MEMS傳感器的發(fā)展情況和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
MEMS傳感器目前已經(jīng)廣泛運(yùn)用于消費(fèi)電子、汽車、工業(yè)、醫(yī)療、通信等各個(gè)領(lǐng)域,隨著人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,MEMS傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景將更加多元。MEMS傳感器是人工智能重要的底層硬件之一,傳感器收集的數(shù)據(jù)越豐富和精準(zhǔn),人工智能的功能才會(huì)越完善。
物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的核心是傳感、連接和計(jì)算,隨著聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的不斷增長(zhǎng),對(duì)智能傳感器數(shù)量和智能化程度的要求也不斷提升。未來(lái),智能家居、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智能城市等新產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都將為MEMS傳感器行業(yè)帶來(lái)更廣闊的市場(chǎng)空間。因其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),MEMS傳感器應(yīng)用絕不僅局限于可穿戴設(shè)備,未來(lái)醫(yī)療、人工智能以及汽車電子等領(lǐng)域的傳輸?shù)讓蛹軜?gòu)均要依賴MEMS傳感器來(lái)布局。
從目前全球的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,汽車工業(yè)和消費(fèi)類電子的市場(chǎng)已經(jīng)發(fā)展的足夠發(fā)達(dá),成為了MEMS傳感器的發(fā)展基礎(chǔ)。未來(lái),醫(yī)療、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等應(yīng)用領(lǐng)域智能現(xiàn)代化趨勢(shì)明顯,MEMS傳感器的發(fā)展?jié)摿艽蟆?/span>
未來(lái)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì):
(1)MEMS和傳感器呈現(xiàn)多項(xiàng)功能高度集成化和組合化的趨勢(shì)。由于設(shè)計(jì)空間、成本和功耗預(yù)算日益緊縮,在同一襯底上集成多種敏感元器件、制成能夠檢測(cè)多個(gè)參量的多功能組合MEMS傳感器成為重要解決方案。
(2)傳感器智能化及邊緣計(jì)算。軟件正成為MEMS傳感器的重要組成部分,隨著多種傳感器進(jìn)一步集成,越來(lái)越多的數(shù)據(jù)需要處理,軟件使得多種數(shù)據(jù)融合成為可能。MEMS產(chǎn)品發(fā)展必將從系統(tǒng)應(yīng)用的定義開(kāi)始,開(kāi)發(fā)具有軟件融合功能的智能傳感器,促進(jìn)人工智能在傳感器領(lǐng)域更廣闊的應(yīng)用。
(3)傳感器低功耗及自供能需求日趨增加。隨著物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用對(duì)傳感需求的快速增長(zhǎng),傳感器使用數(shù)量急劇增加,能耗也將隨之翻倍。降低傳感器功耗,采用環(huán)境能量收集實(shí)現(xiàn)自供能,增強(qiáng)續(xù)航能力的需求將會(huì)伴隨傳感器發(fā)展的始終,且日趨強(qiáng)烈。
(4)MEMS向NEMS演進(jìn)。隨著終端設(shè)備小型化、種類多樣化,推動(dòng)微電子加工技術(shù)特別是納米加工技術(shù)的快速發(fā)展,智能傳感器向更小尺寸演進(jìn)是大勢(shì)所趨。與MEMS類似,NEMS(納機(jī)電系統(tǒng))是專注納米尺度領(lǐng)域的微納系統(tǒng)技術(shù),只不過(guò)尺寸更小。
(5)新敏感材料的興起。薄膜型壓電材料具有更好的工藝一致性、更高的可靠性、更高的良率、更小的面積,可用于MEMS執(zhí)行器、揚(yáng)聲器、觸覺(jué)和觸摸界面等。未來(lái)MEMS器件的驅(qū)動(dòng)模式預(yù)計(jì)將從傳統(tǒng)的靜電梳齒驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向壓電驅(qū)動(dòng)。
(6)更大的晶圓尺寸。相比于目前業(yè)界普遍應(yīng)用的6英寸、8英寸晶圓制造工藝,更大的晶圓尺寸能夠很大程度上降低成本、提高產(chǎn)量,并且晶圓尺寸的擴(kuò)大與芯片特征尺寸的縮小是相應(yīng)促進(jìn)和互相推動(dòng)的。例如,用12英寸晶圓工藝線制造的MEMS產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)。
(原標(biāo)題:MEMS傳感器的發(fā)展情況和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì))