MEMS傳感器即微機電系統(tǒng)（Micro-electro Mechanical Systems），是指將精密機械系統(tǒng)與微電子電路技術(shù)結(jié)合發(fā)展出來的一項工程技術(shù)，它的尺寸一般在微米量級。封裝技術(shù)是MEMS傳感器成功的關鍵，其技術(shù)包括SIP（系統(tǒng)級封裝）、WLP（晶圓級封裝）、三維硅穿孔（TSV）等，通過三維堆疊技術(shù)，將微型化后的傳感器的機械部件與其他微電子組件集成，最后根據(jù)不同的應用場景來采用不同的封裝形式，最終組裝而成。

一、優(yōu)勢

相比傳統(tǒng)的機械傳感器，MEMS具有著巨大的競爭優(yōu)勢：

1.MEMS傳感器具有著體積小、重量輕、功耗低的特點。

其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可達微米甚至納米量級。同時其內(nèi)部的機械部件由于微型化后會具有慣性小、諧振頻率高、響應時間短等優(yōu)點。

2.MEMS可通過硅微加工工藝進行批量制造、封裝、測試。

以單個5mm*5mm尺寸的MEMS器件為例，在一片16英寸的硅片晶圓上可同時切割出大約4000個芯片，可以大大降低器件的生產(chǎn)成本。根據(jù)Yole Development的研究，單個MEMS的平均成本在0.1-1美元之間。

3.隨著MEMS技術(shù)及工藝的發(fā)展，現(xiàn)在傾向于單個MEMS芯片中整合更多的功能，實現(xiàn)更高的集成度。

例如慣性傳感器IMU，從以前的分立式慣性傳感器到現(xiàn)在的MPU6050芯片，其中集成了3軸MEMS陀螺儀，3軸MEMS加速度計，以及一個可擴展的數(shù)字運動處理器DMP。在未來,系統(tǒng)級的高度集成化將會是MEMS未來在互聯(lián)網(wǎng)應用場合的主要承載形式。

4.MEMS采用硅基加工工藝，硅具有與鐵相當?shù)膹姸?、硬度，類似鋁的密度，熱傳導率接近鉬和鎢，所以其可兼容傳統(tǒng)IC生產(chǎn)工藝。

5.MEMS是涉及機械、半導體、電子、物理、生物、材料等學科的交叉領域。并且它集成了很多當今科學技術(shù)發(fā)展的尖端成果。

二、應用

1.無人機領域

十幾年前可能消費級無人機還沒有在市場占有一席之地，而現(xiàn)在更多的人聽到無人機可能想到的就是大疆精靈系列、御Mavic系列等。產(chǎn)生無人機市場這么大的變化的關鍵就是高性能的MEMS傳感器的出現(xiàn)。

在無人機控制系統(tǒng)，最重要的傳感器就是慣性測量單元IMU了。典型的6軸IMU包括3軸MEMS加速度計和陀螺儀。通過傳感器測量參數(shù)以及姿態(tài)解算算法，就可以確定無人機的軌跡。隨著MEMS技術(shù)的升級，IMU本身所獲得數(shù)據(jù)的準確性、傳感器整合度以及體積進一步微型化都會得到提升。

2.投影顯示

基于DMD技術(shù)的數(shù)字光線處理（DLP）投影技術(shù)較于LCD液晶顯示有著更高的對比度，并且畫面更清晰、穩(wěn)定。由于采用MEMS技術(shù)，運用了發(fā)射光成像的光學原理，實現(xiàn)了圖像處理數(shù)字化。

因此它被廣泛用于桌面投影機、商務投影機、電影院放映，尤其在大屏幕投影拼接顯示領域。此外在醫(yī)療成像、光譜分析、光學測量和無掩模光刻及結(jié)構(gòu)照明等方面也占據(jù)著主導地位。

三、展望

雖然MEMS行業(yè)受疫情影響，發(fā)展速度有所減緩，但是整體趨勢還是一片向好。主要體現(xiàn)在工業(yè)控制、醫(yī)療電子、高端消費電子（無人機）、汽車電子等多個領域的高速發(fā)展，推動著MEMS市場的持續(xù)增長。同時伴隨著第三次MEMS產(chǎn)業(yè)化浪潮的不斷推進，MEMS行業(yè)預計到2026年，市場規(guī)模將迎來突破性增長。