在高科技產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的今天,MEMS(微電機(jī)系統(tǒng))技術(shù)已成為眾多領(lǐng)域中不可或缺的一部分。MEMS代工服務(wù)作為該技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán),為眾多企業(yè)提供了高效、專(zhuān)業(yè)的制造解決方案。本文將深入探討MEMS代工的相關(guān)知識(shí),包括其定義、重要性以及市場(chǎng)前景。
一、MEMS的概念
微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Electro Mechanical System)是指尺寸在幾毫米乃至更小的傳感器裝置,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級(jí),是一個(gè)獨(dú)立的智能系統(tǒng)。簡(jiǎn)單理解, MEMS就是將傳統(tǒng)傳感器的機(jī)械部件微型化后,通過(guò)三維堆疊技術(shù),例如三維硅穿孔 TSV等技術(shù)把器件固定在硅晶元(wafer)上,最后根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合采用特殊定制的封裝形式,最終切割組裝而成的硅基傳感器。受益于普通傳感器無(wú)法企及的 IC硅片加工批量化生產(chǎn)帶來(lái)的成本優(yōu)勢(shì), MEMS同時(shí)又具備普通傳感器無(wú)法具備的微型化和高集成度。

二、MEMS的優(yōu)勢(shì)
1、微型化: MEMS器件體積小,一般單個(gè) MEMS傳感器的尺寸以毫米甚至微米為計(jì)量單位,重量輕、耗能低。同時(shí)微型化以后的機(jī)械部件具有慣性小、諧振頻率高、響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。 MEMS更高的表面體積比(表面積比體積)可以提高表面?zhèn)鞲衅鞯拿舾谐潭取?/p>
2、硅基加工工藝,可兼容傳統(tǒng) IC生產(chǎn)工藝:硅的強(qiáng)度、硬度和楊氏模量與鐵相當(dāng),密度類(lèi)似鋁,熱傳導(dǎo)率接近鉬和鎢,同時(shí)可以很大程度上兼容硅基加工工藝。
3、批量生產(chǎn):以單個(gè) 5mm5mm尺寸的 MEMS傳感器為例,用硅微加工工藝在一片 8英寸的硅片晶元上可同時(shí)切割出大約 1000個(gè) MEMS芯片,批量生產(chǎn)可大大降低單個(gè) MEMS的生產(chǎn)成本。
4、集成化:一般來(lái)說(shuō),單顆 MEMS往往在封裝機(jī)械傳感器的同時(shí),還會(huì)集成ASIC芯片,控制 MEMS芯片以及轉(zhuǎn)換模擬量為數(shù)字量輸出。同時(shí)不同的封裝工藝可以把不同功能、不同敏感方向或致動(dòng)方向的多個(gè)傳感器或執(zhí)行器集成于一體,或形成微傳感器陣列、微執(zhí)行器陣列,甚至把多種功能的器件集成在一起,形成復(fù)雜的微系統(tǒng)。
5、多學(xué)科交叉: MEMS涉及電子、機(jī)械、材料、制造、信息與自動(dòng)控制、物理、化學(xué)和生物等多種學(xué)科,并集約了當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的許多尖端成果。**
三、主要的MEMS傳感器及供應(yīng)商
MEMS 傳感器種類(lèi)很多,也有多種分類(lèi)方法。按其工作原理,大致可分為MEMS物理、化學(xué)和生物傳感器,其中每一種MEMS傳感器又可分為很多種小類(lèi),不同的MEMS 傳感器可以測(cè)量不同的量,實(shí)現(xiàn)不同的功能。
MEMS傳感器種類(lèi)繁多,主要的MEMS傳感器包括運(yùn)動(dòng)傳感器、壓力、麥克風(fēng)、環(huán)境、光傳感器等。其中運(yùn)動(dòng)傳感器可分為陀螺儀、加速度計(jì)、磁力計(jì),環(huán)境傳感器可細(xì)分為氣體、溫度和濕度傳感器。
四、MEMS的應(yīng)用領(lǐng)域
受益于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,將會(huì)給 MEMS行業(yè)帶來(lái)巨大的發(fā)展紅利。除了智能手機(jī),MEMS傳感器將會(huì)在 AR/VR、可穿戴等消費(fèi)電子,智能駕駛、智能工廠、智慧物流、 智能家居、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智慧醫(yī)療等物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
總結(jié)
MEMS代工作為MEMS產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié),對(duì)于推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大,MEMS代工行業(yè)將迎來(lái)更多的發(fā)展機(jī)遇。同時(shí),企業(yè)也需要不斷適應(yīng)市場(chǎng)變化,提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力,以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。