2014年微机电系统MEMS行业分析报告
微机电系统MEMS技术的研究与应用2
4/200417科技导报4/2004微机电系统(MEM S )技术的研究与应用高世桥1曲大成2(北京理工大学机电工程学院,博士、教授、博士生导师1;信息科学技术学院,博士2北京100081)一、微机电系统的发展在自然界中,人们对未知领域的物理研究越来越呈现出两级化的发展趋势。
一方面是针对宇宙的极大化研究,尺度特征为光年,研究手段以射电望远镜为代表;另一方面是针对原子、分子和电子等的极小化研究,尺度特征为微米、纳米甚至皮米,研究手段以扫描隧道显微镜为代表。
这其中,微型化是近二三十年自然科学和工程技术发展的一个重要趋势,而微/纳米技术的研究则推动了这一领域的蓬勃发展。
微机电系统(M icroelectrom echanical S y stems ,简称MEM S )是微/纳米技术研究的一个重要方向,是继微电子技术之后在微尺度研究领域中的又一次革命。
MEM S 是指将微结构的传感技术、致动技术和微电子控制技术集成于一体,形成同时具有“传感-计算(控制)-执行”功能的智能微型装置或系统。
MEM S 的加工尺寸在微米(μm )量级,系统尺寸在毫米(mm )量级。
它的学科交叉程度大,其研究已延伸至机械、材料、光学、流体、化学、医学、生物等学科,技术影响遍及包括各种传感器件、医疗、生物芯片、通信、机器人、能源、武器、航空航天等领域。
MEM S 的发展源于集成电路,但又与之有所区别;MEM S 能够感知物理世界中的各种信息,并由计算单元对信息进行处理,再通过执行器对环境实施作用与控制。
微型化是MEM S 的一个重要特点,但不是唯一特点。
首先,MEM S 不仅体积小、重量轻,同时具有谐振频率和品质因子高(高Q 值)、能量损失小等特点。
其次,可批量加工特点大大降低了MEM S 产品成本;若借助于MEM S 器件库,MEM S 的设计将更加灵活,重用率更高。
最后,强大的计算能力是MEM S 系统实现信息采集、处理、控制的关键,充分利用集成电路的计算优势将会拓展MEM S 在智能控制等领域的应用。
关于微机电系统(MEMS)的可靠性研究
关于微机电系统(MEMS)的可靠性研究概述:本文档旨在讨论微机电系统(MEMS)的可靠性研究。
我们将重点关注MEMS的可靠性问题、影响因素以及提高可靠性的方法。
可靠性问题:MEMS作为一种高度集成的微型电子系统,其可靠性是一个关键的考量因素。
常见的MEMS可靠性问题包括:1. 脆弱性:MEMS器件常常由微小的材料构成,容易受到外部力量的破坏,导致故障。
2. 温度变化:温度的变化可能引起不同材料之间的热膨胀不匹配,导致器件结构变形,进而产生可靠性问题。
3. 振动与冲击:振动和冲击会导致MEMS器件内部的机械结构变形,进而引起性能损失或故障。
影响因素:MEMS的可靠性受到多种因素的影响,包括:1. 设计:良好的设计可以减少材料的应力和变形,提高器件的可靠性。
2. 制造工艺:精确的制造工艺可以降低制造缺陷,提高器件的可靠性。
3. 环境条件:温度、湿度等环境条件的变化会直接影响MEMS 器件的可靠性。
4. 应力:来自机械应力、热应力等的影响也会对MEMS器件的可靠性造成影响。
提高可靠性的方法:为提高MEMS器件的可靠性,可以采取以下方法:1. 优化设计:通过优化结构和材料选择,减少器件受力,提高其可靠性。
2. 加强制造工艺控制:加强制造过程的控制,降低制造缺陷,提高器件的可靠性。
3. 环境保护:设计适当的封装结构,以保护器件免受外界环境的影响。
4. 器件测试:建立严格的测试流程,对器件进行可靠性测试,筛选出不合格的产品。
结论:MEMS的可靠性是一个复杂而重要的课题,影响着其在各个领域的应用。
通过优化设计、加强制造工艺控制以及合适的环境保护和测试,可以提高MEMS器件的可靠性,满足不同应用领域对其的要求。
以上是关于微机电系统(MEMS)的可靠性研究的内容,希望可以对您有所帮助。
微机电系统MEMS研究现状及展望概要
微机电系统(M EMS研究现状及展望张贵钦福州大学机械系,福建福州350002摘要:主要综述了微机电系统(M EMS领域所涉及的微材料、微机械学、微细加工技术、微元器件、封装等基础理论和关键技术的研究现状,分析了存在问题,指出了今后的研究重点,并对其未来发展作了展望,提出了相应的发展策略。
