MEMS

近日，有媒体报道称，进入21世纪后，MEMS开关技术在经过长时间且动荡的技术开发之后，终于有望走向手机应用。值得一提的是，这项“有望走入手机”的产品的真正商用化是ADI公司在四年前开创的，目前已经在自动测试设备、测试仪器仪表和高性能RF开关等领域获得应用。

对于使用电机、发电机和齿轮等的机械设备和技术系统，状态监控是当前的核心挑战之一。在最大限度降低生产停机风险这一方面，计划性维护的重要性日益凸显，不仅是在工业领域，在任何使用机械系统的地方均是如此。除此以外，本文还分析了机器的振动模式。

衰减RF信号通常在RF测试仪器仪表和接收器前端完成，以保护下游电路并扩大动态范围。使用分立式衰减器和开关可最大程度提升设计灵活性，增加路由选项。在图1电路图中，两个ADGM1304单刀四掷 (SP4T) RF MEMS开关按背靠背方式配置，在输入和输出端之间产生了四条独立可切换路径。前两条路径是直通传输线，第三条包含一个6 dB衰减器，第四条包含一个9 dB衰减器。实现此应用的关键在于：利用超低的插入损耗和高线性度开关，在不同路径选项之间进行多路复用......

<strong>什么是MEMS？</strong>

微机电系统（MEMS），在欧洲也被称为微系统技术，在日本则被称为微机械，是一类尺寸很小且制造方式特别的器件。MEMS器件的典型长度从1毫米到1微米不等，比人类头发的直径还小很多倍。

MEMS往往会采用常见的机械零件和工具所对应的微观模拟元件，例如它们可能包含通道、孔、悬臂、膜、腔以及其它结构。然而，MEMS器件加工技术并非机械式。相反，它们采用类似于集成电路批量处理的微制造技术。

今天有很多产品都利用了MEMS技术，如微换热器、喷墨打印头、高清投影仪的微镜阵列、压力传感器以及红外探测器等。

<strong>为什么需要MEMS？</strong>

“他们告诉我有一种小手指指甲大小的电动机。他们说，目前市场上有一种装置，通过它你可以在针头上写祷文。但这也没什么；这是最原始的，只是我打算讨论的方向上暂停的一小步，在其下就是一个惊人的小世界。公元2000年，当他们回顾当前阶段时，他们会想知道为何直到1960年，才有人开始认真地朝这个方向努力。”

<p>贸泽电子 (<a href="https://www.mouser.com/">Mouser Electronics</a>) 即日起备货<a href="https://www.mouser.com/manufacturer/analog-devices/">Analog Devices, Inc</a>的<a href="https://www.mouser.com/new/analog-devices/adi-adis16507-mems-imu/">ADIS… (IMU)。

尽管市场趋于饱和而增长乏力，使很多业务雪上加霜，但MEMS产业仍然是半导体行业的一颗夺目新星。汽车、消费电子、移动、医疗领域的机遇不断扩大。是什么在驱动MEMS产业增长？该领域的领导者又有哪些？

SEMI近日与Dimitrios Damianos博士就MEMS市场动态和未来趋势进行了提前交流。以下为访谈实录。

<strong>SEMI：当前，MEMS和传感器不仅在欧洲，在全球范围内也是最健康的行业之一。尽管全球经济放缓，但MEMS和传感器市场仍在增长。是什么推动了这种增长？</strong>

无人机的市场规模和范围持续蓬勃发展，新应用程序不断涌现。无人机的应用也越来越普遍，无论是运送邮件还是包裹、为儿童和老年人提供娱乐、安全监控、农业或工业管理，或开辟航空摄影的新视野。

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最初，大多数无人机都是相对简单的玩具。然而最近，其飞行能力显著提高，使其更安全、更稳定、更易于控制，从而能够用于更广泛的现实生活应用。

这种改进的关键因素之一便是使用了高性能微机电系统（MEMS）传感器，并且无人机传感器市场正在快速增长：

平板电脑、智能电话、视频游戏机、摄录机和相机彻底改变了传感器世界，其中包括MEMS加速度计和陀螺仪。它们能够测量运动，导致很多使用这些传感器的设备得以改善性能并增加功能。

虽然消费电子应用激发了对这些传感器的需求，但其在其他市场的应用也在增加。随着数字化或物联网的出现，传感器正成为工业基础设施应用的核心。在这种情况下，应用依赖MEMS 进行状态监控和结构健康监测。与这些新应用相伴而来的是关于性能和可靠性的非常具体的标准。

<strong>智能基础设施</strong>

利用数字化创建智能基础设施可带来诸多好处，其中包括更高的容量、效率和可靠性。智能基础设施可为客户和用户提供更多且更有针对性的服务，而无需增加投资或资源。此外，互连基础设施可以收集数据，以帮助更有效地设计和实现未来基础设施。将智能引入基础设施还可以有效解决维护的主要挑战。MEMS传感器在结构健康监测中起着决定性作用。它们可用于测量倾斜度变化、振动分析以及线性或圆周运动——即使在极端条件下也能测量。通过此类传感器可以执行预测性维护，更好地利用可用资源并帮助避免服务故障和中断。ADI公司拥有深厚的专业知识，并已投入巨资开发可支持智能基础设施应用的MEMS技术。

MEMS 是一项革命性的新技术，广泛应用于高新技术产业，是一项关系到国家科技发展的关键技术。

MEMS 小讲堂共分为四节，由 ADI 亚太区微机电产品市场与应用经理赵延辉给大家分享四个关于 MEMS 的技术，从理论讲解到实际应用，深入洞悉，完美解决在利用 MEMS 传感器设计过程中遇到的挑战。

今天我们分享最后一节【MEMS 应用举例 – 倾角测量】，本节介绍了利用 MEMS 加速度计做倾角测量的一些应用场景，包括工业、医疗、通信和消费类领域，以及如何利用加速度计来实现倾角测量，影响测量精度的指标有哪些，对于不同的应用场景和目标，推荐的测量器件是什么。

MEMS小讲堂共分为四个章节，<a href="http://mouser.eetrend.com/content/2019/100017672.html">第一章节『MEMS加速度计工作原理』</a>、<a href="http://mouser.eetrend.com/content/2019/100018064.html">第二章节『MEMS陀螺仪工作原理』</a>已经分享给大家啦，拉到页面底部即可查看这两期的课程~

今天要分享的是第三章节『MEMS惯性传感器 – 不得不知的几个参数』。

在这一章节中，ADI 亚太区微机电产品市场与应用经理赵延辉以加速度计 ADXL355 和 IMU ADIS16495 的数据手册为例，介绍一些加速度计和陀螺仪的参数意义。