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MEMS技术与传感器融合凸显良好发展趋势

中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室夏善红研究员团队经过十余年的深入研究,成功研制出基于MEMS(微机电系统)技术的电场传感器系列创新产品,包括地面大气电场传感器、探空大气电场传感器、三维电场传感器,以及面向智能电网应用的电场传感器,于2013年9月通过了产品设计定型鉴定,已实现小批量生产和应用。


微机电系统是一种先进的制造技术平台。它是以半导体制造技术为基础发展起来的。MEMS技术采用了半导体技术中的光刻、腐蚀、薄膜等一系列的现有技术和材料,因此从制造技术本身来讲,MEMS中基本的制造技术是成熟的。但MEMS更侧重于超精密机械加工,并要涉及微电子、材料、力学、化学、机械学诸多学科领域。

MEMS传感器体现出了强大的融合能力,比如GPS模块信息与加速度传感器、陀螺仪、磁传感器和高度计等功能的融合等,可以获取更多数据的同时,实现更小的功耗。但是仅仅是传感器的融合,已经不能再满足应用需求,“数据融合”将成为未来发展的主流趋势,以此来预见需求而为你自动提供服务。

 

MEMS高精度单轴倾角传感器SCA103T-D05(本网站产品图)

 

 

例如,传感器专家网主推的高精度单轴倾角传感器SCA103T-D05便是基于3D MEMS技术的高精度单轴倾角传感器,它提供了水平测量仪表级别的性能。传感器的传感元件在测量时需要与测量平台保持平行,并且传感器双轴需相互垂直。其弱的温度依赖性、高分辨率、低噪声和健全的传感元件设计,让SCA103T-D05单轴倾角传感器成为水平测量仪器的不二选择。

 

可以看出,这是一个巨大的市场,未来全球各地将遍布数万亿个传感器形成一个网络,更将为ASIC晶圆、MEMS晶圆和硅基板等带来巨大市场需求。目前MEMS与传感器打造着可穿戴产品,未来更将会投入消费性电子以及医疗保健与健身等应用领域,这是未来发展的一大需求。基于MEMS的健康监控设备已经越来越得到美国食品及药物管理局(FDA)的认可,这是医用MEMS的一大发展与突破。医用MEMS与传感器的发展,将会带来更好的医疗服务与更低的医疗成本。

在MEMS医疗保健领域,可植入传感器作为前沿技术发展潜力仍被看好。MEMS传感器能够对人体生理状况进行更加精确的感应与探测,为诊断与治疗提供支撑。可植入MEMS器件必须解决生物不相容的挑战,如不被体液腐蚀,不能划伤人体内的组织等。但是人们显然在不断的征服这一挑战,让MEMS传感器能够在医疗健康领域发挥更大的作用。

 

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