MEMS传感器传递智能生活新理念

技术的进步，需求的上升，以及多元化的产品分类，决定了传感器在产品设计上会越来越普及和多样化。例如在医疗，工业自动化，汽车，建筑，农业，新能源，尤其是物联网相关的应用对于传感器的需求将显著扩大。在多种门类的传感器中，具有小尺寸和高集成的MEMS传感器无疑将是技术发展的明星,赋予传感器更大施展舞台。随着MEMS传感器的普及，特别是在娱乐和移动互联中的应用日渐广泛，逐步从高端应用向普及化应用渗透。

MEMS领域未来主要会有两个发展方向，一个是关注基本运动检测或新颖功能的，比如手机、平板、遥控器等应用，他主要竞争挑战是在提高产品集成度的同时降低成本。还有一个是不只关注基本运动检测或新颖功能，还要考虑至关重要的系统性能参数、可靠性、精度和极端工作环境等，比如对功耗有极高要求的手表类应用，对精度有极高要求的建筑物倾斜测量类应用，对温度有极高要求的测井类应用等，他的主要竞争挑战是如何针对不同应用，显著提高关键指标。取胜的关键技术是机械传感器和ASIC的设计，当然加工工艺也起到举足轻重的作用，尤其是对高精度的传感器而言。意法半导体MEMS和传感器市场经理许永刚认为，无线传感网络和物联网给传感器带来新的市场发展机遇，未来将MEMS与处理器和RF通信等技术整合会是市场发展趋势之一，实现感知+通信的组合。智能传感器和多功能组合传感器都将催生全新的应用，其中智能传感器将朝着功能复合化，低功耗，带运算，自补偿，自我检测，数据存储，信息处理等方向发展。

针对MEMS传感器的工作原理，供应商可以开发出与众不同的应用案例。例如，村田中国高级市场工程师何申靖介绍，他们将原先用于汽车安全系统的加速度传感器，经过设计新的算法和优化软件，将其应用于无导联心脏监护系统。采用这样的高精度高分辨率的加速度传感器，感知人体皮肤的极微小振动，进而换算出人体心脏机能的数据如心跳，泵血，心率变异性等。

MEMS技术在未来的发展的重点主要表现在以下几个方面：第一，微型化的同时降低功耗。将会出现微米甚至纳米级别的微型器件，同时降低功耗;第二，微型化的同时提高精度，将MEMS加速度计做到石英加速度计的噪声特性，保证MEMS陀螺仪小体积的同时获得光纤陀螺仪的零偏稳定性，且可提供远优于光纤陀螺仪的抗冲击特性;第三，集成化及智能化趋势，即MEMS与IC的集成制造技术及多参量MEMS传感器的集成制造技术得到发展，以及在集成化基础上使得信号检测具有一定的自动化。这些趋势要求半导体厂商提供更高精度、稳定性更好、更智能的高集成度MEMS传感器模块。

在工艺上，为了追求更高的灵敏度和精度，更好的耐冲击表现， MEMS传感器的3D化的水平将是各厂商工艺水准和产品等级的标杆。例如村田的高精度3D传感器，结合硅与玻璃工艺，最高可以抗20000g的冲击。当然，高精度3D化工艺对于产品生产技术的挑战是不言而喻的，这不仅仅是半导体刻蚀技术，同时对于加工设备的精度和可靠性都有不小的技术难度。

ADI公司亚太区微机电产品市场和应用经理赵延辉则介绍，MEMS产品从开发设计到批量生产，对制造和工艺提出了很高的要求，这包括光刻、外延、薄膜淀积、氧化、扩散、注入、溅射、蒸镀、刻蚀、划片和封装等。对于现已发布的产品，ADI已通过改进机械结构和制造流程，保证了产品的良品率，并在这个过程中积累了大量的设计经验。对于体积更小，功耗更低、噪声更小、封装更小、温漂更小，供电电压更低的器件，ADI还在持续改进制造和工艺，以满足这些需求。