MEMS簡介：

MEMS是在集成電路生產技術和專用的微機電加工方法的基礎上蓬勃發展起來的高新科技，其研究開發主要集中在微傳感器、微執行器和微系統三個方面，目前主導MEMS市場的傳感器已形成產業。用此技術研制的五花八門的微傳感器具有體積小、質量輕、響應快、靈敏度高、易生產、成本低的優勢，可以測量各種物理量、化學量及生物量。

　　

應用領域：

在市場引導、科技推動、風險投資、政府介入等多重作用下，汽車MEMS傳感器發展迅速，現已成為相關部門爭先投資開發的熱點。在高檔汽車中，大約采用25至40只MEMS傳感器，技術上日趨成熟完善，可滿足汽車環境苛刻、可靠性高、精度準確、成本低的要求，極大地推動了電子技術在汽車上的應用。汽車電子控制系統一直被認為是MEMS壓力傳感器的主要應用領域之一，可用于測量進氣歧管壓、大氣壓、油壓、輪胎氣壓等。

　　

工作原理：

最流行的汽車MEMS壓力傳感器采用壓阻式力敏原理，這是現有幾種力敏傳感器中用量最大的一種，開發出幾代產品，年產量為數千萬只。這種傳感器用單晶硅作材料，以MEMS技術在材料中間制作成力敏膜片，然后在膜片上擴散雜質形成4只應變電阻，再以惠斯頓電橋方式將應變電阻連接成電路，來獲得高靈敏度，其輸出大多為0~5V模擬量，測量范圍取決于力敏膜片的厚度，一枚晶片上可同時制作許多個力敏芯片，易于批量生產，力敏芯片受溫度影響性能采用調理電路補償。

 

 

汽車用壓力傳感器被稱為是軍品的質量、民品的價格。其環境實驗要求是極為嚴格的(表2)。封裝好的傳感器通過嚴格的環境測試后，一般能保證0.1%~0.3%F.S.的穩定性，即使經受最嚴格的長時間測試，仍能維持1%F.S.的穩定性。信號調理電路和標定及封裝也是生產中的極其關鍵技術，科技含量超過力敏芯片的制作。例如，測量燃油噴射的壓力傳感器長期與液態燃料接觸，并承受高壓，組裝固定和安裝尺寸的設計，涉及到大量的結構分析、機械應力測試、介質暴露測試、電路修正等技術。

 

市場應用：

目前，可以提供汽車MEMS壓力傳感器的有德州儀器、德國博世等公司，一般年產量在100萬只以上，這是汽車量產的需求，也是回收巨額投資的條件。部分廠家已研制成功力敏芯片與外圍信號處理電路集成化的汽車MEMS壓力傳感器，估計今后的價格會降至5~7美元。博世公司采用表面MEMS技術，研制出微型化的硅質量流量傳感器，很多汽車廠家正對這種新型傳感器進行評估。

 

汽車電控燃油噴射系統EFI要使用多重壓力MAP傳感器，監測發動機進氣歧絕對壓力，提高其動力性能，降低油耗，減少廢氣排放。微型硅壓阻式MEMS壓力傳感器可用于發動機廢氣循環系統，替代陶瓷電容式壓力傳感器，汽車空調壓縮機中的壓力測量也是MEMS的一個很大市場。除現有的各種應用外，另一個極具市場前景的是輪胎氣壓自動監測系統，MEMS壓力傳感器適合于任何類型的輪胎，在輪胎胎壁埋設一小塊感壓力敏芯片，自動測量輪胎氣壓、溫度、轉速和其它一些數據，并用特定的代碼發送出來。目前，已有不少實時胎壓監測系統問世，使輪胎始終保持良好的應用性能，可提高安全系數，縮短制動距離5~10%，并能降低油耗10%左右。最近，隨著燧石爭論（FirestoneControversy）的復蘇，美國國會通過一項法案，要求到2004年每一輛汽車都要裝用車胎壓力監測系統，政府的介入為MEMS傳感器開啟了更廣闊的市場，許多廠家正為此展開角逐。

 

沒想到mems壓力傳感器在汽車上的應用居然這么多，這么廣吧？