多方面了解MEMS，MEMS芯片+MEMS分類+物聯(lián)網(wǎng)MEMS芯片要求

MEMS是電子行業(yè)常用器件，大家對于MEMS也通常較為熟悉。為增進(jìn)大家對MEMS的認(rèn)識程度，本文將基于3點(diǎn)介紹MEMS：1. 何為MEMS芯片和傳感器，2.MEMS芯片類別，3.物聯(lián)網(wǎng)對MEMS芯片有何要求。如果你對MEMS相關(guān)內(nèi)容具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、什么是MEMS芯片、MEMS傳感器

MEMS是Micro-Electro-Mechanical System的縮寫，中文名稱是微機(jī)電系統(tǒng)。MEMS芯片簡而言之，就是用半導(dǎo)體技術(shù)在硅片上制造電子機(jī)械系統(tǒng)，再形象一點(diǎn)說就是做一個(gè)微米納米級的機(jī)械系統(tǒng)，這個(gè)機(jī)械系統(tǒng)可以把外界的物理、化學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號。這類芯片做出來可以干嘛?最常用的是承擔(dān)傳感功能。在整個(gè)大的信息系統(tǒng)里有點(diǎn)類似于人的感官系統(tǒng)，例如MEMS麥克風(fēng)芯片相當(dāng)于人的耳朵，可以感知聲音;MEMS揚(yáng)聲器芯片相當(dāng)于人的嘴巴，可以發(fā)出聲音;MEMS加速度計(jì)、陀螺儀、磁傳感器芯片相當(dāng)于人的小腦，可以感知方向和速度;MEMS壓力芯片相當(dāng)于人的皮膚，可以感知壓力;MEMS化學(xué)傳感器相當(dāng)于人的鼻腔，可以感知味道和溫濕度。沒有MEMS芯片的人工智能和萬物互聯(lián)，就相當(dāng)于沒有感官器官的人。

那MEMS傳感器又是什么?MEMS傳感器就是把一顆MEMS芯片和一顆專用集成電路芯片(ASIC芯片)封裝在一塊后形成的器件。左圖是一張典型的MEMS麥克風(fēng)內(nèi)部構(gòu)造的放大圖，圖內(nèi)右邊的芯片是MEMS芯片，左邊的芯片是ASIC芯片。右圖是封裝后的MEMS麥克風(fēng)。

MEMS傳感器里最重要的就是MEMS芯片。MEMS芯片可以把外界的物理、化學(xué)信號轉(zhuǎn)換成電信號，而ASIC是把MEMS芯片產(chǎn)生的電信號進(jìn)一步處理和傳輸?shù)较乱患夒娐?。沒有MEMS芯片，MEMS傳感器就是一個(gè)沒有靈魂的空殼。

二、MEMS產(chǎn)品類別

在電氣工程領(lǐng)域，MEMS技術(shù)已被分為四個(gè)產(chǎn)品類別：

音訊：在音頻領(lǐng)域，我們有MEMS麥克風(fēng)和MEMS揚(yáng)聲器。下圖傳達(dá)了MEMS麥克風(fēng)的基本特性。

感測器：傳感器是MEMS技術(shù)的主要應(yīng)用。有MEMS陀螺儀，傾角儀，加速度計(jì)，流量傳感器，氣體傳感器，壓力傳感器和磁場傳感器。

開關(guān)：在我看來，電控開關(guān)是MEMS技術(shù)特別有趣的應(yīng)用。我在本文中介紹過的ADGM1004易于控制，可在0Hz至10GHz以上的信號頻率下工作，在關(guān)斷狀態(tài)下的泄漏電流小于1nA，提供的驅(qū)動壽命至少為一個(gè)十億個(gè)周期。

震蕩器：將微機(jī)械諧振器與激勵(lì)電路和維持電路相結(jié)合會產(chǎn)生MEMS振蕩器。如果您想研究實(shí)際的MEMS組件，可以查閱2017年的一篇新聞文章，其中我討論了SiTime的SiT2024BMEMS振蕩器。

三、物聯(lián)網(wǎng)中，MEMS設(shè)備要求

1、小型

用戶通常希望IoT設(shè)備在辦公室和家庭環(huán)境中體積小且不引人注目。根據(jù)定義，MEMS是不引人注目的。但是，除了用戶需求以外，在某些物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，可能需要將該設(shè)備添加到現(xiàn)有機(jī)器(例如汽車)中，該機(jī)器的硬件空間有限。在可穿戴設(shè)備和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用等其他情況下，小尺寸是必須滿足的關(guān)鍵要求。由于其較小的性質(zhì)，MEMS滿足并超過了這些要求。

2、成本效益

在部署物聯(lián)網(wǎng)解決方案時(shí)，規(guī)模通常是一個(gè)主要問題。例如，當(dāng)在農(nóng)田上放置傳感器以監(jiān)測天氣和濕度時(shí)，每英畝將需要播種許多設(shè)備?；蚩紤]一種資產(chǎn)跟蹤解決方案，其中可能需要跟蹤非常大量(且可變)的資產(chǎn)。在諸如運(yùn)輸?shù)钠渌麘?yīng)用中，設(shè)備可能只是一次性使用。MEMS是通過稱為光刻的工藝制成的，這使得批量生產(chǎn)變得容易且具有成本效益。

3、低功耗

物聯(lián)網(wǎng)傳感器和網(wǎng)關(guān)通常需要無線和電池供電。由于單位成本較低，因此更換整個(gè)單位通常比重新安裝新電池便宜。因此，功耗的任何減少都會延長設(shè)備的使用壽命。某些MEMS與較大的MEMS面臨相同的功率要求。其他人則利用電磁力或流體動力學(xué)中的不同力來降低功率消耗而又不犧牲功能性(例如，考慮通過小管道輸送水的表面張力情況)。

以上便是此次小編帶來的“MEMS”相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對什么是MEMS芯片、MEMS芯片的分類以及物聯(lián)網(wǎng)對MEMS芯片的要求具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!