是指尺寸在幾毫米乃至更小的高科技裝置，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級(jí)，是一個(gè)獨(dú)立的智能系統(tǒng)。主要由傳感器、動(dòng)作器（執(zhí)行器）和微能源三大部分組成。微機(jī)電系統(tǒng)涉及物理學(xué)、半導(dǎo)體、光學(xué)、電子工程、化學(xué)、材料工程、機(jī)械工程、醫(yī)學(xué)、信息工程及生物工程等多種學(xué)科和工程技術(shù)，為智能系統(tǒng)、消費(fèi)電子、可穿戴設(shè)備、智能家居、系統(tǒng)生物技術(shù)的合成生物學(xué)與微流控技術(shù)等領(lǐng)域開拓了廣闊的用途。常見的產(chǎn)品包括MEMS加速度計(jì)、

MEMS麥克風(fēng)、微馬達(dá)、微泵、微振子、MEMS壓力傳感器、MEMS陀螺儀、MEMS濕度傳感器等以及它們的集成產(chǎn)品。

MEMS是一個(gè)獨(dú)立的智能系統(tǒng)，可大批量生產(chǎn)，其系統(tǒng)尺寸在幾毫米乃至更小，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級(jí)。例如，常見的MEMS產(chǎn)品尺寸一般都在3mm&TImes;3mm&TImes;1.5mm，甚至更小。

微機(jī)電系統(tǒng)在國民經(jīng)濟(jì)和特種系統(tǒng)方面將有著廣泛的應(yīng)用前景。主要民用領(lǐng)域是電子、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、汽車和特種航天系統(tǒng)。

美國已研制成功用于汽車防撞和節(jié)油的微機(jī)電系統(tǒng)加速度表和傳感器，可提高汽車的安全性，節(jié)油10%。僅此一項(xiàng)美國特種部系統(tǒng)每年就可節(jié)約幾十億美元的汽油費(fèi)。微機(jī)電系統(tǒng)在特種航天系統(tǒng)的應(yīng)用可大大節(jié)省費(fèi)用，提高系統(tǒng)的靈活性，并將導(dǎo)致特種航天系統(tǒng)的變革。

在特種應(yīng)用方面，美國特種部高級(jí)研究計(jì)劃局正在進(jìn)行把微機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)用于個(gè)人導(dǎo)航用的小型慣性測(cè)量裝置、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件、小型分析儀器、醫(yī)用傳感器、光纖網(wǎng)絡(luò)開關(guān)、環(huán)境與安全監(jiān)測(cè)用的分布式無人值守傳感等方面的研究。該局已演示以微機(jī)電系統(tǒng)為基礎(chǔ)制造的加速度表，它能承受火炮發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的近10.5個(gè)重力加速度的沖擊力，可以為非制彈藥提供一種經(jīng)濟(jì)的特種系統(tǒng)。設(shè)想中的微機(jī)電系統(tǒng)的特種應(yīng)用還有：化學(xué)戰(zhàn)劑報(bào)警器、敵我識(shí)別裝置、靈巧蒙皮、分布式戰(zhàn)場(chǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)等。

MEMS的發(fā)展歷史

MEMS的系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

微機(jī)電系統(tǒng)是微電路和微機(jī)械按功能要求在芯片上的集成，尺寸通常在毫米或微米級(jí)，自八十年代中后期崛起以來發(fā)展極其迅速，被認(rèn)為是繼微電子之后又一個(gè)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和特種具有重大影響的技術(shù)領(lǐng)域，將成為21世紀(jì)新的國民經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和提高特種能力的重要技術(shù)途徑。

微機(jī)電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：體積小、重量輕、功耗低、耐用性好、價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定等。微機(jī)電系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展是科學(xué)創(chuàng)新思維的結(jié)果，使微觀尺度制造技術(shù)的演進(jìn)與革命。微機(jī)電系統(tǒng)是當(dāng)前交叉學(xué)科的重要研究領(lǐng)域，涉及電子工程、材料工程、機(jī)械工程、信息工程等多項(xiàng)科學(xué)技術(shù)工程，將是未來國民經(jīng)濟(jì)和特種科研領(lǐng)域的新增長點(diǎn)。

MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）最初大量用于汽車安全氣囊，而后以MEMS傳感器的形式被大量應(yīng)用在汽車的各個(gè)領(lǐng)域，隨著MEMS技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，以及應(yīng)用終端"輕、薄、短、小"的特點(diǎn)，對(duì)小體積高性能的MEMS產(chǎn)品需求增勢(shì)迅猛，消費(fèi)電子、醫(yī)療等領(lǐng)域也大量出現(xiàn)了MEMS產(chǎn)品的身影。

MEMS的系統(tǒng)特點(diǎn)

MEMS發(fā)展的目標(biāo)在于，通過微型化、集成化來探索新原理、新功能的元件和系統(tǒng)，開辟一個(gè)新技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)。MEMS可以完成大尺寸機(jī)電系統(tǒng)所不能完成的任務(wù)，也可嵌入大尺寸系統(tǒng)中，把自動(dòng)化、智能化和可靠性水平提高到一個(gè)新的水平。21世紀(jì)MEMS將逐步從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嵱没瑢?duì)工農(nóng)業(yè)、信息、環(huán)境、生物工程、醫(yī)療、空間技術(shù)、特種和科學(xué)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。

微機(jī)電系統(tǒng)是微米大小的機(jī)械系統(tǒng)，其中也包括不同形狀的三維平板印刷產(chǎn)生的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的大小一般在微米到毫米之間。在這個(gè)大小范圍中日常的物理經(jīng)驗(yàn)往往不適用。比如由于微機(jī)電系統(tǒng)的面積對(duì)體積比比一般日常生活中的機(jī)械系統(tǒng)要大得多，其表面現(xiàn)象如靜電、潤濕等比體積現(xiàn)象如慣性或熱容量等要重要。它們一般是由類似于生產(chǎn)半導(dǎo)體的技術(shù)如表面微加工、體型微加工等技術(shù)制造的。其中包括更改的硅加工方法如壓延、電鍍、濕蝕刻、干蝕刻、電火花加工等等。微機(jī)電系統(tǒng)是指集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)，是一個(gè)獨(dú)立的智能系統(tǒng)。

主要由傳感器、作動(dòng)器和微能源三大部分組成。

微機(jī)電系統(tǒng)具有以下幾個(gè)基本特點(diǎn)，微型化、智能化、多功能、高集成度。微機(jī)電系統(tǒng)。它是通過系統(tǒng)的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統(tǒng)微機(jī)電系統(tǒng)。微機(jī)電系統(tǒng)涉及特種航天、信息通信、生物化學(xué)、醫(yī)療、自動(dòng)控制、消費(fèi)電子以及兵用機(jī)械等應(yīng)用領(lǐng)域。微機(jī)電系統(tǒng)的制造工藝主要有集成電路工藝、微米/納米制造工藝、小機(jī)械工藝和其他特種加工工種。微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)主要包括設(shè)計(jì)與仿真技術(shù)、材料與加工技術(shù)、封裝與裝配技術(shù)、測(cè)量與測(cè)試技術(shù)、集成與系統(tǒng)技術(shù)等。

特點(diǎn)

優(yōu)勢(shì)

經(jīng)濟(jì)利益：

技術(shù)利益：

微型化

MEMS采用類似集成電路（IC）的生產(chǎn)工藝和加工過程，用硅微加工工藝在一硅片上可同時(shí)制造成百上千個(gè)微型機(jī)電裝置或完整的MEMS。使MEMS有極高的自動(dòng)化程度，批量生產(chǎn)可大大降低生產(chǎn)成本;而且地球表層硅的含量為2%。幾乎取之不盡，因此MEMS產(chǎn)品在經(jīng)濟(jì)性方面更具競(jìng)爭(zhēng)力。

集成化

MEMS可以把不同功能、不同敏感方向或制動(dòng)方向的多個(gè)傳感器或

由于MEMS技術(shù)采用模塊設(shè)計(jì)，因此設(shè)備運(yùn)營商在增加系統(tǒng)容量時(shí)只需要直接增加器件/系統(tǒng)數(shù)量，而不需要預(yù)先計(jì)算所需要的器件/系統(tǒng)數(shù)，這對(duì)于運(yùn)營商是非常方便的。

學(xué)科交叉

集中了當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的許多成果。通過微型化、集成化可以探索新原理、新功能的元件和系統(tǒng)，將開辟一個(gè)新

技術(shù)領(lǐng)域。

應(yīng)用領(lǐng)域