飛思卡爾基于MEMS的傳感器技術(shù)

　　微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）是飛思卡爾應(yīng)用于加速度和壓力傳感器的技術(shù)。基于MEMS的傳感器產(chǎn)品有一個接口，通過該接口可以感應(yīng)、處理和/或控制周圍環(huán)境。

　　飛思卡爾基于MEMS的這一類傳感器器件將非常小的機(jī)電組件集成在單個芯片上?；贛EMS的傳感器是汽車電子、醫(yī)療設(shè)備、硬盤驅(qū)動器、計算機(jī)外設(shè)、無線設(shè)備及手機(jī)、PDA等智能便攜式電子設(shè)備的重要組件。

　　MEMS的優(yōu)點(diǎn)：低成本、低功耗、小型化、高性能、集成

　　飛思卡爾的領(lǐng)先地位

　　近30年來，飛思卡爾半導(dǎo)體不斷開發(fā)各種基于MEMS的傳感器。用于生產(chǎn)傳感器的工藝技術(shù)大體上分為兩類：立體微加工和表面微加工。我們公司生產(chǎn)加速度傳感器和壓力傳感器。飛思卡爾是大規(guī)模量產(chǎn)基于MEMS傳感器的制造商。

　　應(yīng)用

　　基于MEMS的傳感器是汽車電子、醫(yī)療設(shè)備、手機(jī)、PDA等智能便攜式電子器件，以及硬盤驅(qū)動器?、計算機(jī)外設(shè)和無線設(shè)備的重要組件。汽車工業(yè)已開始將這些傳感器專用于安全氣囊系統(tǒng)碰撞檢測。從上世紀(jì)90年代到今天，采用MEMS技術(shù)的安全氣囊傳感器市場取得了極大的成功?，F(xiàn)在，從噴墨打印機(jī)到手機(jī)，基于MEMS的傳感器已廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備。目前，各主要市場都在采用這一技術(shù)。

　　HARMEMS技術(shù)

　　飛思卡爾新一代高寬比微機(jī)電系統(tǒng)（HARMEMS）技術(shù)是適合安全氣囊傳感應(yīng)用的成熟技術(shù)。加速度傳感器采用先進(jìn)的傳感設(shè)計，改進(jìn)傳感器的偏移性能。HARMEMS技術(shù)具有過阻尼機(jī)械響應(yīng)和出色的信噪比，可滿足客戶的要求。由于安全氣囊主ECU系統(tǒng)安裝在汽車駕駛室中，過阻尼HARMEMS技術(shù)對高頻、高振幅寄生振動?具有耐受能力。HARMEMS技術(shù)已引入到電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESC）中采用的雙軸加速度傳感器中，以測量汽車橫向加速度。

　　MEMS表面微加工

　　在表面微加工過程中，MEMS傳感器采用沉積薄膜材料在晶圓表面上成形。這些沉積材料包含傳感器成形過程中使用的結(jié)構(gòu)材料和界定結(jié)構(gòu)層之間的間隙所用的襯層材料。許多表面微加工傳感器采用電容轉(zhuǎn)換法，將輸入機(jī)械信號轉(zhuǎn)換為等效電子信號。通過電容轉(zhuǎn)換法，傳感器可視為一個機(jī)械式電容，其中一個平板在物理驅(qū)動力作用下產(chǎn)生移動。這種移動會改變兩個電極之間的間隙，電容隨之變化。電容的這種變化是與輸入的機(jī)械動力等效的電子量。

　　MEMS體型微加工

　　體型微加工過程中，單晶硅通過蝕刻形成三維的MEMS器件。這是一種侵蝕式工藝，采用各向異性化學(xué)腐蝕方法去除晶圓中的硅。這種體型微加工方法可用來大規(guī)模量產(chǎn)各種傳感器，如壓阻式壓力傳感器。最簡單的加工方法是有選擇地蝕刻特定部分的硅片，讓這些區(qū)域只剩下一層隔膜。在絕對壓力傳感器中，硅晶圓與另一晶圓結(jié)合（芯片或硅玻璃），在隔膜下形成一個真空密封腔。隔膜在壓力作用下發(fā)生彎曲。壓敏電阻效應(yīng)是廣泛采用的一種能量轉(zhuǎn)換機(jī)制。在壓敏電阻材料中，應(yīng)力的變化產(chǎn)生張力，從而引起電阻產(chǎn)生相應(yīng)的變化。當(dāng)在隔膜最大應(yīng)力點(diǎn)上植入壓敏電阻時，壓力作用下產(chǎn)生的變形引起電阻變化。一般情況下，可將壓敏電阻組成橋接網(wǎng)絡(luò)，兩個端子之間應(yīng)用的電壓產(chǎn)生的輸出電壓可在另外兩個端子?之間進(jìn)行測量。