在人工智能、大數據以及物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展之下，數據的收集顯得尤為重要，而與收集數據息息相關(guān)的傳感器市場(chǎng)將更加廣闊。尤其是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，傳感器產(chǎn)品需求大幅增加，重心也逐漸轉向技術(shù)含量較高的MEMS傳感器領(lǐng)域。
那么，你到底了解MEMS傳感器嗎？物聯(lián)界小編今天帶你了解MEMS傳感器。
何為MEMS傳感器
MEMS（微機電系統，Micro-ElectroMechanicalSystem），是指可批量制作的，將微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路、直至接口、通信和電源等集成于一塊或多塊芯片上的微型器件或系統。
用MEMS工藝制造的傳感器具有微型化、集成化、成本低、效能高、可大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。同時(shí)，MEMS傳感器不僅能夠感知被測參數，將其轉換成方便度量的信號；而且能對所得到的信號進(jìn)行分析、處理和識別、判斷，因此形象地被稱(chēng)為智能傳感器。
由于傳統的基于機電工藝制成的傳感器和執行器在體積、價(jià)格和產(chǎn)能上不能適應工業(yè)、消費電子等領(lǐng)域的需求，MEMS開(kāi)始發(fā)展起來(lái)。與傳統的傳感器相比，MEMS傳感器在尺寸、性能、智能化等方面都具有明顯的優(yōu)勢。例如，在陀螺儀及麥克風(fēng)方面，MEMS技術(shù)的應用為之技術(shù)升級帶來(lái)較大跨越。
MEMS傳感器的分類(lèi)
1980年，**個(gè)MEMS傳感器推出，重量、濕度、加速度計、壓力、麥克風(fēng)等MEMS傳感器不斷出現，其種類(lèi)繁多，一般分為MEMS物理傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器三大類(lèi)。
其中每一種MEMS傳感器又有很多種細分方法。如加速度計，按檢測質(zhì)量的運動(dòng)方式劃分，有角振動(dòng)式和線(xiàn)振動(dòng)式加速度計等，種類(lèi)繁多，常見(jiàn)的MEMS傳感器有壓力傳感器、加速度傳感器、微機械陀螺儀、慣性傳感器、MEMS硅麥克風(fēng)等等;MEMS傳感器的品種多到可以以萬(wàn)為單位，且不同MEMS之間參量較多，沒(méi)有完全標準的工藝。這種行業(yè)特性讓MEMS傳感器制造的企業(yè)前期的研發(fā)投入過(guò)大，單品種的銷(xiāo)量很難放大。以慣性傳感器為例，其市場(chǎng)盈虧平衡規模為月產(chǎn)1000萬(wàn)只，即企業(yè)須至少每月生產(chǎn)1000萬(wàn)只慣性傳感器才能保持不虧本狀態(tài)，根據調查，國內絕大多數企業(yè)都遠低于這一規模。國內*大的純MEMS傳感器公司美新至今是虧損的。所以只有企業(yè)做的越大它的贏(yíng)利能力才越強。
MEMS傳感器的應用
MEMS傳感器作為獲取信息的關(guān)鍵器件，對各種傳感裝置的微型化起著(zhù)巨大的推動(dòng)作用，除了智能手機，MEMS傳感器將會(huì )在A(yíng)R/VR、可穿戴等消費電子，智能駕駛、智能工廠(chǎng)、智慧物流、智能家居、環(huán)境監測、智慧醫療等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域廣泛應用。
車(chē)聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重大領(lǐng)域，智能汽車(chē)是車(chē)聯(lián)網(wǎng)的核心，正處于高速發(fā)展中。在智能汽車(chē)時(shí)代，主動(dòng)**技術(shù)成為備受關(guān)注的新興領(lǐng)域，需要改進(jìn)現有的主動(dòng)**系統，比如側翻(rollover)與穩定性控制(ESC)，這就需要MEMS加速度傳感器和角速度傳感器來(lái)感測車(chē)身姿態(tài)。
