MEMS传感器简介1. MEMS传感器类别:MEMS传感器是一种利用微电子学和微加工技术制造的新型传感器。它具有体积小,重量轻,成本低,功耗低,可靠性高,技术附加值高的特点,适合批量生产,易于集成和实现智能化。 MEMS传感器和IC芯片之间的最大区别在于MEMS是一种可移动的结构,它使用微纳处理技术来同时处理机械结构和电路系统。如图1所示,市场上有一些常见的MEMS传感器。随着MEMS传感器的不断发展,出现了许多以前不可用的MEMS传感器,例如流体粘度传感器,密度传感器等。图1 MEMS传感器的分类[1] 2. MEMS传感器的市场规模和发展自2015年以来,MEMS传感器的市场规模稳步增长[2],对产品的需求显着增加,并且也得到了广泛的应用。在物联网和智能终端领域的发展。对传感器产品的需求已大大增加,重点已逐渐转移到高科技MEMS传感器领域。在MEMS传感器的良好应用前景和加速的本地化进程的背景下,我国的MEMS传感器市场前景广阔。根据之前的发展数据,准工业研究所预测,未来几年我国MEMS传感器市场的年均增长率将保持在15%左右,并且预计我国到2025年,MEMS传感器市场规模将达到1488.6亿元[3]。图2:2015-2020年MEMS传感器市场规模[2]图3:2020-2025年中国MEMS传感器行业市场规模预测[3] 3.根据博世统计,常见的MEMS传感器以手机和汽车为例。 5G手机将消耗约20个MEMS传感器,而汽车将消耗50个以上的MEMS传感器,其中加速度计,压力传感器和陀螺仪占总数的95%以上。常见MEMS传感器的简单介绍(1)。作为MEMS的第一传感器,MEMS压力传感器占据着巨大的市场份额。 MEMS压力传感器是在压力下会变形的薄膜元件。压阻或电容的形式将变形转换为电信号,然后通过转换元件和转换电路,并输出与压力线性相关的电流或电压信号。压阻和电容方法都非常流行。就工艺和性能而言,压阻工艺复杂并且温度特性差。除具有低温度系数和零静态功耗的优点外,电容型还具有高灵敏度。 ,良好的线性度,易于设计的后续处理电路等。此外,除了电容和压阻类型外,还存在谐振压力传感器和其他工作原理的MEMS压力传感器。 MEMS压力传感器的应用领域包括:汽车,医疗和工业等。典型应用是:汽车轮胎压力监测(2)。 MEMS加速度传感器的原理随其应用而变化,包括压阻,电容,压电,谐振等。以压阻MEMS加速度传感器为例。它的制造方法是通过创新的注入,推进和氧化工艺制造压敏电阻。使用KHO各向异性深腐蚀形成团块; AES用于释放光束和质量块;最终使用粘合过程获得所需的“三明治”。结构[4]。图4:MEMS压阻式加速度传感器结构[4](3)MEMS陀螺仪微型机械陀螺仪的设计和工作原理可能多种多样,但公共的微型机械陀螺仪都使用振动物体感测角速度的概念。通过使用振动来感应和检测科里奥利力而设计的微机械陀螺仪没有旋转部件,也不需要轴承。业已证明,可以通过微加工技术进行批量生产。普通的微机械陀螺仪由梳状结构驱动。它由呈电容性板状的感应部分组成,某些设计还具有去驱动和感应耦合的结构。 MEMS陀螺仪通常用于测量汽车的转速,并与加速度传感器一起形成主动控制系统。 (4)。 MEMS粘度传感器粘度是流体的重要特征,它描述了流体的流动特性和质量关系。当前市场上的粘度计