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MEMS加速度计的发展历程

 时间:2020-08-03 | 浏览: 次 | 来源:天羿领航
    20世纪70年代末,随着微电子技术的发展,传感器被赋予了“智能”的功能。人们提出了智能传感器的概念,包括传感器、执行器、合适的电源、内部计算能力、通信接口和数字信息识别。


    在20世纪80年代早期,研究人员开始使用硅(SI)材料直接实现机械装置。微电子的二维加工技术扩展到三维加工,使得机械设备与微电子的集成成为可能。1986年,DARPA在建议书中提出了微电子机械系统(MEMS)的概念。1987年,人们在硅晶片涡轮机上研制出可移动的微部件、齿轮和微电子器件,成为MEMS研究的重要标志。这种芯片微型机床在日本称为微加工,在欧洲称为微系统。它具有三个特点:小型化、多样性和微电子化。

    MEMS技术用于传感器制造可以使传感器尺寸更小,精度更高,具有大规模生产的潜力。MEMS技术与微电子技术在传感器领域的结合,使得MEMS加速度计应运而生。20世纪90年代初,带有温度、振动和冲击的MEMS加速度计开始用于航天运载火箭的健康管理;自那时起,MEMS加速度计已被用于小型化惯性导航系统、微智能传感器和汽车工业的安全系统。


    在21世纪,MEMS加速度计已经进入消费电子领域。2007年,三轴MEMS加速度计在智能手机上的使用已经成为MEMS加速度计发展的分水岭。新一代MEMS加速度计已经成为移动网络智能终端的颠覆性技术,开启了移动智能网络的新发展。随着智能时代的到来,MEMS加速度计需要向低成本、多传感器集成、高精度、远程监测和自适应传感器网络接口等方向发展,这使得MEMS加速度计的传感部分和电子结构有了很大的发展。


    MEMS加速度计有很多种。本文以惯性、压力、温度和生物化学等新一代MEMS加速度计为典型代表。分析了它们的应用背景和技术发展特点,介绍了它们最近的技术创新和发展,从而掌握MEMS加速度计的发展趋势。