图5：Bosch Sensortec的BMA220三轴数字加速度计。
“这款加速度计可用于独特的专用I/O模式，我们将其打造成一款无需微控制器的独立器件。”Bosch Sensortec的全球营销总监Leopold Beer解释说。
ADI公司是业内最先推出单芯片平面MEMS加速度计的厂家，该产品是为汽车安全气囊应用而设计。此类产品最新器件ADXL346三轴数字输出iMEMS加速度计，具有仅1μA的待机功耗和35μA的全功能模式功耗。这款可选测量范围为±2、±4、±8和±16g、13位的器件，具有与众不同的特性，即在所有测量范围，都可将分辨率提升到4mg/LSB(最低有效位)。黑莓风暴2智能手机就采用了这款产品。
“我们专注的是对性能水平有很高要求，且最终用户愿意为此买单的那些应用。”ADI的MEMS营销经理Wayne Meyer解释，“根据具体应用，我们可在单一芯片上实现更高集成度。我们采用单片和混合策略来满足不同市场需求。”
在MXP7205VW/VF MEMS加速度计中，MEMSIC采用一种热原理来测量加速度，可承受50,000g的冲击。在-40℃到105℃的工作温度范围，在零g补偿下，它具有±30mg的精度。这对汽车电子稳定性控制(ESC)应用来说，是个重要特性。
通过采用新奇的惯性感知架构，较小的尺寸也被用来开发更先进的性能，这将影响到体积更小、成本更低的MEMS加速度计、陀螺仪和IMU的开发。
惠普(HP)实验室的超灵敏惯性MEMS加速度计平台(图6)是MEMS的一个重要发展，它比大批量商用加速度计敏感1,000倍以上，且成本低、体积小。它具有亚100 ng√Hz范围的噪声密度表现以及130dB的动态范围从而大幅提高了数据质量，这一切要归功于使用了大的检测质量(proof mass)
图6：HP实验室惯性MEMS加速度计平台。
HP表示，该传感器不仅比其他MEMS传感器更敏感，且它是以与游戏控制器和汽车安全气囊所用的当今加速度计相当的大小、成本和功耗实现这一敏感得多的功能的。该传感器是针对汽车、医疗和工业基础设施的传感和监控应用设计的。它充分利用了惠普的MEMS射流技术。
“这一新的传感技术对实现惠普的地球中枢神经系统(CENSE)来说至关重要。”惠普高级研究员Peter Harwell称，“我们已经着手为这一愿景研制下一代传感器，它将在一个平面芯片上整合三轴惯性传感器和陀螺仪。”
惠普并没进行该传感器的商业销售。“我们计划将该传感器与其它传感元件和电子电路整合在一起，并与他人合作设计出一种无线传感系统解决方案，”惠普技术开发组织业务拓展经理Grant Pease解释说。
“我们传感器的主要应用之一是道路监测，它是美国政府运输部启动的智能交通系统的一部分，该系统能显著降低耗费在道路和高速公路上的能耗，”Pease说。“我们可很容易地修改这些传感器的性能(如：更多的轴数和更多带宽)以满足特定应用的需求。” MEMS陀螺仪
MEMS陀螺仪得益于MEMS惯性传感器的发展。InvenSense、意法半导体和VTI Technologies是用于消费电子市场的主要MEMS陀螺仪制造商。霍尼韦尔是另一家主要MEMS陀螺仪制造商，但其产品主要用于工业、航空航天和军事应用。
根据iSuppli的统计，InvenSense是消费电子产品运动处理领域首屈一指的MEMS陀螺仪供应商。它最近发布了MPU-3000系列三轴运动处理单元陀螺仪，这些器件包括一个嵌入式数字运动处理器硬件加速器引擎。
该陀螺仪支持智能手机内的全部运动处理，包括从250到2000°/s以上最宽的覆盖范围。它具有如下特性：内置16位模数转换器(ADC)、可编程数字滤波器、出厂校准的1％敏感度、内置6轴传感器融合、13mW功耗。它们采用4×4×0.9mm毫米的小封装，并提供SPI和I2C接口。
VTI Technologies也推出了针对工业应用的MEMS陀螺仪和加速度计组合芯片SCC1300-D02。这是一款单轴±100°/s的X轴陀螺仪和三轴±2g加速度计。SCC1300-D04则是一款±300°/s的X轴陀螺仪和 ±6g的三轴加速度计。两款产品都采用18.6×8.5×4.53mm封装，在整个-40°C到125°C工作温度范围，对陀螺仪部分进行了温度补偿。偏置稳定性(Allan方差)小于1°/h，整个工作温度范围内的偏置精度为±0.6°/s。
意法半导体的LSM320HAY30在一个紧凑的封装内集成了一个三轴数字加速度计与一个两轴模拟陀螺仪(图7A)。该产品的加速度计具有±2、±4和±8g的可选全量程加速范围，而陀螺仪沿俯仰(pitch)和偏航(yaw)轴的角检出率范围为30到600°/s。每个轴都有两个用户可选且同时的输出：一个是用于慢动作的高精度未经放大的输出，另一个是用于非常快的手势动作、放大4倍后的输出。该模块工作于2.7到3.6V，包括自检功能。