关键词:微机电系统;微机械学;微细加工;封装中图分类号:TP27114-103文献标识码:A文章编号:1001-2265(200207-0001-03MEMS:state of the art and f uture trendsZHAN G GuiqinAbstract:Current research status of the basic theory and principal techniques of MEMS such as micro-materials,micro-me2 chanics,micro-machining,micro-apparatus and packaging is overviewed.The existing problems are analyzed and study em2 phases are pointed out.The future development of MEMS is prospected and relative developing strategies are put forward.K ey w ords:MEMS;Micro-mechanics;Micro-machining;Packaging1引言微机电系统(Micro Electro-Mechanical Systems, M EMS是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
M EMS是随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展起来的,具有体积微小、耗能低;能进入一般机械无法进入的微小空间进行工作;能方便地进行精细操作等优点。
微机电系统工程专业发展现状
微机电系统工程专业发展现状引言微机电系统工程 (Microelectromechanical Systems Engineering, MEMS) 是一门涵盖电子技术、机械工程、材料科学等多个学科的跨领域专业。
随着科技的迅速发展,MEMS技术在各个领域中得到广泛应用,为工程师和研究人员提供了更多的发展空间。
本文将对微机电系统工程专业的发展现状进行探讨。
当前状况在当今社会中,MEMS技术在诸多领域都扮演着重要的角色。
首先,MEMS智能传感器在汽车、医疗器械、消费电子等领域中得到广泛应用。
它们可以实时采集并处理环境信息,为其他系统提供准确的数据支持。
其次,MEMS器件还在航空航天、能源、环境监测等领域中起到了重要作用。
例如,飞行控制系统中的惯性传感器可以实现飞机的定位、导航和姿态控制。
此外,MEMS技术还被应用于生物医学领域,如无创式血糖检测设备。
可以说,MEMS技术已经深入到人们生活的方方面面。
发展趋势随着物联网、人工智能等领域的快速发展,MEMS技术未来的发展前景非常广阔。
以下是一些MEMS专业发展的趋势:1. 小型化与集成化随着技术的进步,MEMS器件的尺寸越来越小,功耗越来越低。
微型化的MEMS传感器和执行器可以被集成到微芯片中,实现多个功能的融合。
将MEMS芯片与其他系统相结合,可以提高整个系统的性能和可靠性。
2. 多功能化与高性能化MEMS技术的不断发展使得器件具有更多的功能和更高的性能。
例如,新型MEMS传感器可以实现对多个物理量的检测,并具有更高的灵敏度和分辨率。
同时,MEMS器件的可靠性和耐久性也得到了明显提升。
3. 新材料与新制造工艺随着材料科学的进步,MEMS器件使用的材料也在不断革新。
新材料的使用可以提高器件的性能和稳定性。
此外,新的制造工艺也可以降低生产成本并提高生产效率,进一步推动MEMS技术的发展。
4. 交叉学科和跨行业合作MEMS技术的发展需要多学科的交叉和合作。
除了电子技术和机械工程等基础学科外,还需要涉及到材料科学、光学、生物医学等领域。
微机电系统发展现状及关键技术分析
微机电系统发展现状及关键技术分析1 微机电系统(MEMS)现状和发展趋势随着智能制造和物联网的快速发展,传感器作为数据采集的入口,其关键器件的作用越来越重要。
万物互联时代必将使智能终端大规模推广应用,传感器的市场需求也会随之急剧增加,并且主要应用类别逐渐向具有高技术含量的MEMS传感器领域转移。
MEMS是融合微电子和微机械加工技术,将微型传感器和微型执行器以及信息处理单元等集成于一体并实现特定功能的微型智能系统。
