物联网需求推动MEMS传感器应用爆发

　　不论是在家中、车上或工作场所，微机电（MEMS）应用已悄悄深入消费者生活。尽管不常受到注意，MEMS技术在过去20年间经历了剧烈的改变。随着物联网（IoT）不断发展，MEMS还将持续改进，达到更小、更省电的需求。

　　谈MEMS的发展现况。德国Fraunhofer电子纳米系统研究所（Fraunhofer ENAS）主任Martina Vogel指出，MEMS已从单一系统演变成今日复杂的智能整合系统。

　　智能系统的发展可分为三个阶段。第一个阶段建立在单一基板或印刷电路板上，常应用在助听器、心律调整器等医疗设备，以及汽车的安全气囊上。第二个阶段的代表便是到处可见的智能型手机。

　　第三个阶段的智能系统则整合了传感、驱动、资料处理、通讯等进阶功能，各个系统间可相互合作，成为物联网发展的基础，所牵涉的不只是矽晶片技术，也包含聚合技术、印刷技术、纳米科技等。

　　在物联网的带动下，MEMS未来最大的挑战，将来自规格因素（form factor）、共同整合（co-integration）、功率消耗以及成本问题。目前已出现许多解决方案，但MEMS化学传感、3D堆叠等许多问题仍待解决。

　　物联网中将有成千上万个应用设备，若为每个应用都提出一款传感技术，将不符合开发成本考量，因此标准化也相当重要。另外，MEMS也可大量应用在物联网中的气体与化学传感。与其他传感技术相比，MEMS能减少传感器50%的尺寸大小与制造成本。

　　传感融合（sensor fusion）是物联网设备的另一个发展趋势，已有不少厂商正尝试研发与薄膜电池、微处理器（MCU）、ASIC、无线通讯功能整合的多重传感设备。而低功率无线电以及能源收集都是技术上的挑战。除整合上的困难外，巨量资料处理以及资料安全也都是必须解决的问题。

　　智能家庭、智能电网的传感技术虽已成形，但目前仍欠缺相对应的基础设施。基础设施将负责传感资料的上层整合、收集、诠释。在较高的抽象层面，这些功能都需要一套标准规范资料的处理。

　　穿戴式设备与医疗设备推动了系统级封装（SiP）技术发展，智能家庭或智能城市虽也应用了大量的MEMS与传感技术，但挑战却不尽相同，像是智能家庭或智能城市在规格因素方面便没有那么大的压力。

　　智能汽车则又是完全不同的领域，智能汽车应用可分为非安全应用与安全应用。非安全应用基本上与消费者市场的MEMS相似，而在安全应用方面，已有像是整合了加速计、ASIC、压力传感功能等智能SiP技术出现。