MEMS是什么？具體有什么用？

MEMS的全稱是Micro- Electro Mechanical System，簡(jiǎn)稱為微機(jī)電系統(tǒng)，是在芯片上將微機(jī)械與微電路包括集微型傳感器、執(zhí)行器、機(jī)械結(jié)構(gòu)、電源能源、信號(hào)處理、控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信等集成一體的微米/納米級(jí)系統(tǒng)。通俗的說，MEMS工藝是通過微型傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)的部件，采用半導(dǎo)體加工技術(shù)把微型機(jī)械系統(tǒng)與集成電路固定在硅晶圓上，接著按照應(yīng)用場(chǎng)景的變化采用特殊定制的封裝形式，最后經(jīng)過切割組裝形成硅基換能器。與傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)比較，微機(jī)電系統(tǒng)具有很多競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，包括微型化、成本低、功耗低、重量低、功能多等，能夠采用微納加工工藝進(jìn)行批量制造、封裝和測(cè)試。

完整的MEMS是由微傳感器、微執(zhí)行器、信號(hào)處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)。其目標(biāo)是把信息的獲取、處理和執(zhí)行集成在一起，組成具有多功能的微型系統(tǒng)，集成于大尺寸系統(tǒng)中，從而大幅度地提高系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化和可靠性水平。

沿著系統(tǒng)及產(chǎn)品小型化、智能化、集成化的發(fā)展方向，可以預(yù)見：MEMS會(huì)給人類社會(huì)帶來另一次技術(shù)革命，它將對(duì)21世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)方式和人類生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，是關(guān)系到國(guó)家科技發(fā)展、國(guó)防安全和經(jīng)濟(jì)繁榮的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

為游戲應(yīng)用提供更佳的控制能力

在改善電子游戲的體驗(yàn)方面，MEMS加速度計(jì)還能提供運(yùn)動(dòng)和傾斜檢測(cè)。這些游戲可以在多種平臺(tái)上運(yùn)行——包括Microsoft Xbox、Sony的Playstation、Nintendo GameCube等游戲機(jī)和Nintendo GameBoy、Palm或Pocket PC PDA等手持式裝置，以及其它膝上型和桌上型電腦，改善控制盤和操縱桿的傾斜及運(yùn)動(dòng)敏感功能。

該功能讓用戶沉浸在游戲之中，體驗(yàn)其中的樂趣。特別是玩飛行模擬類游戲時(shí)，用戶需要讓游戲控制盤或者操縱桿傾斜來使飛機(jī)轉(zhuǎn)彎——無論是操控螺旋槳式飛機(jī)還是噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)，大多數(shù)用戶在完成大斜度轉(zhuǎn)彎時(shí)都會(huì)出現(xiàn)整個(gè)身體都傾斜的現(xiàn)象，這讓他們產(chǎn)生更為身臨其境的感覺。

提高手機(jī)拍照穩(wěn)定性

在MEMS Drive出現(xiàn)之前，手機(jī)攝像頭主要由音圈馬達(dá)移動(dòng)鏡頭組的方式實(shí)現(xiàn)防抖(簡(jiǎn)稱鏡頭防抖技術(shù))，受到很大的局限。而另一個(gè)在市場(chǎng)上較高端的防抖技術(shù)：多軸防抖，則是利用移動(dòng)圖像傳感器(Image Sensor)補(bǔ)償抖動(dòng)，但由于這個(gè)技術(shù)體積龐大、耗電量超出手機(jī)載荷，一直無法在手機(jī)上應(yīng)用。

憑著微機(jī)電在體積和功耗上的突破，最新技術(shù)MEMS Drive類似一張貼在圖像傳感器背面的平面馬達(dá)，帶動(dòng)圖像傳感器在三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)。MEMS Drive 的防抖技術(shù)是透過陀螺儀感知拍照過程中的瞬間抖動(dòng)，依靠精密算法，計(jì)算出馬達(dá)應(yīng)做的移動(dòng)幅度并做出快速補(bǔ)償。這一系列動(dòng)作都要在百分之一秒內(nèi)做完，你得到的圖像才不會(huì)因?yàn)槎秳?dòng)模糊掉。

運(yùn)動(dòng)追蹤系統(tǒng)

在運(yùn)動(dòng)員的日常訓(xùn)練中，MEMS傳感器可以用來進(jìn)行3D人體運(yùn)動(dòng)測(cè)量，對(duì)每一個(gè)動(dòng)作進(jìn)行記錄，教練們對(duì)結(jié)果分析，反復(fù)比較，以便提高運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)。隨著MEMS技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，MEMS傳感器的價(jià)格也會(huì)隨著降低，這在大眾健身房中也可以廣泛應(yīng)用。

在滑雪方面，3D運(yùn)動(dòng)追蹤中的壓力傳感器、加速度傳感器、陀螺儀以及GPS可以讓使用者獲得極精確的觀察能力，除了可提供滑雪板的移動(dòng)數(shù)據(jù)外，還可以記錄使用者的位置和距離。在沖浪方面也是如此，安裝在沖浪板上的3D運(yùn)動(dòng)追蹤，可以記錄海浪高度、速度、沖浪時(shí)間、漿板距離、水溫以及消耗的熱量等信息。

自動(dòng)駕駛應(yīng)用

自動(dòng)駕駛技術(shù)的興起進(jìn)一步推動(dòng)MEMS傳感器進(jìn)入汽車。

GPS接收器雖然可以計(jì)算自己的位置和速度，但在GPS信號(hào)較差的地方(地下車庫(kù)、隧道)，當(dāng)信號(hào)受到干擾時(shí)，會(huì)影響汽車的導(dǎo)航，這對(duì)自動(dòng)駕駛來說是一個(gè)致命的缺陷。 使用MEMS陀螺儀和加速度計(jì)獲取速度和位置(角速度和角位置)，將車輛的任何細(xì)微運(yùn)動(dòng)和傾斜姿態(tài)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并通過總線傳輸?shù)杰囕d計(jì)算機(jī)。 即使在最快的車速下，MEMS 的精度和響應(yīng)速度也能適應(yīng)。得益于硅體微加工、晶圓鍵合等技術(shù)的發(fā)展，精度已升至0.01。

隨著MEMS價(jià)值得到證明，越來越多的消費(fèi)類電子產(chǎn)品制造商采用這項(xiàng)技術(shù)。蜂窩式器件的制造商也已經(jīng)象游戲業(yè)一樣意識(shí)到了它的重要性，特別是開發(fā)無線產(chǎn)品的廠商。隨著手持式市場(chǎng)繼續(xù)獲得爆炸性增長(zhǎng)，低成本將成為其成功的推動(dòng)因素，而該增長(zhǎng)可以通過MEMS技術(shù)的利用來獲得。