MEMS传感器作为获取信息的关键器件,其类别繁多、应用广泛,具有质量轻、体积小、能耗低、精度高、稳定性好、集成度高以及耐恶劣工况等技术特点,对各种传感系统的微型化、集成化、模块化发展起着巨大的推动作用,已在航空航天、军事装备、工业控制、生物医疗、环境监测、汽车工业、通信通讯及智能电子产品等关键高新技术领域中得到了广泛的应用,成为国民经济和军事发展过程中的关键技术。
根据市场研究机构IC Insights发布的报告,2018年全球传感器市场规模约为215.8亿美元,其中MEMS传感器市场份额占比为78%,2018年MEMS传感器销售额增长11%,达到168.3亿美元,其中消费电子和汽车是MEMS应用的支柱性产业,共计占到MEMS应用产业规模的80%以上。
预计到2020年,全球MEMS产业将超过200亿美元。
全球MEMS产业细分市场占比见图1。
全球前10名MEMS器件厂商占據了大部分市场份额,2017年营业收入超过2亿美元的有20家,其中传感器行业5大者——博世有限公司、意法半导体(ST)集团、美国德州仪器公司、安华高科技公司、惠普公司占据市场份额的1/3,营业收入合计约43亿美元。
中国作为世界最大的电子产品制造基地,MEMS器件使用量约为全球的1/4。
2017年,中国MEMS传感器市场销售额将达到41亿美元。
全球MEMS传感器主要细分应用领域及其市场规模详见图2。
由于笔记本、平板电脑和智能手机等消费类电子产品的巨大市场需求,以及具有广阔增长潜力的可穿戴类电子设备和物联网应用市场的带动作用,MEMS传感器产业发展将进入快速发展时期。
微机电系统(mems)研究报告
微机电系统(mems)研究报告
微机电系统(MEMS)是一种将微米(微薄)尺度的机械系统与先
进的微电子技术和纳米加工技术相结合的领域。
它是一个综合性的交
叉学科,包括机械工程、电子工程、材料科学等多个领域。
MEMS通常
用于制造微型设备以及各种传感器、执行器、微机械系统等。
MEMS技术的发展始于20世纪60年代。
在此之前,人们只能制造出很大的电气机械系统。
然而,伴随着硅微米加工技术的进步,科学
家们终于有能力制造出微型机器。
现在,MEMS技术已经得到广泛应用,例如气体传感器、压力传感器、光学器件、生物传感器等。
MEMS设备的制造非常复杂。
尽管它的大小很小,但有时候需要数百步的加工流程,这通常需要利用高精密的光学和电子设备。
MEMS技
术还需要涉及到虚拟与实际的领域,制造出来的设备通常都需要通过
计算机模拟来测试性能,同时还要回到实验室进行物理实验。
MEMS技术不仅在实验室中被应用于研究,其实在各个领域都有应用。
这些应用通常涉及到小型手机、传感器、医学诊断等领域。
综上所述,MEMS技术代表了一个快速发展的领域,它的出现大大扩展了微电子技术的应用。
这种技术对于现代社会的重要性越来越广泛,它的不断发展和创新相信也会带来更多的惊喜和可能性。
2024年微机电系统(MEMS)市场调查报告
2024年微机电系统(MEMS)市场调查报告简介微机电系统(MEMS)是一种将微小尺寸的机械和电子元件集成在一起的技术,其尺寸通常在微米到毫米之间。
MEMS技术的广泛应用使得其在多个领域具有巨大的市场潜力。
本文将对MEMS市场进行调查和分析,并提供相关市场数据和趋势。
市场规模及增长趋势根据相关报告和研究数据,MEMS市场正在快速增长。
2019年,MEMS市场规模已经达到X亿美元,并预计在未来几年内将保持稳定增长。
这主要得益于MEMS技术在智能手机、汽车、医疗设备和工业自动化等领域的广泛应用。
应用领域分析智能手机作为MEMS技术的早期应用领域之一,智能手机市场对MEMS技术需求巨大。
加速度计、陀螺仪和压力传感器等MEMS元件在智能手机中扮演重要角色,如屏幕旋转、步数计算和指纹识别等功能都离不开MEMS技术的支持。
汽车汽车行业是MEMS市场的另一个重要领域。
MEMS传感器在汽车中广泛应用于安全系统、座椅控制、刹车系统和发动机管理等多个方面。
随着自动驾驶技术的快速发展,对MEMS传感器的需求将进一步增加。
医疗设备MEMS技术在医疗设备领域也有广泛应用。
例如,MEMS传感器可以用于血压监测、心脏起搏器和人工听力设备等医疗器械中。
随着人们对健康和医疗关注的增加,医疗设备市场对MEMS技术的需求也会相应增长。
工业自动化MEMS技术在工业自动化领域的应用正在蓬勃发展。
MEMS传感器可用于测量、监测和控制工业过程。
例如,压力传感器、加速度计和温度传感器等MEMS元件可以用于安全监测、设备维护和能源管理等方面。
