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MEMS给万亿苹果充值

发布时间:2023/7/16 14:07:18   
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来源:果壳硬科技,作者:付斌,编辑:李拓,谢谢

苹果的iPhone开启了移动互联网时代,而成就iPhone的,则是各种创新科技硬件的应用,其中包括MEMS。

编辑|感知芯视界

年的初代iPhone,使用了MEMS麦克风、MEMS加速度传感器等器件,使手机首次实现各种智能操作;年的iPhone4首次使用MEMS三轴陀螺仪,让我们可以翻转或移动手机控制程序运行;年的苹果TWS耳机AirPods不仅配备了MEMS麦克风,实现了拾音、降噪、语音命令、自适应均衡,还配备了红外传感器和运动加速计,让耳机学会监测人的佩戴状态。那么,在造就了苹果超2万亿美元市值的iPhone中,国产MEMS有什么机会?

在本文中,你将了解到:MEMS到底是什么,MEMS的市场情况和国产化布局,国产MEMS及背后的思考。

多数人可能并不知道,MEMS这种低调的工业品,不仅是科技界公认最具发展潜力的研究领域之一,更是衡量工业国家核心竞争力的指标之一,被业界人士视为“一辈子都做不完的产业”。

作为无处不在的一种革命性关键技术,MEMS已渗透到我们生活的方方面面,涵盖几乎所有需要微型化的产品。苹果、华为、三星、小米、OPPO等各种消费电子品牌都离不开MEMS技术。

是机械,也是微电子

年,物理学家理查德·费曼在加州理工学院的演讲《微观世界有无垠的空间》中,曾大胆构想原子尺度的工业世界,人们甚至可以吞下“外科医生机器人”,清除动脉血栓或消灭肿瘤。[1]

如今,这种构想不再是科幻,MEMS就是一种比人类头发的直径还小很多倍的微型机械,它就像细胞一样,构建了微观的人工智慧世界[2]。比如吞食MEMS诊断药丸检测体内身体指标,并通过无线传输到病人体外[3],再比如用MEMS为细胞做手术[4]。可以说,我们在宏观世界能做什么,MEMS就能帮我们在微观做什么。

MEMS全称为“微机电系统”(Micro-Electro-MechanicalSystem),又称微系统技术、微机械等。是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通信接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统。该系统可在微观尺度上单独或批量执行传感、控制和驱动操作,并在宏观尺度上实现各类功能。

随着技术的发展,科学家又提出了纳机电系统NEMS(Nano-Electro-MechanicalSystem)的概念。由于二者结构相同,且归属于同一领域,下文中MEMS均代指MEMS/NEMS。

MEMS是最先进的机械技术与最先进的微电子技术的结晶。它是一种结构偏向机械,制造偏向微电子的技术,兼具微型化、低成本、高效能、大批量生产的优点,这也是它最有商业价值的地方:一方面,MEMS会使用诸多微观模拟元件(类似我们常看到的宏观机械零件),组成体积极微小的器件,如通道、孔、悬臂、膜、腔等结构[5];另一方面,它能通过微纳米技术,在芯片上制造微型机械结构,因此可大批量生产,且有较低的生产成本。[6]

当机械学会感知和运动

MEMS是一种能与自然界交流的器件,感知化学、电学、机械、热学、辐射、磁场六个能量域的环境参数,再做出相应的反应。

MEMS传感器

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