物聯(lián)網(wǎng)需求推動MEMS感測器應(yīng)用爆發(fā)

　　不論是在家中、車上或工作場所，微機(jī)電(MEMS)應(yīng)用已悄悄深入消費(fèi)者生活。盡管不常受到注意，MEMS技術(shù)在過去20年間經(jīng)歷了劇烈的改變。隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)不斷發(fā)展，MEMS還將持續(xù)改進(jìn)，達(dá)到更小、更省電的需求。

　　SEMI歐洲MEMS高峰會(European MEMS Summit)將于2015年9月17~18日在米蘭舉行，Solid State Technology網(wǎng)站訪問高峰會指導(dǎo)委員會的成員，談MEMS的發(fā)展現(xiàn)況。德國Fraunhofer電子奈米系統(tǒng)研究所(Fraunhofer ENAS)主任Martina Vogel指出，MEMS已從單一系統(tǒng)演變成今日復(fù)雜的智慧整合系統(tǒng)。

　　智慧系統(tǒng)的發(fā)展可分為三個階段。

　　第一個階段建立在單一基板或印刷電路板上，常應(yīng)用在助聽器、心律調(diào)整器等醫(yī)療裝置，以及汽車的安全氣囊上。

　　第二個階段的代表便是到處可見的智慧型手機(jī)。

　　第三個階段的智慧系統(tǒng)則整合了感應(yīng)、驅(qū)動、資料處理、通訊等進(jìn)階功能，各個系統(tǒng)間可相互合作，成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)，所牽涉的不只是矽晶片技術(shù)，也包含聚合技術(shù)、印刷技術(shù)、奈米科技等。

　　在物聯(lián)網(wǎng)的帶動下，MEMS未來最大的挑戰(zhàn)，將來自規(guī)格因素(form factor)、共同整合(co-integration)、功率消耗以及成本問題。目前已出現(xiàn)許多解決方案，但MEMS化學(xué)感應(yīng)、3D堆疊等許多問題仍待解決。

　　物聯(lián)網(wǎng)中將有成千上萬個應(yīng)用裝置，若為每個應(yīng)用都提出一款感應(yīng)技術(shù)，將不符合開發(fā)成本考量，因此標(biāo)準(zhǔn)化也相當(dāng)重要。另外，MEMS也可大量應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)中的氣體與化學(xué)感應(yīng)。與其他感應(yīng)技術(shù)相比，MEMS能減少感應(yīng)器50%的尺寸大小與制造成本。

　　感應(yīng)融合(sensor fusion)是物聯(lián)網(wǎng)裝置的另一個發(fā)展趨勢，已有不少廠商正嘗試研發(fā)與薄膜電池、微處理器(MCU)、ASIC、無線通訊功能整合的多重感應(yīng)裝置。而低功率無線電以及能源收集都是技術(shù)上的挑戰(zhàn)。除整合上的困難外，巨量資料處理以及資料安全也都是必須解決的問題。

　　智慧家庭、智慧電網(wǎng)的感應(yīng)技術(shù)雖已成形，但目前仍欠缺相對應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施。基礎(chǔ)設(shè)施將負(fù)責(zé)感應(yīng)資料的上層整合、收集、詮釋。在較高的抽象層面，這些功能都需要一套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范資料的處理。

　　穿戴式裝置與醫(yī)療裝置推動了系統(tǒng)級封裝(SiP)技術(shù)發(fā)展，智慧家庭或智慧城市雖也應(yīng)用了大量的MEMS與感應(yīng)技術(shù)，但挑戰(zhàn)卻不盡相同，像是智慧家庭或智慧城市在規(guī)格因素方面便沒有那么大的壓力。

　　智慧汽車則又是完全不同的領(lǐng)域，智慧汽車應(yīng)用可分為非安全應(yīng)用與安全應(yīng)用。非安全應(yīng)用基本上與消費(fèi)者市場的MEMS相似，而在安全應(yīng)用方面，已有像是整合了加速計(jì)、ASIC、壓力感應(yīng)功能等智慧SiP技術(shù)出現(xiàn)。