http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 08:27:05 來源:環球觸控網
MEMS不是一個新名詞,導入應用已經有2~3年的時間,主要是利用半導體技術把機械做得很小。MEMS產業自2000年起的發展曆程可以說重覆了過去半導體的發展史,包括晶體管、整流器、邏輯IC等等。
意法半導體技術營銷經理鬱正德引用iSuppli 2009年的統計數據表示,2008~2013年,MEMS年複合成長率為18.4%,然而出貨件數的成長率則估計有40~50%以上,成長率爆發,主要是因為價格下滑嚴重;尤其是Wii和iPhone大賣,引發了MEMS的使用潮,因而供應商增加,價格明顯下跌,因而帶動出貨量的增加。
MEMS納含了所有可能的運動,意法提供的MEMS包括:加速度改變的加速器(Accelerometers)、角速度改變的陀螺儀(Gyroscopes)、壓力改變的壓力傳感器(Pressure Sensors),和新產品線麥克風(Microphones)。
首先在MEMS加速器方麵,加速度是運動發生時間內的速度變化。測量的是加速度(a:公尺/秒平方),因為F=ma,所以也是測量力。MEMS陀螺儀測量角速度(Ω:度/秒),繞著X、Y、Z軸,分作Pitch (力度)、Roll (旋轉)和Yaw (偏離)3種方向。意法微機電的陀螺儀產品線納含30dps至6,000dps,是市場上最廣的。常應用於單眼數碼相機防手震、車用衛星導航、繪畫裝置和和遊戲裝置。
MEMS壓力傳感器測量壓力或海拔(bar/psi),測量可達相當高的精確度,元件可以做得很小但量測敏銳,可以算到千分之一的g (重力加速度)。MEMS麥克風利用表麵聲波傳導到薄膜振動,計算電容的改變測量音訊(Db)。
現在的趨勢為,將許多傳感器整合在一個模塊內,例如ST LSM320HAY30為5軸模塊,包括3軸加速器加上2軸陀螺儀,發表於2009年12月18日。LSM303DLH為6軸模塊,3軸加速器加上3軸磁感應器,發表於2010年元月5日。
iPhone 3GS內建的電子羅盤即采用多項MEMS傳感器,未來4G可望更增加新的功能。整合性的MEMS模塊可以提供不同組合,不需要為每一項功能增加各種傳感器,再使用微處理器來運算;整合型MEMS可以做到軸愈多,尺寸反而可以愈小。
MEMS動作傳感器應用很廣,甚至核子反應槽也是應用項目,可以內建MEMS加速器,以測知有無不正常震動發生。年代久遠的橋梁也可以加上RF傳感器,在其崩塌之前可以測知,可以先行封鎖,避免人車傷亡。
另外像動作感知遊戲利用很多。使用者在用手機看照片時,最常利用到人像放大、縮小、旋轉的功能,即可藉由MEMS加速器來達成。單眼數碼相機可以依景自動轉向,也是該應用之一。另外,若是使用者將手機傾斜,就不需要旋轉,也是另一應用。
NB的硬碟若內建MEMS加速器,便可以在掉落之前偵測到不正常運動的發生,可以設定安全防護裝置,避免硬碟損毀。今年相當紅的3D鼠標也利用2軸MEMS陀螺儀感測。單眼數碼相機光學/電子防手震是另一應用,尤其500萬以上畫素更需導入。
LBS (Location Based Service;適地性廣播服務)提供使用者所在位置的相關信息內容,也利用MEMS傳感器,尤其當GPS訊號收不到的地方,陀螺儀可以追蹤出使用者的行動、加速器可以強化使用者界麵。
健康管理係統也可以廣泛應用,使用者打高爾夫球、網球時,若內建MEMS傳(chuan)感(gan)器(qi),可(ke)以(yi)偵(zhen)測(ce)到(dao)運(yun)動(dong)的(de)力(li)量(liang)和(he)速(su)度(du),亦(yi)可(ke)以(yi)計(ji)步(bu),而(er)且(qie)還(hai)可(ke)以(yi)量(liang)測(ce)血(xue)壓(ya)。另(ling)外(wai)還(hai)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)於(yu)天(tian)氣(qi)變(bian)化(hua)預(yu)測(ce),或(huo)用(yong)於(yu)海(hai)拔(ba)計(ji),使(shi)用(yong)者(zhe)若(ruo)要(yao)登(deng)山(shan)即(ji)可(ke)加(jia)以(yi)利(li)用(yong)。
車用可以裝置在安全帶上,若發生事故,能將意外訊息自動傳送到119勤務中心。蘋果的星際漫步(Star Walk)藉由MEMS傳感器配合3G信息觀星。新的應用還包括測量人的睡眠周期,可借以設定選擇在淺層睡眠時喚醒。