mems是什么意思,什么是MEMS芯片

MEMS是Micro-Electro-Mechanical System的缩写,中文名称是微机电系统。MEMS芯片简而言之,就是用半导体技术在硅片上制造电子机械系统,再形象一点说就是做一个微米纳…

MEMS是Micro-Electro-Mechanical System的缩写,中文名称是微机电系统。MEMS芯片简而言之,就是用半导体技术在硅片上制造电子机械系统,再形象一点说就是做一个微米纳米级的机械系统,这个机械系统可以把外界的物理、化学信号转换成电信号。这类芯片做出来可以干嘛?最常用的是承担传感功能。在整个大的信息系统里有点类似于人的感官系统,例如MEMS麦克风芯片相当于人的耳朵,可以感知声音;MEMS扬声器芯片相当于人的嘴巴,可以发出声音;MEMS加速度计、陀螺仪、磁传感器芯片相当于人的小脑,可以感知方向和速度;MEMS压力芯片相当于人的皮肤,可以感知压力;MEMS化学传感器相当于人的鼻腔,可以感知味道和温湿度。没有MEMS芯片的人工智能和万物互联,就相当于没有感官器官的人。

MEMS被认为是21世纪最有前途的技术之一,如果半导体微制造被视为第一次微制造革命,MEMS则是第二次革命。通过结合硅基微电子技术和微机械加工技术,MEMS具有革命性的工业和消费产品的潜力。

在此需要划重点的是,MEMS是一种制造技术,诸如杠杆、齿轮、活塞、发动机甚至蒸汽机都是由MEMS制造的。事实上,MEMS这个词实际上有一定误导,因为许多微机械设备在任何意义上都不是机械的。然而,MEMS又不仅仅是关于机械部件的微型化或用硅制造东西,它是是一种利用批量制造技术设计、创建复杂机械设备和系统及其集成电子设备的范例。再具化一点讲,集成电路的设计是为了利用硅的电学特性,而MEMS则利用硅的机械特性,或者说利用硅的电学和机械特性。

那MEMS传感器又是什么?MEMS传感器就是把一颗MEMS芯片和一颗专用集成电路芯片(ASIC芯片)封装在一块后形成的器件。左图是一张典型的MEMS麦克风内部构造的放大图,图内右边的芯片是MEMS芯片,左边的芯片是ASIC芯片。右图是封装后的MEMS麦克风。

MEMS传感器里最重要的就是MEMS芯片。MEMS芯片可以把外界的物理、化学信号转换成电信号,而ASIC是把MEMS芯片产生的电信号进一步处理和传输到下一级电路。没有MEMS芯片,MEMS传感器就是一个没有灵魂的空壳。

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