應用在軍用與航天領域的MEMS壓力傳感器迅猛增長

作者 ：admin  來源 ：本站  發表時間 ：2012/12/24 9:18:10  點擊 ：2122

應用在軍用與航天領域的MEMS壓力傳感器迅猛增長

　　標簽 ：傳感器 MEMS

 　　據IHS iSuppli公司的MEMS市場簡報 ，在高價值的軍用與航空領域，MEMS壓力傳感器市場今年將以兩位數的速度強勁增長 ，而且將來在多個利潤豐厚的應用領域有充足的擴張空間 。

 

ST的MEMS壓力傳感器

 　　今年軍用與民用航空領域的壓力傳感器營業收入將達到3570萬美元 ，比去年的2970萬美元增長20% 。雖然來自這兩個領域的MEMS壓力傳感器營業收入相對較小 ，而且不能與汽車或消費領域的MEMS營業收入相提並論 ，但未來幾年可以保證穩步增長 ，尤其是因為鮮有其它器件可以承受其極端的工作環境 。

 　　到2016年 ，軍用與航空相關的MEMS營業收入將達到4550萬美元 ，如圖1所示 ，五年複合年度增長率為9% 。

 　　

 　　圖1 ：全球軍用與民用航空領域的高價值MEMS壓力傳感器營業收入預測 （以百萬美元計）

 　　軍用與航空屬於所謂的高價值MEMS應用領域 ，這一領域還包括醫療電子 。在這個領域 ，傳感器與激勵器的平均銷售價格遠高於其它可比的MEMS領域 。總體來看 ，今年高價值MEMS產業的營業收入將達到2.836億美元左右 。

 　　盡管全球經濟危機與美國控製國防預算帶來不利影響 ，但預計軍用與航空MEMS領域將強勁增長 。全球經濟危機與美國國防預算受限 ，導致許多軍用與民用航空項目縮減 、放緩甚至取消 。

 　　有兩方麵的理由支持樂觀看法 。在軍用方麵 ，遠程空中與海上力量繼續受重視 ，無人機 、監視與偵察或智能武器也是發展重點 ，這將促進武器中電子內容的提升 。美國政府的軍隊小型化與智能化計劃 ，將來會涉及到規模的削減 ，但隻有部隊與人員會受到影響 ，而武器係統則不會受到影響 。

 　　而在民用航空方麵 ，由於歐洲EADS的空客A320及美國波音787夢想寬體客機的強勁需求 ，去年開始的複蘇仍在持續進行 。EADS與波音都收到了超過2000架的大飛機訂單 ，幫助今年商業航空增長24% 。

 　　在極端環境下表現優異

 　　仔細看一下主要軍用與民用航空應用 ，可以發現使用MEMS壓力傳感器的地方有很多 。其中包括飛行數據係統 、環境與艙壓 、機身中的液壓係統 、引擎與輔助電源設備 ，以及其它各種應用 ，比如艙門、氧氣罩 、飛行試驗與結構監控 。

 　　總體來看 ，航空器 、噴氣飛機 、螺旋槳飛機和直升機中使用的壓力傳感器數量可能非常龐大 。例如 ，大型噴氣飛機需要多達130個傳感器 。

 　　對於引擎和其它環境惡劣的應用場合 ，豪華客機中有13個引擎壓力傳感器和開並 ，較小的噴氣式飛機通常有六到七個傳感器 。所謂的全權限數字電子控製（FADEC）另外需要五到六個變換器（transducer） 。FADEC是一種電子引擎控製器及相關附件 ，用於接收與分析多個變量 ，包括空氣密度與引擎溫度 。

 　　采用一級封裝的軍用或航空MEMS壓力傳感器價格很容易達到或超過1000美元 。與汽車中使用的MEMS器件相比 ，價格差距非常巨大 ，主要是因為前者對於芯片性能有更高的要求 ，而且需要在長達25年的時間裏在規定溫度範圍內保持穩定 ，而汽車隻要求保證10年的穩定性 。

 　　總體來看 ，MEMS壓力傳感器必須能承受惡劣環境下的劇烈震動 、高G過載影響與加速度 、極端溫度與高壓 。軍用與航空應用通常是這類極端環境 。另外 ，傳感器還必須在這種困難環境下表現出完美的性能 ，具有高精度 、低漂移和長期穩定性 。必須在非常小的封裝內滿足這些苛刻要求 ，而且重量要輕 。從這些方麵來看 ，MEMS壓力傳感器能夠主宰軍用與航空領域 。

 　　廠商與產品

 　　MEMS供應商提供不同的集成水平 。例如 ，美國霍尼韋爾可以生產傳感器 ，也可以生產完整的係統 。美國Kulite Semiconductor Products向波音 、空中客車 、Canadair和Embraer供應傳感器 ，並向許多直升機與軍用項目提供產品 。

 　　美國Eaton Corp.可能購買MEMS傳感器 ，並將其整合到壓力變換器之中 ，但它也像霍尼韋爾一樣同時生產子係統 。而美國GE Druck在英國萊斯特擁有一個4英寸矽片生產線 。

 　　MEMS壓力傳感器介紹

 　　就是采用MEMS技術製造的壓力傳感器 。MEMS是微機電係統（Micro-Electro-Mechanical Systems）的英文縮寫 。MEMS是美國的叫法 ，在日本被稱為微機械 ，在歐洲被稱為微係統 ，它是指可批量製作的 ，集微型機構 、微型傳感器 、微型執行器以及信號處理和控製電路 、直至接口 、通信和電源等於一體的微型器件或係統 。MEMS是隨著半導體集成電路微細加工技術和超精密機械加工技術的發展而發展起來的 ，目前MEMS加工技術還被廣泛應用於微流控芯片與合成生物學等領域 ，從而進行生物化學等實驗室技術流程的芯片集成化 。

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