發(fā)布時間:2022-08-27 人氣: 來源:1
MEMS是在集成電路生產(chǎn)技術和專用的微機電加工方法的基礎上蓬勃發(fā)展起來的高新科技,其研究開發(fā)主要集中在微傳感器、微執(zhí)行器和微系統(tǒng)三個方面,目前主導MEMS的市場的傳感器已形成產(chǎn)業(yè)。用此技術研制的五花八門的微傳感器具有體積小、質量輕、響應快、靈敏度高、易生產(chǎn)、成本低的優(yōu)勢,可以測量各種物理量、化學量及生物量。接下來,我主要介紹一下其中的壓力傳感器。
壓力傳感器:MEM壓力傳感器的應用非常廣泛。工業(yè)電子:工業(yè)配料稱重、數(shù)字流量表以及數(shù)字壓力表等等。消費電子:太陽能熱水器用液位控制壓力傳感器、洗碗機、飲水機、洗衣機空調壓力傳感器,微波爐、健康秤以及血壓計等等。汽車電子:柴油機的共軌壓力傳感器、汽車發(fā)動機的進氣歧管壓力傳感器、汽車剎車系統(tǒng)的空氣壓力傳感器以及發(fā)動機的機油壓力傳感器等等。我主要談談MEMS 壓力傳感器在汽車行業(yè),醫(yī)療市場,工業(yè)領域這三個方面的應用。
應用于工業(yè)領域:MEMS壓力傳感器的主要應用包括采暖通風及空調(HVAC)、水平面測量、各種工業(yè)過程與控制應用。例如,除了精確的高度氣壓測量,飛機使用傳感器監(jiān)測引擎、襟翼等其它部件。
應用于汽車行業(yè):在市場引導、科技推動、風險投資、政府介入等多重作用下,汽車MEMS傳感器發(fā)展迅速,現(xiàn)已成為相關部門爭先投資開發(fā)的熱點。MEMS壓力傳感器在汽車中的一個新應用是傳動系統(tǒng)壓力感測,通常用于自動裝置之中,但也用于新型雙離合器傳動系統(tǒng)。在高檔汽車中,大約采用25至40只MEMS傳感器,技術上日趨成熟完善,可滿足汽車環(huán)境苛刻、可靠性高、精度準確、成本低的要求,極大地推動了電子技術在汽車上的應用。例如德國廠商推出了一款MEMS解決方案,使用油來保護硅薄膜,使其可以最高耐受70巴的壓力。博世幾年前也曾為MEMS壓力傳感器帶來巨大變化,當時使用的是多孔硅,帶來了高度可靠的MEMS器件,這些器件已用于目前的側面氣囊等應用之中。
應用于醫(yī)療市場:對于醫(yī)療應用來說,MEMS壓力傳感器技術需要生產(chǎn)精密低壓力測量裝置的專門技術,以便用于侵入式或非侵入式應用。用于侵入式應用的壓力傳感器,比如監(jiān)測血壓,是低成本的消耗品。壓力傳感器用于測量生命征象。在這個領域,使用傳感器的設備包括臺式或中央監(jiān)護儀,以及多參數(shù)監(jiān)護設備。低端設備至少包括一種非侵入式壓力傳感器;中端設備包含一或兩種設備;高端設備既有非侵入式壓力傳感器,也有侵入式壓力傳感器,以及額外的呼吸壓力感測。在植入設備領域,壓力傳感器用于心臟監(jiān)視器、青光眼監(jiān)視器和顱內(nèi)壓力監(jiān)視器。雖然這些監(jiān)視器的市場目前處于發(fā)育階段,但其未來潛力巨大,例如利用心臟傳感器可以在家里監(jiān)護病人,不必經(jīng)常去醫(yī)院檢查,這樣可以為國家節(jié)省大筆費用。當然同時也為病人帶來方便。一次性醫(yī)療用品市場來說,像一次性的心導管,用于一年的數(shù)百萬例的手術中監(jiān)測血壓, MEMS壓力傳感器另一個就是輸液泵,這種器械用于向病人的循環(huán)系統(tǒng)輸入液體、藥物或營養(yǎng)。輸液泵結構簡單且成本低廉,可以用后即扔。2016年這類壓力傳感器的使用量遠高于6000萬個。呼吸監(jiān)測是醫(yī)用壓力傳感器的另一個主要應用。每年與呼吸治療相關的器械銷量高達數(shù)以百萬計。
總結:汽車應用仍是MEMS壓力傳感器的最大應用市場。尤其是汽車電子,它對于 MEMS 壓力傳感器來說,是越加的重要,在最近幾年的時間里,它的需求量增加得很快。例如:捷伸電子每一年對它的需求量已經(jīng)達到二百到三百萬個了。此外MEMS壓力傳感器也在不同領域找到一些新的應用,例如:車用汽缸內(nèi)壓力感測、醫(yī)療用持續(xù)正壓呼吸器、以及與GPS相結合的導航應用,雖然以上有的應用還在起步階段,不過看來都很有成長潛力。隨著科技的進步,MEMS 壓力傳感器在市場上的需求量會越來越大的,發(fā)展前景無比廣闊。