意法半导体还推出了低成本的LYPR540AH三轴MEMS陀螺仪(图7b)。这是为消费电子设计的高性能器件，它能准确测量沿三个正交轴的角速率，为手机、游戏控制器、个人导航设备及其它便携式消费电子产品提供360°角速率的高精度姿势和运动识别。该陀螺仪有两个同时工作、用于三个轴的独立输出，一个用于慢动作、高精度的400°/s全量程值，另一个用于非常快手势和动作的1600°/s全量程值。这些器件采用4.4×7.5×1.1mm封装。
图7：意法半导体的两款MEMS三轴数字陀螺仪为消费电子应用提供高性能。
意法半导体的L3G200D三轴MEMS数字陀螺仪是移动电话和游戏控制台运动控制领域的新突破，它采用单一传感构造对沿三个正交轴的运动进行测量。意法半导体表示，与现有的采用两或三个传感构造的陀螺仪相比，单传感构造陀螺仪提升了精度和可靠性。L3G200D采用4×4×1mm封装、包括ASIC接口。该产品具有用户可编程的±250°/s到±2000°/s全量程范围和16位数据输出。
意法半导体是欧盟资助的微观陀螺仪(图8)——互联器件缩微总成(Downscale Assembly of Interconnected Devices)计划——开发的6个合作伙伴之一。该计划的重点是惯性传感器系统。该项目旨在对包含MEMS和ASIC的混合集成电路进行极高封装密度的研究，在第六框架规划(Sixth Framework Programme)下，欧洲委员会拨款280万欧元资助该项目。其他5家合作伙伴包括：德国弗劳恩霍夫技术学院；奥地利的Datacon Technology；荷兰的FICO；意大利的SAES Getters；波兰的弗罗茨瓦夫理工大学。
图8：欧盟资助的微观陀螺仪的结构图。
模块化IMU
在为消费电子和便携式医疗电子产品开发成本相对较低的模块化封装IMU方面，意法半导体走在了前面。iNEMO v2集成了5个意法半导体的传感器和一个32位微控制器。这些传感器包括：一个两轴横摇和纵摇(roll-and-pitch)陀螺仪、一个单轴偏航陀螺仪、一个六轴地磁模块、一个压力传感器和一个温度传感器。
利用iMEMS技术，ADI公司也在积极为工业、航空航天和军事应用生产模块化IMU，ADS16350/54/55等产品就提供了6自由度运动检测。
“IMU绝对是以性能为旨归的器件，它们用于对性能有极高要求的工业和军用市场。”ADI的Wayne Meyer解释说，“因此你不能指望它们会采用典型的小型IC封装，且它们的要价通常也更高。”
所有这些情况，都显示出系统级方法的必要性。“惯性产品的MEMS供应商，特别是加速度计供应商，一直在非常努力地使各自的产品标新立异，因为这些产品业已走向成熟且已商品化，”专注于MEMS领域的营销公司Roger Grace Associates的总裁Roger Grace表示，“功能的增加，特别是添加进软件算法，现正成为一种产品差异化战略。该领域的设计趋势一直是在独立芯片(特别是ASIC)上增加功能，而该芯片一般会与MEMS构造绑定在一起。”
“这种系统级解决方案，特别是通过先进封装技术带来的显而易见的功能提升，将成为产品差异化的主要技术。”他补充说。
作者：
Roger Allan
《Electronic Design》
RF MEMS;射频，比如relay，switch，可变电容，谐振器…… BIO-MEMS;生物，比如微全分析系统。 POWER MEMS.微能量采集，比如微马达。
微电子机械系统（MEMS）是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的新兴的科技领域，它是集微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等为一体的微型器件或系统。以MEMS技术加工制作的微型传感器具有微型化、集成化、精度高等优点。
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由于单晶硅具有优良的弹性特性，提出一种基于单晶硅的具有低应力特性的梁膜一体的双传感单元结构以检测差压。通过建立感测压力膜片和谐振梁的简化数学模型进行详细的理论分析和利用有限元分析软件对压力传感器建模并模拟分析，得到传感器的谐振特性和压力敏感特性。
从维持等幅稳定的闭环自激振荡理论出发，建立电磁激振/电磁拾振方式的等效电磁藕荷振子模型，并根据理论或电路系统仿真可知电磁激振/电磁拾振方式工作稳定，受外界的影响较小。并在理论基础上提出了一种以单梁作谐振子、以制作于梁上H型导线作为电磁激励/电磁拾振单元的闭环自激系统。
对于MEMS谐振压力传感器的加工制作，关键是谐振梁的制作和谐振腔的腐蚀。为确保工艺的成功以及对不同工艺进行比较和研究，采用两套工艺方案。运用表面微机械加工技术和体微机械加工技术相结合的方法，自行设计工艺参数并