語(yǔ)音將成為人與智能汽車(chē)的重要交互方式，MEMS麥克風(fēng)將迎來(lái)發(fā)展新機遇。MEMS傳感器在汽車(chē)領(lǐng)域還有很多應用，包括**氣囊(應用于正面防撞氣囊的高g值加速度計和用于側面氣囊的壓力傳感器)、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(應用于檢測進(jìn)氣量的進(jìn)氣歧管優(yōu)良壓力傳感器和流量傳感器)等。
自動(dòng)駕駛技術(shù)的興起，進(jìn)一步推動(dòng)了MEMS傳感器進(jìn)入汽車(chē)。雖然GPS接收器可以計算自身位置和速度，但在GPS信號較差的地方(地下車(chē)庫、隧道)和信號受到干擾的時(shí)候，汽車(chē)的導航會(huì )受到影響，這對自動(dòng)駕駛來(lái)說(shuō)是致命的缺陷。
利用MEMS陀螺儀和加速度計獲取速度和位置(角速度和角位置)，車(chē)輛任何細微的動(dòng)作和傾斜姿態(tài)，都被轉化為數字信號，通過(guò)總線(xiàn)，傳遞給行車(chē)電腦。即便在*快的車(chē)速狀態(tài)下，MEMS的精度和反應速度也能夠適應。得益于硅體微加工、晶片鍵合等技術(shù)的發(fā)展，精度已經(jīng)上升到0.01。
MEMS讓傳感器小型化、智能化，MEMS傳感器將在智慧工業(yè)時(shí)代大有可為。MEMS溫度、濕度傳感器可用于環(huán)境條件的檢測，MEMS加速度計可以用來(lái)監測工業(yè)設備的振動(dòng)和旋轉速度。高精度的MEMS加速度計和陀螺儀可以為工業(yè)機器人的導航和轉動(dòng)提供**的位置信息。
MEMS的產(chǎn)業(yè)鏈
MEMS是多學(xué)科交叉的復雜系統，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈涉及設計、制造、封裝測試、軟件及應用方案環(huán)節。MEMS產(chǎn)業(yè)鏈的上游負責MEMS器件設計、材料和生產(chǎn)設備供應，中游生產(chǎn)制造出MEMS器件、下游使用MEMS器件制造終端電子產(chǎn)品。
MEMS整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈復雜，涉及的廠(chǎng)商眾多。中國的設計、制造、封裝測試廠(chǎng)商都在積極布局MEMS，已形成完整MEMS的產(chǎn)業(yè)鏈。
全球前十名MEMS廠(chǎng)商主要包括博世、意法半導體、惠普、德州儀器、佳能、InvenSense、Avago和Qorvo、樓氏電子、松下等。
MEMS代工主要有兩種類(lèi)型：IDM廠(chǎng)商提供的MEMS代工，獨立的代工廠(chǎng)提供的MEMS代工，其中獨立的代工廠(chǎng)包括集成電路代工廠(chǎng)和純MEMS代工廠(chǎng)。
近幾年Fabless模式(無(wú)生產(chǎn)線(xiàn)設計公司)的MEMS器件制造商發(fā)展迅速，獨立的MEMS代工廠(chǎng)努力尋求標準化的工藝以提升規模經(jīng)濟，減少制造時(shí)間和降低成本，使得獨立的MEMS代工廠(chǎng)快速成長(cháng)，但目前IDM代工仍處于市場(chǎng)領(lǐng)導地位。
封裝技術(shù)與IC封裝有著(zhù)諸多不同，對企業(yè)的要求很高。眾所周知，MEMS器件價(jià)格下降非常之快，目前部分MEMS器件中封裝成本甚至占到總價(jià)格的40%到60%。如何做到低成本封裝是封測廠(chǎng)商面臨的巨大挑戰。
MEMS整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈復雜，涉及的廠(chǎng)商眾多；中國的設計、制造、封裝測試廠(chǎng)商都在積極布局MEMS，已形成完整MEMS的產(chǎn)業(yè)鏈。MEMS前端研發(fā)需要大量的資金與時(shí)間，品種又過(guò)多，MEMS器件很難贏(yíng)利。這些廠(chǎng)家的*終命運一定是要么在低端消費品市場(chǎng)的竟爭中脫穎而出，要么就是積累技術(shù)*終被歌爾聲學(xué)這類(lèi)廠(chǎng)家收購。