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5种商用最成功的MEMS传感器,颠覆了这些行业
来源: | 作者:SSRT | 发布时间 :2024-07-26 | 41 次浏览: | 分享到:
多种MEMS传感器及执行器取得了商业化的成功,替代传统器件,得到大规模应用,每年全球出货量数以百亿计,本文我们来看看这些取得巨大成功的MEMS传感器及执行器器件

1977年,DLP芯片的研发在德州仪器中央研究实验室正式启动。当时,Hornbeck首次利用“可变形反射镜”以模拟技术的方式对光线进行控制,但所应用的模拟技术始终难以达到预期要求。直到1987年他在技术上获得突破,基于MEMS技术发明了DMD(即DLP芯片),这种情况才得以改观。

此后,DLP技术投影仪长期占据超过60%以上市场份额,是市场主流投影技术方案,这一情况直到近两年才有所变化。

DLP芯片即在一块硅基中,使用MEMS技术,批量制造成千上万个“镜子”——微镜,下图是DMA芯片的封装结构示意图,可以点击放大查看。

在一个DLP芯片里面微镜数以百万计,每一面反射镜都可以独立反转运动,正负方向翻转,每秒钟翻转次数高达数万次。下图是DMD芯片每一个微镜翻转,折射光线的过程,每一片微镜都可以单独控制,折射相应的光线,从而形成不同的色彩、明暗,每一个微镜就如同我们电视的每一个像素点。图片


目前,DLP芯片技术大都为为德州仪器独家专利,据Yole的数据显示,凭借DLP芯片的营收,德州仪器占据全球光学MEMS市场近80%份额。


MEMS喷墨头:三分打印天下,还可以打印DNA结构

在喷墨打印机中,MEMS喷墨打印头是最核心的部件,其作用是挤出墨汁,有的是利用压电薄膜震动来挤压墨水,有的是利用加热气泡变大,将腔体内的墨汁挤出。

有趣的是,以这两种MEMS喷墨技术,形成了打印机两大阵营,以爱普生、Brother为代表的微压电打印技术,和使用热发泡打印技术的惠普、佳能等厂商,互为对手。

目前,喷墨打印机与激光打印机、针式打印机三分天下,是主流的打印技术方案之一。

凭借MEMS喷墨打印头的出货量,惠普、爱普生、佳能等打印机厂商长期进入全球MEMS器件出货量TOP 30名单中。

此外,除了打印文字照片外,在医学生物研究领域,MEMS喷墨技术还被用于DAN阵列的构建,将合成试剂代替传统的墨水,

在DNA合成技术中,喷墨打印合成技术因其高通量、高效率、低成本成为最受关注的焦点,并极大推动了DNA合成的发展,近年来相关专利数量也大幅提升。



结语

MEMS技术是21世纪最具革命性的高新技术之一,从本文中,我们可以看到MEMS麦克风、惯性传感器、压力传感器、DLP芯片、喷墨头等MEMS器件,在各领域的颠覆性应用,MEMS器件的出现大大推动和扩展了传统器件的应用边界。

除文中提到的MEMS传感器和执行器外,MEMS滤波器、MEMS热电堆等也被广泛使用。同时,新的MEMS技术,如MEMS扬声器、MEMS时钟也正展现蓬勃的发展势头,未来有望颠覆相关赛道。