MEMS是微机电系统(Micro-Electro-Mechanical SySTems)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。MEMS是随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展起来的,目前MEMS加工技术还被广泛应用于微流控芯片与合成生物学等领域,从而进行生物化学等实验室技术流程的芯片集成化。
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在本文中,我们报告了3D电磁电感的设计和测量,该电感嵌入在Si基板中并且可以集成铁芯。通过兼容CMOS的MEMS制造工艺,我们制造出具有良好结构完整性和可重复性的各种电感器设计。电感器的平均电感和品质因数峰峰值变化低于10%,这表明制造工艺是可重复的。
目前MEMS市场的主导产品为压力传感器、加速度计、微陀螺仪、墨水喷咀和硬盘驱动头等。大多数工业观察家预测,未来5年MEMS器件的销售额将呈迅速增长之势,年平均增加率约为18%,因此对机械电子工程、精密机械及仪器、半导体物理等学科的发展提供了极好的机遇和严峻的挑战。
尽管去年不利的宏观经济环境冲击了全球半导体产业,但中国MEMS市场却逆势增长了19%,达到19亿美元。消费者热捧装备MEMS器件的移动产品,尤其是智能手机与媒体平板。
根据市调机构Juniper Research公布的最新研究报告,预计到2016年应用到移动设备中的MEMS器件收入将超过60亿美金。其中除了已经大规模应用的加速度计、陀螺仪、重力感应计、麦克风、射频器件等,还包括刚进入商用不久的压力传感器、扬声器、轨迹球、微型投影机、温湿度传感器等。其中温湿度传感器等新兴的MEMS器件则有望成为智能手机硬件差异化的重要部件。