MEMS微型机械电子系统

时间： 2024-11-26 来源：MITSUMI官网

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随着产品小型化、智能化、集成化的发展，如何让产品功能超群的同时降低成本成为了新的难题。MEMS作为解决方法之一，进入了人们的视野。

什么是MEMS？

MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）即微机电系统，通过基于半导体集成电路制作发展而来的微细加工技术，在硅或玻璃等薄基板上制作数十微米的运动部件和三维部件（如齿轮）。该系统不仅包含电路，还有微小的柱子和薄膜等微结构，并将执行器和传感器等机械及电子部件集成在单个芯片上。

MEMS的基本构成

MEMS采用三维结构制作，将电子电路和机械元件（如传感器和执行器）内置到半导体基板上。通过将独立部件组合到芯片中制成微米级智能系统，可以实现设备的小型化和集成化，使产品更小更轻。

MEMS的基本构成要素有：传感器、执行器、电路及其它辅助类元件。

传感器：将压力、磁力、静电或热量转换成电信号

执行器：将能量转换成某种机械动作

电路：放大/补偿元件输出信号或将模拟信号转换为数字信号

辅助元件：发热元件、导电电极、晶体振荡器等，相互作用以实现复杂的加工。

MEMS传感器

MEMS传感器与传统传感器基本相同，但它将电子电路和机械元件集成为一个独立组件，使产品 "更小、更轻、更精密"。

MEMS传感器可集成在检测加速度、压力、温度等传感器以及智能手机的麦克风和扬声器中，在提升设备性能和便利性，促进设备小型化和轻量化等方面发挥了重要作用。

1、压力传感器

使用MEMS的压力传感器主要有两种：使用压电电阻元件作为感压元件的“压电电阻式”和通过电极检测静电容量变化的“静电容量方式”。两种传感器都是通过薄膜（称为膜片）的偏转来测量压力。

使用MEMS芯片的压力传感器

A：传感器控制IC B：MEMS压力传感器

数字式传感器在单个封装模块内装有传感器和处理传感器信号的控制IC (AFE)。模拟式传感器不包括传感器控制IC。

2、流量传感器

使用MEMS的美蓓亚三美流量传感器有三种：测量上下游压差的传感器、测量流量的传感器和测量风速的传感器，主要特点为小型化和数字输出。小型化可以提升产品设计自由度；数字输出可以实现快速响应、高精度和高分辨率。

除了具有体积小、重量轻、集成化等特点外，MEMS还具有出色的生产效率。它可在一片晶圆上同时制造多种产品，易于大规模生产。MEMS传感器技术已应用于气味检测、基因分析、机器人、医疗、汽车等多个领域，为各个领域带来了技术革新。

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压力传感器流量传感器红外温度传感器电流传感器转速传感器传感器晶圆压力变送器气体传感器

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敏芯微气体流量传感器模组在医疗器械中的应用：量程提升至0-600SLPM，并实现双向可测量功能

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2024-10-15 - 应用方案代理服务技术支持采购服务