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MEMS智慧感测器日益重要市场规模持续扩大

易容网:2018-04-13阅读(1555) 声明:  转载请注明文章来源易容网   (www.mlcc1.com)

微机电系统(MEMS)感测器在智慧系统中扮演的角色越来越吃重,行动及物联网装置若没有将各式MEMS感测器整合在内,就无法具备分辨能力。根据SemiWiki.com报导,MEMS感测器市场成长迅速,2016年已达到10亿美金规模,2020年更可望突破200亿美金。

作为被动和主动电子元件替代方案的MEMS在RF射频市场也有所斩获,2016年RF MEMS出货超过60亿个单元,另一项受欢迎的MEMS元件则是麦克风,2016年出货45亿个单元元件。

Mentor Graphics发布的白皮书指出,MEMS市场的重要性日增,包括电信、医疗、工业、国防、消费、汽车和航天等市场都会使用到微机电系统,其中又以消费市场所占比率最大,2016年达280亿美金。

将感测器封装在一起实现感测器融合是MEMS感测器系统发展的重要趋势。感测器融合不仅可以合并感测器收集的数据,简化下游的数据处理,还有助消除人为因素、减少感测器数据中的噪声。

以Memsic的加速度计为例,它不含任何移动零件,而是利用一个具中央加热器的加速室和多个分散的热感测器,侦测因加速产生的加热气体分子的运动。处理校准并将温度值转换为加速度是整个解决方案的主要部分。此元件具有高抗振性和高达50,000g的耐冲击性,以及机械替代元件难以比拟的规格。

MEMS智慧感测器设计需要高度整合才能成功。Mentor Graphics的Tanner工具可参考适当模型建立MEMS和电路原理图,其中MEMS模型可使用SPICE或Verilog-A中解析方程式的System Model Builder加以定义并对应设计的电量输出模拟。这种整合的原理图可用来模拟验证设计的功能和性能。

3D模型通常衍生自布线(layout)工具中建立的2D图层,但是对于MEMS这类机械设计,则通常从3D模型开始,这种流程的缺点在于尽管可在模型上实行3D模拟,但要将其转换为适合掩码准备(mask preparation)的2D表示法却很麻烦。为了解决这道难题,Mentor的设计人员为MEMS设计定义了一系列的制造步骤,并在布线工具中建立掩码,之后就可以模拟制程,确保最后的结构符合预期。

无人机、汽车,甚至火箭都仰赖坚固轻巧的感测,未来会不断有新颖的感测器和应用出现,能够有效整合并提供解决方案的企业可望成为智慧感测器发展的赢家。



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