MEMS傳感器滲入廣泛應用，推動工業自動化發展

2020-11-06 08:52:35 來源：OFweek 閱讀量：6623

　　工業自動化是在工業生產中廣泛采用自動控制、自動調整裝置，用以代替人工操縱機器和機器體系進行加工生產的趨勢。隨著智能制造的發展，人機交互、自動化、智能化應用水平不斷提高，對裝備制造的工藝和產品質量的要求也越來越高，加之工業自動化控制產品的應用領域不斷拓展，從而拉動了對工業產品的需求。

　　工業自動化是一個突出的業務，它正朝著一個新的方向邁進。對品種、定制產品和產品差異化的需求不斷增加，使得制造商很難批量生產零部件。但是小批量和批量生產會給組織帶來巨大的成本，企業可在工業自動化領域探索新技術和新機遇，這機遇便是微電子機械系統(MEMS)。繼機電一體化之后，便是微型機電一體化的時代。

　　MEMS體現了一種先進的半導體技術，它包括單個芯片上的移動元件和電子元件，它致力于將集成電路(IC)制造技術(如互補金屬氧化物半導體(CMOS)、BiCMOS(雙極結晶體管和CMOS技術的集成)與創新的硅微加工444結合在一起。

　　MEMS技術提供的可靠性、可擴展性、靈敏度和成本效益高的解決方案為工業自動化領域提供了大量的MEMS應用機會。

　　工業微型機電一體化時代則是MEMS技術對工業機器人尤其有利，因為該技術可以應用于觸覺傳感器、導航或接近傳感器。由于商業可行性較低的趨勢以及某些非MEMS近距離傳感技術在工業領域的根深蒂固，在將MEMS技術應用于制造接近或位置傳感器方面的研究受到限制。然而，MEMS技術允許開發或生產成本較低的觸覺傳感器，使機器人能夠獲得感官信息，以便以更通用、自主的方式做出決策和執行動作。微型化的趨勢為多傳感器在機器人、制造過程、過程控制以及生物技術和生命科學等領域的應用帶來了機遇。

　　MEMS的關鍵技術驅動因素

　　成本：初采用MEMS技術的主要驅動因素是成本。MEMS技術具有降低成本的巨大潛力，因為它可以很容易批量制造。例如，模擬設備公司的制造方法已經標準化，每年能運送數百萬個加速計。與傳統的傳感器制造相比，該工藝流程簡化，且所需的勞動力更少。

　　多用戶MEMS工藝(MUMPS)是一種標準化的表面微機械加工技術，它是利用MEMSCAP中的多晶硅來制造MEMS器件的廉價的制造技術之一。硅是制造MEMS器件的主要材料，它可以使MEMS制造非常經濟高效，因此利潤非常可觀。

　　靈敏度提高：MEMS傳感器比傳統傳感器更敏感。這是MEMS傳感器優于傳統傳感器的主要原因，尤其是在高精度和高精度的應用中。

　　小尺寸優勢：緊湊是電子或機械設備市場的主流趨勢。MEMS技術提供了在小面積內填充更多MEMS組件的能力，這可以降低特定產品的整體尺寸。具有多種功能的MEMS組件可以增強產品的能力，例如工業機器人。

　　MEMS傳感器滲入廣泛應用，推動工業自動化發展

　　工業自動化是一個成熟的市場，有著成熟的流程。它也比大宗商品型傳感器的更高的體積市場對價格敏感；而且大多數工藝都是一次性投資。目前，基于MEMS的傳感器技術在這一領域的滲透往往局限于過程監控應用、工業安全、機械監控，在裝配線制造應用中也有一定程度的應用。然而，隨著工業領域向智能化、分布式以及無線監控方向發展，MEMS技術在這一領域可能發揮著越來越重要的作用。

　　MEMS支持的小型化和微機電一體化的趨勢正在推動工業應用的組件、設備、系統和子系統的發展。然而，集中研究和發展努力，解決各種技術和科學問題，將有助于在其他領域的轉彎，并推動未來幾年工業自動化的發展。

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