MEMS传感器有哪些应用领域?MEMS为何发展较慢?

MEMS也就是微型机电系统，对于MEMS，电气相关专业的朋友都比较熟悉。在学习MEMS的时候，会发现我国MEMS发展相对比较缓慢。那么，这是什么原因导致的呢?另外，MEMS传感器是目前主流传感器产品之一，MEMS传感器又有哪些应用领域呢?如果你对MEMS具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、MEMS发展缓慢的原因

(1)跨学科培养体制

MEMS虽然侧重于超精密机械加工，但它涉及微电子、材料、力学、化学、机械学诸多学科领域，它的学科面涵盖微尺度下的力、电、光、磁、声、表面等物理、化学、机械学的各分支。举例而言，如果要设计MEMS麦克风去取代传统的驻极体麦克风，需要设计MEMS音腔，这是声学的范畴;需要设计振膜，这是材料学的范畴;当然，还需要懂微电子学去把MEMS麦克风设计出来，并了解微电子加工工艺，知道如何设计才能更好更快成本更低的加工出来。同样，设计MEMS执行器要懂马达驱动，设计MEMS光学器件要懂光学，设计气味传感器要懂化学等等。简而言之，MEMS产品团队需要跨多个学科的复合型人才，但我国目前的分学科培养体制很难培养出大量优秀的复合型人才。

(2)充足的研发线支持

MEMS产品与一般的集成电路产品不同，因为涉及到复杂的微机械结构，且没有一般集成电路设计中成熟的第三方EDA工具可以使用来做仿真，现实中需要设计和生产工艺紧密结合，制造端已有的工艺路线在很大程度上决定了MEMS芯片的设计路线，而MEMS芯片的设计路线又需要对制造端的工艺模块进行重组和调试， 以实现芯片所需达到的功能和可靠性要求，否则设计出来的MEMS结构很可能无法在现有的半导体加工工艺下达到量产或者保证高良率。此外，不同传感器类型拥有不同机械特性，使得一种工艺路线只能对应一种传感器。因此，MEMS芯片的研发企业必须同时进行芯片和工艺的研发，在晶圆代工厂缺乏成熟工艺的情况下，需要与代工厂共同开发工艺，或是对代工厂的工艺模块进行重新组合和调试，因此 MEMS芯片研发和量产的难度相对较高，所需时间也较长。

一般来说，MEMS芯片设计者以DOE (Design of Engineering)的形式去晶圆厂投片，拿回样品测试，根据测试结果修正自己的架构设计或材料设计等，然后再去投DOE，往往要几个来回之后才能得到令人满意的设计结果。期间如果不能得到晶圆厂的大力配合，DOE的时间和质量都不能令人满意，会大大拖慢开发的周期和产品迭代的进度。尤其在目前我国半导体市场火爆的情况下，国内的晶圆厂基本都处在满产状态，这时候再腾出一部分产能去支持MEMS设计公司的DOE流片更是难上加难，也让MEMS设计公司新产品开发的日子越来越难。

二、MEMS传感器应用领域

(1)汽车电子：MEMS传感器可满足汽车环境苛刻、可靠性高、精度准确、成本低的要求。其应用方向和市场需求包括车辆的防抱死系统(ABS)、电子车身稳定程序(ESP)、电控悬挂(ECS)、电动手刹(EPB)、斜坡起动辅助(HAS)、胎压监控(EPMS)、引擎防抖、车辆倾角计量和车内心跳检测等等。汽车电子产业被认为是MEMS传感器的第一波应用高潮的推动者，全球平均每辆汽车包含10個传感器，在高档汽车中，大约采用25至40只MEMS传感器。

(2)消费类电子：随着消费电子领域大发展及产品创新不断涌现，特别是受益于智能手机和平板电板的快速发展，消费电子已经取代汽车领域成为MEMS最大的应用市场。MEMS传感器在消费电子领域的应用包括运动/坠落检测、导航数据补偿、游戏/人机界面、电源管理、GPS增强/盲区消除、速度/距离计数等等，这些MEMS技术都在很大程度上提高了用户体验。

(3)航空航天设备：

MEMS传感器应用在航空航天领域，要求适应在不同的空间环境，以及航天器某些系统工作时或在空间环境作用下产生的诱导环境，航空航天传感器主要有状态传感器，环境传感器之分，前者包括各种活动机件的即时位置传感器，飞机状态传感器，飞机姿态传感器等，环境传感器主要有温度传感器、湿度传感器、氧气传感器、压力传感器、流量传感器等。

(4)生物医疗行业：

MEMS传感器技术的突破也为医疗应用带来前所未有的便利性和体验。体外诊断、药物研究、病患监测、给药方式以及植入式医疗器械等领域都在不断发展，系统集成商们需要创新的技术来迅速提高产品性能、降低产品成本、缩小产品尺寸，生物医疗行业中常用的MEMS传感器包括：医用测压传感器、植入式传感器、压电聚合传感器、心脏起搏器、MEMS加速度传感器、生物传感器等。

以上便是此次小编带来的“MEMS”相关内容，通过本文，希望大家对MEMS发展相对缓慢的原因以及MEMS传感器的应用领域具备一定的了解。如果你喜欢本文，不妨持续关注我们网站哦，小编将于后期带来更多精彩内容。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!