MEMS傳感技術(shù)是一種革命性的技術(shù)，它結(jié)合了微電子制造技術(shù)和微機(jī)械加工制造技術(shù)，用于制造微型傳感器、執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源等，形成了一個(gè)集成的微型機(jī)電系統(tǒng)。這種技術(shù)不僅在材料、工作原理、制作工藝等方面與傳統(tǒng)傳感器有顯著區(qū)別，而且其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括醫(yī)療、航空、航天、汽車(chē)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事等幾乎人們所接觸到的所有領(lǐng)域。

MEMS傳感器的核心在于其敏感材料的特殊效應(yīng)，通過(guò)微機(jī)械加工技術(shù)，可以制造出感受壓力、溫度、磁場(chǎng)、加速度等各種參數(shù)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)器件，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種相關(guān)參數(shù)的感知、測(cè)試和轉(zhuǎn)換。

本白皮書(shū)主要以MEMS傳感技術(shù)為主題，對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行梳理和總結(jié)。

首先，對(duì)傳感器定義和歷史進(jìn)行介紹，對(duì)MEMS傳感的發(fā)展過(guò)程進(jìn)行梳理，分析MEMS傳感技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了三次熱潮。

其次，對(duì)MEMS傳感技術(shù)進(jìn)行分類(lèi)，分別為MEMS靜電傳感技術(shù)、熱敏傳感技術(shù)、壓阻傳感技術(shù)、壓電傳感技術(shù)、生物傳感技術(shù)和其它傳感技術(shù)。

然后對(duì)MEMS傳感技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)介紹，包括：MEMS靜電傳感技術(shù)，通過(guò)技術(shù)應(yīng)用介紹慣性傳感器和電容式壓力傳感器的原理和器件，消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品如博世的BMI260和車(chē)規(guī)級(jí)的村田SCHA634都是典型的6軸慣導(dǎo)；MEMS熱敏傳感技術(shù)，介紹典型的微熱板氣體傳感器SGP40和熱電陣列堆HTPA32x32d和流量傳感器D6F；MEMS壓阻傳感技術(shù)，典型應(yīng)用在壓阻式壓力傳感器，介紹了First Sensor的IL系列，壓力傳感器中的電路會(huì)通過(guò)電極連接到壓阻元件，形成一個(gè)惠斯通電橋電路；MEMS壓電傳感技術(shù)，介紹了村田基于陶瓷基底的熱補(bǔ)償濾波器和高通的ultraSAW濾波器技術(shù)；MEMS生物傳感技術(shù)，介紹了兩電極體系(工作電極和對(duì)電極)和三電極體系(工作電極、對(duì)電極和參比電極) 兩種結(jié)構(gòu)；MEMS其它傳感技術(shù)，包括MEMS濕度傳感技術(shù)，MEMS超聲波傳感技術(shù)、MEMS磁阻傳感技術(shù)、MEMS光纖技術(shù)和新型MEMS技術(shù)。

最后，對(duì)MEMS傳感技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和展望。

1.  越來(lái)越智能，可以充當(dāng)邊緣設(shè)備

更高的計(jì)算能力和檢測(cè)來(lái)自多個(gè)離散傳感元件的信號(hào)的能力(智能傳感器)，可以直接處理信號(hào)，傳感器成為邊緣 設(shè)備，將AI融入，立即做出決策，減少數(shù)據(jù)被盜的風(fēng)險(xiǎn)；‍

單個(gè)設(shè)備中搭載的傳感器數(shù)量逐漸增加，同時(shí)為了提升信號(hào)識(shí)別與收集的效果和器件的集成化程度，傳感器之間開(kāi)始實(shí)現(xiàn)融合與協(xié)同。

2. 更加節(jié)能/無(wú)源化

通過(guò)減小外形尺寸、提高信噪比，使傳感器更加節(jié)能；

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代需要用到無(wú)線(xiàn)MEMS傳感器，無(wú)線(xiàn)傳感模塊與能量收集技術(shù)結(jié)合使MEMS傳感器實(shí)現(xiàn)無(wú)源化。

3. 軟傳感器和虛擬傳感器

安裝物理傳感器不切實(shí)際或成本高昂(例如，在復(fù)雜或危險(xiǎn)的環(huán)境中)，替代解決方案包括軟傳感器和虛擬傳感器。

4. 先進(jìn)工藝、封裝、微型化，尺寸和成本持續(xù)下降

三維（3D）集成（包括大熱的Chiplet），如MEMS后道工藝、集成電路芯片/單芯片SoC片上系統(tǒng)的三維堆疊；

改進(jìn)封裝結(jié)構(gòu)計(jì)縮小器件尺寸，也同步縮小芯片的尺寸，MEMS將逐步向NEMS（納機(jī)電系統(tǒng)）轉(zhuǎn)變；

埋入式軟件/算法、邊緣智能和異質(zhì)異構(gòu)集成技術(shù)。

5. 材料技術(shù)創(chuàng)新

材料革命，如采用氮化鋁、鋯鈦酸鉛等壓電新材料來(lái)提升MEMS器件的功能、增強(qiáng)靈敏度，和降低能耗。

6. 傳感器融合（尤其是自動(dòng)駕駛）

自動(dòng)駕駛的三個(gè)關(guān)鍵傳感器包括LiDAR（激光雷達(dá)）、雷達(dá)（毫米波、超聲波等）和3D相機(jī)。

7. 生物傳感器（用于醫(yī)療健康）

生物元件與被測(cè)分析物相互作用，換能器將生物反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

.....更多詳細(xì)內(nèi)容，參閱本文所述報(bào)告完整版。如需電子版，請(qǐng)點(diǎn)擊研究報(bào)告欄目

---------------(正文結(jié)束)-----------------