竞争分析MEMS市场竞争激烈,存在多家知名厂商。
例如,XX公司、YY公司和ZZ公司都是MEMS市场的重要参与者,并且拥有丰富的技术和市场经验。
这些公司通过持续创新、产品升级和市场营销战略来增强在MEMS市场的竞争力。
市场机遇与挑战MEMS市场面临着许多机遇和挑战。
市场机遇主要包括新的应用领域的开发、技术进步和市场需求的增长。
微机电系统市场分析报告
微机电系统市场分析报告1.引言1.1 概述概述部分:微机电系统(MEMS)是一种将微型机械元件,例如微传感器、微执行器和微结构,集成到微型芯片中的技术。
它具有体积小、重量轻、功耗低、成本低等优点,广泛应用于汽车、医疗、工业制造、消费电子等领域。
本报告旨在对微机电系统市场进行全面分析,包括市场现状、竞争格局、发展趋势等方面的内容。
通过对市场现状的分析,了解微机电系统在各个领域的应用情况和市场规模;通过对发展趋势的分析,预测未来微机电系统市场的发展方向和机遇。
通过本报告的研究,我们希望能够为相关企业和投资者提供有益的市场参考,为他们的决策提供支持和指导。
1.2 文章结构文章结构主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构、目的和总结。
在概述部分,我们将简要介绍微机电系统市场的背景和重要性。
文章结构部分会对整篇文章的框架和各部分内容进行简要说明,帮助读者更好地理解文章的逻辑结构和内容安排。
目的部分将阐明本报告的写作目的和意义。
总结部分将对本报告进行概括性的总结。
正文部分包括微机电系统概述、微机电系统市场现状分析和微机电系统市场发展趋势。
在微机电系统概述部分,我们将对微机电系统做详细的介绍,包括定义、分类和应用领域等方面。
微机电系统市场现状分析部分将对目前微机电系统市场的整体情况进行调研和分析,包括市场规模、竞争格局、行业发展等方面。
微机电系统市场发展趋势部分将从技术、市场需求、政策环境等方面对未来微机电系统市场发展趋势进行预测和展望。
结论部分包括总结市场分析结果、前景展望和建议。
总结市场分析结果部分将对前文的市场现状分析和发展趋势进行总结和归纳,展望未来微机电系统市场的发展前景,提出相关建议。
1.3 目的:本报告的目的是对微机电系统市场进行全面分析,包括市场现状、发展趋势和前景展望。
通过深入了解微机电系统的概况和市场情况,为相关行业提供决策参考和战略规划。
同时,通过总结市场分析结果和提出建议,为企业、政府和投资者提供可靠的参考,促进微机电系统行业的健康持续发展。
微机电系统分析报告
微机电系统分析报告微机电系统(Micro-electro-mechanical systems, MEMS)是一种以微米尺度的微观机械设备、电路和系统为基础的技术体系。
该系统结合了电子、机械和材料科学,具有体积小、重量轻、功耗低和集成度高等特点,广泛应用于无线通信、医疗诊断、汽车控制、环境检测等领域。
本报告将从微机电系统的概念和分类、工作原理和应用等方面进行分析。
一、概念和分类微机电系统是一种利用微纳技术和集成电路技术制造微米级尺度的机械设备的系统。
它通常由微感知器件、微执行器件和微电子器件等组成,通过微机电传感器、微机电执行器实现对信号的检测和控制。
根据应用领域的不同,微机电系统可以分为加速度传感器、气压传感器、陀螺仪、压力传感器、光学器件等多个类别。
二、工作原理微机电系统通过微机电传感器将物理量转化为电信号,再经过微处理器的处理实现信号的放大和转换。
以加速度传感器为例,它采用压阻式或电容式传感方式,将物体的加速度通过微电子器件转化为电信号,再通过微处理器进行分析和处理。
三、应用领域微机电系统在无线通信、医疗诊断、汽车控制、环境检测等领域均有广泛应用。
在无线通信领域,微机电系统可以实现手机的运动感应和摄像头的自动对焦等功能;在医疗诊断领域,微机电系统可以用于心脏病监测和药物释放等应用;在汽车控制领域,微机电系统可以实现车辆稳定控制和平衡感应等功能;在环境检测领域,微机电系统可以用于气体浓度传感和水质检测等应用。
四、优势和挑战微机电系统具有体积小、重量轻、功耗低和集成度高等优势,可以实现高精度和多功能集成。
然而,微机电系统的制造和集成技术较为复杂,对设备和材料的要求较高,生产成本也相对较高。
五、发展趋势随着尺寸更小、功能更强的微机电系统的不断开发,微机电系统将逐渐应用到更多领域。
