村田詮釋MEMS傳感器技術(shù)

作為全球領(lǐng)先的電子元器件制造商，村田制作所（中國(guó)）（以下簡(jiǎn)稱“村田”）攜其首創(chuàng)的“主動(dòng)智能生活”新概念，于日前亮相第十五屆中國(guó)國(guó)際高新技術(shù)成果交易會(huì)（簡(jiǎn)稱“高交會(huì)”）。村田（中國(guó)）投資有限公司MEMS傳感器產(chǎn)品技術(shù)部經(jīng)理方。杜魯那拉出席并在同期舉辦的第八屆國(guó)際被動(dòng)元件技術(shù)與市場(chǎng)發(fā)展論壇上做了主題為“村田MEMS傳感器在中國(guó)的展望”的演講。

杜魯那拉女士指出村田作為全球最領(lǐng)先的電子元器件制造商之一，一直以創(chuàng)新為其準(zhǔn)則。從村田成立到今天，在經(jīng)歷了多達(dá)六十余年的發(fā)展，不僅在以陶瓷為材料的被動(dòng)元器件領(lǐng)域取得了卓越的成績(jī)，如今村田所研發(fā)的以微機(jī)單晶硅為主要構(gòu)成的MEMS傳感器也被應(yīng)用于汽車、工業(yè)、農(nóng)業(yè)，醫(yī)療等各行各業(yè)中。同時(shí)，隨著全球信息數(shù)據(jù)獲取需求愈加旺盛，MEMS傳感器本身應(yīng)用的領(lǐng)域也變得幾乎無(wú)所不在。

MEMS加速度傳感器

汽車主動(dòng)安全

在國(guó)內(nèi)汽車領(lǐng)域里，“汽車主動(dòng)安全”是一個(gè)全新的概念。通常來(lái)說(shuō)，汽車中內(nèi)置的安全防護(hù)系統(tǒng)主要在事故發(fā)生之后才會(huì)發(fā)生反應(yīng)，最典型的莫過(guò)于“安全氣囊”，這也就是“汽車被動(dòng)安全”。而主動(dòng)安全則是在事故發(fā)生之前，提前對(duì)可能引起安全隱患的問(wèn)題給出預(yù)警或者預(yù)防措施。以村田應(yīng)用于汽車自動(dòng)啟停系統(tǒng)中的高性能 “傾角傳感器”舉例，自動(dòng)啟停系統(tǒng)要求必須能夠智能識(shí)別車輛何時(shí)停止，并在道路傾斜時(shí)能控制制動(dòng)力從而使車靜止不滑動(dòng)，此應(yīng)用程序的關(guān)鍵在于偏移量的穩(wěn)定性和溫度的依賴性。尤其是偏移量的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。如果偏移量在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)發(fā)生了變化，系統(tǒng)就不能準(zhǔn)確地檢測(cè)道路的角度，也就無(wú)法通過(guò)過(guò)度制動(dòng)來(lái)補(bǔ)償，這會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)早磨損。村田的高性能傳感器對(duì)溫度和時(shí)間變化有著極小的偏置特性，它可以檢測(cè)到2度的傾斜角，不論是溫度發(fā)生了變化還是車輛的壽命發(fā)生了變化，都可以確保測(cè)定的精準(zhǔn)。除此以外，村田在汽車主動(dòng)安全領(lǐng)域還有在車輛行駛中保證車輛安全的加速度傳感器、防止翻車的陀螺儀傳感器，以及它們的組合傳感器，據(jù)村田介紹，日后還會(huì)加入壓力傳感器，它可應(yīng)用在胎壓的檢測(cè)上。村田想通過(guò)這種主動(dòng)的方式去感知環(huán)境，從而達(dá)到保護(hù)駕駛員生命安全的目的。

MEMS傳感器在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用

精準(zhǔn)工業(yè)和農(nóng)業(yè)

MEMS傳感器向來(lái)被認(rèn)為具有著小型化、高精度，高可靠性的特點(diǎn)，它可通過(guò)采集μm級(jí)的變化來(lái)確定加速度、傾角或各種數(shù)據(jù)環(huán)境的變化。這個(gè)特性也保證了MEMS傳感器在精準(zhǔn)工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中占據(jù)了一席之地。

在工業(yè)領(lǐng)域，MEMS傳感器的運(yùn)用不僅體現(xiàn)在建筑工具及系統(tǒng)、重型機(jī)械和天線穩(wěn)定等方面，由于具有杰出的抗震性能，能夠抵抗高達(dá)20000G的重力，因此在地震預(yù)測(cè)，橋梁倒塌等事故的預(yù)測(cè)中，村田的MEMS傳感器一樣可以發(fā)揮至關(guān)重要的作用。例如鐵塔底下放置傳感器后，即可得知在某個(gè)支撐點(diǎn)范圍下鐵塔是安全的，超過(guò)這個(gè)范圍就會(huì)產(chǎn)生安全隱患。又例如MEMS傳感器在煤礦的運(yùn)用，可利用地下支撐腳的控制，來(lái)減小塌方的可能性。

而在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的定義之下，高尖端的MEMS技術(shù)需要解決耕地面積逐漸減少，產(chǎn)量需求卻逐步增大的難題。村田的農(nóng)業(yè)解決方案提供高達(dá)10厘米精度和自動(dòng)化控制的優(yōu)勢(shì)，最大限度地降低養(yǎng)殖成本，并最大限度地提高產(chǎn)量。未來(lái)的農(nóng)業(yè)也會(huì)是個(gè)不同的景象：在插秧的設(shè)備上搭載MEMS傳感器，它可以做到同角度高準(zhǔn)確的種植，在同樣的投入下收獲更高的產(chǎn)量。

MEMS在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用