MEMS技术如何发展?大佬带你看MEMS在武器方面的应用
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MEMS在各行各业都有一定的发展和应用,比如我们所了解的MEMS传感器。为增进大家对MEMS的了解,本文将基于两点介绍MEMS:1.MEMS技术在战术武器方面的应用,2.中国MEMS技术未来发展。如果你对MEMS具有兴趣,不妨继续和小编一起往下阅读哦。
一、MEMS在战术武器应注意的要点
随着MEMS陀螺仪在战术武器中的应用,研制过程中暴露出许多问题。为提高战术导弹的研制质量,向部队提供性能先进、质量优良的武器装备,MEMS陀螺仪需要解决微机械加工工艺这一关键性技术问题。
MEMS陀螺仪对微机械加工工艺具有高度的敏感性,加工工艺偏差、加工应力以及可靠性等对MEMS陀螺仪的成品率至关重要。整个微机械加工工艺流程是实现MEMS陀螺仪长期稳定工作的基础,因此必须加强微机械加工工艺过程的控制。
1. 加工精度控制
MEMS陀螺仪微敏感结构的加工精度主要体现在梳齿、弹性梁等关键结构的加工误差控制,这直接影响了MEMS陀螺仪敏感结构的对称性、谐振频率、相位以及振动稳定性等结构特性。
2. 工艺参数在线控制
根据产品过程质量控制的要求,需要对整个微机械加工工艺流程进行在线控制。在MEMS陀螺仪微机械加工工艺复杂流程中,应识别出产品的关键工艺参数,建立一整套在线测试与质量评估方法,提高微机械加工工艺一致性和成品率,如光刻对准精度的在线监测、键合强度的在线监测、采用扫频技术测量敏感结构振动幅度与频率的关系以及装配过程的应力测试等。
3. 环境适应性筛选
环境适应性筛选是为了早期剔除有故障的器件,MEMS陀螺仪敏感结构失效模式包括残余应力、结构断裂和疲劳等。
残余应力的存在会降低微结构的使用寿命,尤其在频繁振动和冲击的情况下会对微结构造成致命的伤害。结构断裂主要发生在梳齿或微悬臂梁处,会使器件输出非线性,同时产生的微粒还可能在器件内部形成短路。疲劳是指在低于材料弯曲或破裂强度的周期应力作用下导致器件失效,通常发生在硅微结构应力集中的部位。机械疲劳应力经过不断累积,导致可动部件的断裂,器件的寿命缩短,最终引发失效。
二、中国MEMS技术未来发展
MEMS 具有体积小、重量轻、功耗低、耐用性好、价格低廉、性能稳定等优点,MEMS 系统的独特特性使之在很多领域具有应用潜力,尽管已经有不少应用,但整体来说MEMS市场仍处于起步阶段,大量的MEMS系统仍具备广阔的市场潜力。全球来看,MEMS 当前市场规模约为120 亿美元,有望在2020年达到近200亿美元,年复合增速达到11.6%,远超传统半导体行业个位数的增速。其中组合惯性传感器、微显示等将呈现高速成长。整体而言,MEMS 传感器有更广泛的应用领域和产品,在整个MEMS 市场所占份额超过70%。随着MEMS 执行器生产技术的成熟和应用场景的增加,未来也会实现快速增长。
由于近年来硬件创新市场逐渐转移国内,中国市场对于MEMS传感器的需求增速远高于全球 MEMS 市场增速,约13.9%,到2020 年总市场规模近60亿美元。
MEMS当前主要应用在消费电子、汽车等领域,随着产品的不断成熟,航空航天、医学和工业的应用也逐渐普及。
自2015 年至2020 年汽车、工业、医疗的CAGR 分别4.3%、7.7%、11.8%。中国的MEMS 行业按下游应用来看,汽车和消费电子同样是主要的增长动力,2010 年至 2015年汽车和消费电子领域的CAGR 分别为12.4%和 10.6%。未来,由于中国消费电子和汽车的产业链国产化进程快速,仍将保持高速增长,消费电子的年复合增速预测将达到 17.2%,汽车增速为10.3%。
以上便是此次小编带来的“MEMS”相关内容,通过本文,希望大家对MEMS技术在战术武器方面的应用已经MEMS技术在我国未来的发展趋势具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!