MEMS智慧感測器日益重要市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大
微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）感測器在智慧系統(tǒng)中扮演的角色越來越吃重，行動(dòng)及物聯(lián)網(wǎng)裝置若沒有將各式MEMS感測器整合在內(nèi)，就無法具備分辨能力。根據(jù)SemiWiki.com報(bào)導(dǎo)，MEMS感測器市場成長迅速，2016年已達(dá)到10億美元規(guī)模，2020年更可望突破200億美元。
作為被動(dòng)和主動(dòng)電子元件替代方案的MEMS在RF射頻市場也有所斬獲，2016年RF MEMS出貨超過60億個(gè)單元，另一項(xiàng)受歡迎的MEMS元件則是麥克風(fēng)，2016年出貨45億個(gè)單元元件。
Mentor Graphics發(fā)布的白皮書指出，MEMS市場的重要性日增，包括電信、醫(yī)療、工業(yè)、國防、消費(fèi)、汽車和航天等市場都會(huì)使用到微機(jī)電系統(tǒng)，其中又以消費(fèi)市場所占比率最大，2016年達(dá)280億美元。
將感測器封裝在一起實(shí)現(xiàn)感測器融合是MEMS感測器系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢。感測器融合不僅可以合并感測器收集的數(shù)據(jù)，簡化下游的數(shù)據(jù)處理，還有助消除人為因素、減少感測器數(shù)據(jù)中的噪聲。
以Memsic的加速度計(jì)為例，它不含任何移動(dòng)零件，而是利用一個(gè)具中央加熱器的加速室和多個(gè)分散的熱感測器，偵測因加速產(chǎn)生的加熱氣體分子的運(yùn)動(dòng)。處理校準(zhǔn)并將溫度值轉(zhuǎn)換為加速度是整個(gè)解決方案的主要部分。此元件具有高抗振性和高達(dá)50,000g的耐沖擊性，以及機(jī)械替代元件難以比擬的規(guī)格。
MEMS智慧感測器設(shè)計(jì)需要高度整合才能成功。Mentor Graphics的Tanner工具可參考適當(dāng)模型建立MEMS和電路原理圖，其中MEMS模型可使用SPICE或Verilog-A中解析方程式的System Model Builder加以定義并對應(yīng)設(shè)計(jì)的電量輸出模擬。這種整合的原理圖可用來模擬驗(yàn)證設(shè)計(jì)的功能和性能。
3D模型通常衍生自布線（layout）工具中建立的2D圖層，但是對于MEMS這類機(jī)械設(shè)計(jì)，則通常從3D模型開始，這種流程的缺點(diǎn)在于盡管可在模型上執(zhí)行3D模擬，但要將其轉(zhuǎn)換為適合掩碼準(zhǔn)備（mask preparation）的2D表示法卻很麻煩。為了解決這道難題，Mentor的設(shè)計(jì)人員為MEMS設(shè)計(jì)定義了一系列的制造步驟，并在布線工具中建立掩碼，之后就可以模擬制程，確保最后的結(jié)構(gòu)符合預(yù)期。
無人機(jī)、汽車，甚至火箭都仰賴堅(jiān)固輕巧的感測，未來會(huì)不斷有新穎的感測器和應(yīng)用出現(xiàn)，能夠有效整合并提供解決方案的公司可望成為智慧感測器發(fā)展的贏家。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-04-21
