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MEMS行業(yè)概況及特點(diǎn)
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 明皜傳感    2023-09-16

（1）MEMS 產(chǎn)品簡(jiǎn)介

MEMS 全稱 Micro Electromechanical System，即微機(jī)電系統(tǒng)。該產(chǎn)品將具有不同功能的微傳感器、微執(zhí)行器、微結(jié)構(gòu)、信號(hào)處理與控制電路、通訊/接口單元在硅晶圓上制作而成，是微型機(jī)械加工工藝和半導(dǎo)體工藝相結(jié)合的產(chǎn)品。

MEMS 本身具有較為復(fù)雜的微型立體物理結(jié)構(gòu)（可包含通道、孔、懸臂、腔、振膜、梳齒以及其它結(jié)構(gòu)），因此 MEMS 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、封裝測(cè)試等方案既需要考慮可動(dòng)部件的粘連等失效因素，也需要考慮在電氣互連的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械、熱、光、流體等之間的連接。

MEMS 作為一個(gè)具有空間結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)件，其性能受結(jié)構(gòu)的厚度、深度，可動(dòng)部件質(zhì)量的大小，以及結(jié)構(gòu)側(cè)壁平滑度和腔體氣密性的影響，因此其性能的提升更傾向于根據(jù)下游應(yīng)用需求定制設(shè)計(jì)、對(duì)微型機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及工藝水平的提升。

此外，與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體不同，MEMS 傳感器設(shè)計(jì)涉及到微電子、機(jī)械、力學(xué)、材料、化學(xué)、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科，并且學(xué)科交叉程度極高，需要復(fù)合型人才和團(tuán)隊(duì)，產(chǎn)品研發(fā)周期較長(zhǎng)。此外，與標(biāo)準(zhǔn)集成電路產(chǎn)品相比，MEMS 傳感器需要設(shè)計(jì)和制造工藝緊密結(jié)合，產(chǎn)品化難度較高。

（2）MEMS 產(chǎn)品類型及市場(chǎng)結(jié)構(gòu)

MEMS 產(chǎn)品分為 MEMS 傳感器和 MEMS 執(zhí)行器，其工作原理是外部環(huán)境物理、化學(xué)和生物等信號(hào)輸入后，通過傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)處理后，由執(zhí)行器執(zhí)行操作。

MEMS 產(chǎn)品作為感知和執(zhí)行的端口，根據(jù)感知對(duì)象或執(zhí)行動(dòng)作的不同。根據(jù) Yole Intelligence 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，MEMS 加速度計(jì)、MEMS 陀螺儀、IMU和 MEMS 壓力傳感器占 2021 年 MEMS 整體行業(yè)的 39.92%、占 MEMS 傳感器行業(yè)的 62.66%，是 MEMS 及 MEMS 傳感器的主要產(chǎn)品類別。