現(xiàn)在智能家居中的傳感器基本都是集成傳感器,集成傳感器是利用集成電路工藝將半導體敏感元件、測量處理電路集成在一個芯片上制成的性價比高、使用方便的小型化傳感器。
而利用集成電路技術工藝和微機械加工方法,可將基于各種物理效應的機電敏感元器件和處理電路集成在一個芯片上,從而制成微機電系統(tǒng)(Micro-Electro-MechanicalSystems,MEMS)傳感器。
這種傳感器敏感結構的尺寸可達到微米、亞微米級,并可以批量生產(chǎn),具有體積小、質量輕、響應快、靈敏度高、成本低等優(yōu)勢。
我國的MEMS產(chǎn)業(yè)在世界處在領先地位,包括美國登錄火星的火車車上都有我們中國人發(fā)明的傳感器,像MEMS加速度計、壓力傳感器已廣泛應用于汽車工業(yè),像智能家居里的多合一檢測傳感器就是MEMS的典型應用。
MEMS不僅僅靠電子工藝,還得靠機械加工技術。
集成電路技術、微機械加工技術等新技術新工藝的發(fā)展為傳感器的集成和微型化提供了可能。采用微機械加工技術制作的敏感元件的尺寸一般為微米級,利用各向異性腐蝕、犧牲層技術和LIGA工藝(即光刻、電鑄和注塑),可以制造出層與層之間有很大差別的三維微結構,包括可活動的膜片、懸臂梁、橋以及凹槽、孔隙、錐體等。
采用敏感結構和檢測電路的單芯片集成技術,能夠避免多芯片組裝時引腳引線引入的寄生效應,改善了器件的性能,提高了抗干擾能力。微電子和微機械加工技術制造出來的微型傳感器由于采用了系統(tǒng)級封裝方式,與傳統(tǒng)傳感器相比,具有體積小、質量輕、成本低、功耗小、可靠性高、適于批量化生產(chǎn)、易于集成和實現(xiàn)智能化的特點,在智能家居中已經(jīng)起到?jīng)Q定系統(tǒng)的部分。
(審核編輯: 林靜)
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