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MEMS,传感技术相关技术文章MEMS的发展历程和全球格局_MEMS的概念和特点
2020年6月2日，上海证券交易所科创板股票上市委员会审议通过苏州敏芯微电子技术股份有限公司发行上市申请。一方面敏芯股份作为国内MEMS产业自主发展的代表企业，团队十多年的深耕和努力终于得到资本市场的认可，另一方面敏芯背后的投资机构也均取得了丰厚的回报。这对于中国MEMS行业从业者和投资人来说无疑是振奋人心的。
MEMS作为信息获取和交互的关键器件，随着物联网和人工智能技术的不断升级和普及，应用范围越来越广泛。尤其是在5G技术的推广背景下，MEMS传感器已成为趋势，近年来出货量一直保持较高的增速。
MEMS的概念和特点
MEMS即Microelectro Mechanical Systems，又称微机电系统，是一项涉及到电子、机械、材料、物理学、化学等多学科融合的技术。通俗点说，是将微小型的机械结构（包括传感器、执行器等）、信号传输/处理器、控制电路等集成到芯片级别的器件或系统。经过40余年的发展，已经成为全球科技行业瞩目的重要领域，目前MEMS在消费电子、汽车、医疗和工业领域均有应用，已研制出的较成熟的器件包括MEMS加速度计、MEMS麦克风、微马达、MEMS压力传感器、MEMS光学器件等。
图1 常见的MEMS工作原理
MEMS最大的物理特点在于其微型化和集成化，因此也决定了从工艺上更类似于芯片制造工艺。而传统机电制造工艺的传感器和执行器在物联网高速发展的时代已经很难与大部分场景匹配，体积、效能、大批量的生产成本、生产效率等都是其无法克服的天然劣势，而小体积和高效能却正是MEMS器件的核心优势。同时MEMS传感器在感知层的基础上，可以进行信号分析、处理甚至决策的算法集成，智能化程度更高，显然更适用于各类智能化场景。
MEMS的发展历程和全球格局
MEMS技术源自于美国，最早可以追溯到美国UC Berkeley发明的微马达，引发了美国学术界和产业界对微机构的探索和开发热潮。20世纪80-90年代，以ADI为代表的美国器件公司开始在汽车电子领域大量开发包括安全气囊、制动压力、胎压监测等产品，并取得了巨大的成功，直到今天ADI的产品在汽车ABS、ESC方向仍有非常重要的行业影响力。2007年之后，随着手机和移动互联网的大规模普及，在激烈的市场竞争下消费电子行业的创新力度持续加码，MEMS的小体积和低功耗的特性被发掘并得到大规模应用。如果说2007年之前，MEMS器件还主要是在单个产业（汽车、手机等）为人熟知，那自物联网产业发展以来，MEMS技术可谓是逐渐“出圈”了，可穿戴设备、AR/VR、智能驾驶、智能家居、智慧工厂、智慧医疗等等行业的传感和执行器件都值得进行MEMS产品化的改进和优化，以满足更小、更低耗、更高性能和更低生产成本的市场需求。