場景都是MEMS技術(shù)最常用的,。

MEMS系統(tǒng)在國民經(jīng)濟(jì)中有著很重要的應(yīng)用，隨著智能產(chǎn)品的推進(jìn),，MEMS在智能化上也有自己的優(yōu)勢,，ADI的MEMS技術(shù)的優(yōu)勢是什么，對此,，ADI亞太區(qū)微機(jī)電產(chǎn)品線總監(jiān)趙延輝表示,，隨著海量的定位需求增加，衛(wèi)導(dǎo)離不開慣導(dǎo),，我國的北斗衛(wèi)星將在2020年完成基本全球的布局,，國內(nèi)可以利用北斗實(shí)現(xiàn)高精度位置服務(wù)。ADI的技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用,，將海量位置需求連到網(wǎng)絡(luò)就需要慣性導(dǎo)航,。如今北斗最小的導(dǎo)航精度是誤差2．5到5米，對很多應(yīng)用而言，這樣的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,，這時(shí)需要借助MEMS技術(shù)的輔助,，來提高衛(wèi)星的導(dǎo)航精度。衛(wèi)星導(dǎo)航非常實(shí)用,，但是有個(gè)天生的不足,，就是信號穿過對流層有折射誤差，這樣的定位精度是不夠準(zhǔn)的,，對車載應(yīng)用而言,，不允許有這么大的誤差。當(dāng)車開進(jìn)隧道或停車場,，衛(wèi)星信號中斷的時(shí)候,，車只能利用慣導(dǎo)導(dǎo)航，也就是MEMS技術(shù),。

無人駕駛是目前最火的一個(gè)應(yīng)用之一,，而行車定位是無人駕駛必須配置的一項(xiàng)技術(shù),，在復(fù)雜的行車環(huán)境里面,，MEMS技術(shù)和衛(wèi)星導(dǎo)航是相輔相成的。MEMS慣性傳感器有低精度的慣性傳感器,，也有中級的慣性傳感器,，還有高精度的慣性傳感器，應(yīng)用場景不一,。無人車使用的一般是中低級的慣性傳感器,，特點(diǎn)是更新頻率高。慣性傳感器是檢測加速度與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的高頻傳感器,，對慣性傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后可以實(shí)時(shí)得出車輛的位移與轉(zhuǎn)動(dòng)信息,，但慣性傳感器自身也有偏差與噪音等問題影響結(jié)果。慣性傳感器有傳感器,、信號調(diào)理,、各種各樣的溫度補(bǔ)償校準(zhǔn)等，ADI的MEMS技術(shù)融合了這些東西,。2019年11月,，ADI剛剛發(fā)布了器件級大小的慣性傳感器?！拔覀円龅氖歉呔榷ㄎ?，同時(shí)做海量市場，大家可能對這種性價(jià)比有要求,，希望性能好,，能夠給到長時(shí)間定位和精度，現(xiàn)在需要小體積、低成本,，ADI的S1650X系列慣性傳感器就是針對這個(gè)市場,。”ADI亞太區(qū)微機(jī)電產(chǎn)品線總監(jiān)趙延輝對媒體編輯說道,。

ADI有非常好的探測引力波,，各種各樣的ADC、處理器,，公司給客戶提供一個(gè)完整的解決方案,。ADI的慣性傳感器里用的是內(nèi)核傳感器，它的振動(dòng)抑制特性非常好,，如在車?yán)?，可以檢測車的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，車航向偏差,，農(nóng)業(yè)無人機(jī)上就有很多ADI的慣性傳感器,。ADI內(nèi)部采用的是差分結(jié)構(gòu)，做到了非常好的振動(dòng)抑制特性,，包括無人機(jī),、農(nóng)業(yè)拖拉機(jī),、自動(dòng)駕駛等應(yīng)用，可以減少產(chǎn)品的顛簸。

現(xiàn)在傳感器的趨勢是智能傳感器,，很多傳感器有很多集成式的智能節(jié)點(diǎn),，這就需要更小,、低成本,、低功耗的MEMS傳感器，在機(jī)器體檢,、預(yù)測,、信息處理上，它都是必不可少的,。要提升傳感器的測量精度,，那么傳感器要足夠敏感，這時(shí)噪聲密度就非常低,。ADI亞太區(qū)微機(jī)電產(chǎn)品線總監(jiān)趙延輝提到,，目前的ADXL100X系列恰好實(shí)現(xiàn)了這樣的技術(shù)突破，頻率已經(jīng)可以做到45KHz,，有效帶寬做到30KHz,，噪聲可以做到25dB，在業(yè)內(nèi)遙遙領(lǐng)先,。

在橋梁應(yīng)用里面,，MEMS傳感器有著非常低的頻率,，這對于監(jiān)測而言是很重要的，壓電傳感器很難做到這么低,。ADI有非常深厚的系統(tǒng)技術(shù)積累,，可以把MEMS傳感器集成到各種信號里調(diào)理，提供一個(gè)完整振動(dòng)解決方案,，滿足客戶需求,。MEMS傳感器還有一個(gè)應(yīng)用是地震預(yù)警，過去的地震監(jiān)測設(shè)備都是低密度布置的,，現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)預(yù)警,，靠的是大數(shù)據(jù)。采用低密度專業(yè)地震設(shè)備和高密度輔助地震設(shè)備,，通過MEMS加速度計(jì)實(shí)現(xiàn)預(yù)警,。加速度計(jì)必須具備低噪聲和低功耗。

地震有不同等級,，等級越低,，振動(dòng)幅度越小，這個(gè)很直觀振動(dòng)幅度小必須有足夠低的噪聲才能分辨足夠小的等級,。還有大量鋪出去的點(diǎn)很多是電池供電的,，你也不知道地震什么時(shí)候發(fā)生，只能讓它不斷工作,，所以傳感器必須要有足夠的低功耗,，如果這兩個(gè)綜合考慮到一起,，ADXL355絕對是市場上的首選,。在燃?xì)獗砝铮呀?jīng)有客戶成功應(yīng)用,，檢測到五級強(qiáng)震,，燃?xì)獗砜梢宰詣?dòng)切斷，防止二次災(zāi)害的發(fā)生,。

最后,，ADI亞太區(qū)微機(jī)電產(chǎn)品線總監(jiān)趙延輝表示，ADI是業(yè)界最早把MEMS技術(shù)實(shí)現(xiàn)商用的公司,，1987年就開始做,，1991年實(shí)現(xiàn)了用MEMS替代傳統(tǒng)的氣泡里，2019年ADI又發(fā)明了CLHP慣性傳感器,。隨著北斗,、5G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，大量的位置服務(wù)將讓ADI的MEMS技術(shù)大放異彩,。