未来,微机电系统有望在智能家居、医疗治疗、军事安防等领域实现更广泛的应用。
综上所述,微机电系统是一种以微米级尺度的微观机械设备、电路和系统为基础的技术体系。
2014年微机电系统MEMS行业分析报告
2014年微机电系统MEMS行业分析报告2014年9月目录一、MEMS是硬件复兴的基础元器件 (3)1、MEMS:当前微创新的方向、穿戴式设备的基础 (3)2、应用领域不断延伸 (4)3、移动终端:未来几年可能出现新型MEMS传感器 (5)4、可穿戴设备对MEMS需求数量也在不断增加 (6)二、MEMS市场多种应用齐头并进 (8)1、MEMS类型丰富多样 (8)2、惯性传感器仍是重要市场,组合化成为趋势 (10)3、MEMS麦克风 (12)4、光学防抖、自动对焦 (14)三、看好MEMS应用外延和先进封装机会 (15)1、MEMS市场应用周期缩短,产业链从IDM走向分工 (15)2、制造环节升级、先进封装受益 (18)3、重点企业 (21)四、主要风险 (21)1、MEMS市场应用不及预期风险 (21)2、竞争加剧风险 (22)一、MEMS是硬件复兴的基础元器件1、MEMS:当前微创新的方向、穿戴式设备的基础MEMS(微机电系统)是微电路和微机械按功能要求在芯片上的集成,基于光刻、腐蚀等半导体技术,融入超精密机械加工,并结合材料、力学、化学、光学等,使一个毫米或微米级别的MEMS系统具备精确而完整的电气、机械、化学、光学等特性。
智能手机和平板电脑之后,消费电子领域创新进入平台期,基于CPU 核心数、屏幕大小、分辨率、摄像头像素、轻薄度等配置经过前几年的白热化竞争后,开始出现性能过剩的隐忧,主流大厂开始把更多的精力转向新功能、新应用,试图带来更好的体验。
我们认为,在下一个重要创新(可能是穿戴式设备)上规模以前,基于MEMS 的传感器、执行器将有望成为当前移动终端微创新的方向,而MEMS 技术的成熟,还将大幅促进穿戴式设备的发展。
a)MEMS 是当前移动终端微创新的方向:一方面新的设备形态(移动终端乃至穿戴式设备)需要更加微型化的器件和更为便捷的交互方式,另一方面,移动计算和移动互联技术给予MEMS系统在新型设备上应用的空间和前景。
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2014年微机电系统MEMS行业分析报告
2014年1月
目录
一、MEMS:智能化时代的核心交互器件 (3)
1、MEMS简介 (3)
2、MEMS发展历程 (4)
3、汽车电子、消费电子和医疗电子是MEMS主要应用领域 (4)
二、智能化时代来临,MEMS迎来黄金发展期 (5)
1、消费电子领域:智能手机等智能终端快速普及驱动MEMS出货量倍增.5
(1)智能手机和平板电脑开启MEMS在消费电子领域应用的新篇章 (6)
(2)可穿戴设备MEMS市场启动在即,增长潜力大 (8)
2、医疗电子:MEMS应用最有潜力的领域之一 (9)
3、汽车电子:仍将惯性增长 (11)
4、市场容量预测 (12)
5、从长期来看,物联网崛起将打开MEMS应用的蓝海 (13)
三、MEMS行业技术壁垒高,市场集中度高 (14)
1、技术壁垒高,新产品开发周期长 (14)
2、市场集中度高 (16)
四、国内MEMS产业发展相对滞后,但有望加速 (18)
1、国内市场空间巨大 (18)
2、政策助推,国内MEMS产业有望提速 (19)
3、国内企业在中低端市场已经开始有所突破 (22)
五、相关公司概况 (23)
六、主要风险 (24)
一、MEMS:智能化时代的核心交互器件
1、MEMS简介
在智能化时代,随着技术进步及应用终端朝着“短、小、轻、薄”方向发展,对传感器设备的微型化、低功耗等性能提出了新的要求,MEMS正好适应这一潮流,迎来了黄金发展期。
MEMS(微机电系统)是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统,简言之,其工作原理是外部环境物理、化学和生物等信号输入,通过微传感器转换成电信号,经过信号处理(模拟信号或数字信号)后,由微执行器执行动作,达到与外部环境“互动”的功能。
2、MEMS发展历程
3、汽车电子、消费电子和医疗电子是MEMS主要应用领域
由于和传统ic相比,其具有体积小、重量轻、功耗低、灵敏度高、价格低、易批量生产等优点,因此被广泛应用于汽车、消费电子、医疗电子、航空航天和工业等领域,其中,消费电子、汽车电子和医疗。