MEMS传感器中的小型化_凯利讯半导体

       微机械加工已成为传感器小型化的关键技术。通过使用标准的半导体制造技术能够减小传感元件的尺寸，使得尺寸急剧减小。将信号处理与传感元件集成在一起进一步增强了减小系统尺寸的机会，消除了额外引脚连接到外部设备的需要。微加工工艺技术的选择也可以确定小型化的极限，但这通常是由传感器类型决定的。用于压力传感的压电微机械元件比在衬底表面上由CMOS硅制成的膜片具有更小的缩放比例，但是可以提供更高的性能。

　　表面微机械传感元件的图像

　　图1：表面微机械传感元件。

　　传感器也会遇到减小灵敏度和性能的结垢问题，尽管这可以通过元件结构的创新设计来减轻。这种创新设计还可以用于将多个元件集成到单个传感器中。这是最明显的六轴加速度计的元素精心设计可以提供移动数据沿多轴。这也有助于小型化系统，用一个装置更换几个传感器。

　　然而，这种集成和小型化的移动通常是在噪声和动态范围内进行的。例如，添加滤波和信号处理来确定作用在复杂传感元件上的不同力，并滤除来自不同元件的噪声，这会导致响应时间变慢，并限制整个动态范围。虽然这可能是可接受的小，空间受限的应用，如可穿戴电