整合动作感测微机电模块　开启人机界面应用新纪元

意 法半导体技术营销经理郁正德引用iSuppli 2009年的统计数据表示，2008~2013年，MEMS年复合成长率为18.4%，然而出货件数的成长率则估计有40~50%以上，成长率爆发，主要 是因为价格下滑严重；尤其是Wii和iPhone大卖，引发了MEMS的使用潮，因而供应商增加，价格明显下跌，因而带动出货量的增加。

MEMS纳含了所有可能的运动，意法提供的MEMS包括：加速度改变的加速器(Accelerometers)、角速度改变的陀螺仪(Gyroscopes)、压力改变的压力传感器(Pressure Sensors)，和新产品线麦克风(Microphones)。

首 先在MEMS加速器方面，加速度是运动发生时间内的速度变化。测量的是加速度(a：公尺／秒平方)，因为F=ma，所以也是测量力。MEMS陀螺仪测量角 速度(Ω：度／秒)，绕著X、Y、Z轴，分作Pitch (力度)、Roll (旋转)和Yaw (偏离)3种方向。意法微机电的陀螺仪产品线纳含30dps至6,000dps，是市场上最广的。常应用于单眼数码相机防手震、车用卫星导航、绘画装置和 和游戏装置。

MEMS压力传感器测量压力或海拔(bar/psi)，测量可达相当高的精确度，元件可以做得很小但量测敏锐，可以算到千分之一的g (重力加速度)。MEMS麦克风利用表面声波传导到薄膜振动，计算电容的改变测量音讯(Db)。

现在的趋势为，将许多传感器整合在一个模块内，例如ST LSM320HAY30为5轴模块，包括3轴加速器加上2轴陀螺仪，发表于2009年12月18日。LSM303DLH为6轴模块，3轴加速器加上3轴磁感应器，发表于2010年元月5日。

iPhone 3GS内建的电子罗盘即采用多项MEMS传感器，未来4G可望更增加新的功能。整合性的MEMS模块可以提供不同组合，不需要为每一项功能增加各种传感器，再使用微处理器来运算；整合型MEMS可以做到轴愈多，尺寸反而可以愈小。

MEMS动作传感器应用很广，甚至核子反应槽也是应用项目，可以内建MEMS加速器，以测知有无不正常震动发生。年代久远的桥梁也可以加上RF传感器，在其崩塌之前可以测知，可以先行封锁，避免人车伤亡。

另外像动作感知游戏利用很多。使用者在用手机看照片时，最常利用到人像放大、缩小、旋转的功能，即可藉由MEMS加速器来达成。单眼数码相机可以依景自动转向，也是该应用之一。另外，若是使用者将手机倾斜，就不需要旋转，也是另一应用。

NB的硬碟若内建MEMS加速器，便可以在掉落之前侦测到不正常运动的发生，可以设定安全防护装置，避免硬碟损毁。今年相当红的3D鼠标也利用2轴MEMS陀螺仪感测。单眼数码相机光学／电子防手震是另一应用，尤其500万以上画素更需导入。

LBS (Location Based Service；适地性广播服务)提供使用者所在位置的相关信息内容，也利用MEMS传感器，尤其当GPS讯号收不到的地方，陀螺仪可以追踪出使用者的行动、加速器可以强化使用者界面。

健康管理系统也可以广泛应用，使用者打高尔夫球、网球时，若内建MEMS传感器，可以侦测到运动的力量和速度，亦可以计步，而且还可以量测血压。另外还可以使用于天气变化预测，或用于海拔计，使用者若要登山即可加以利用。

车用可以装置在安全带上，若发生事故，能将意外讯息自动传送到119勤务中心。苹果的星际漫步(Star Walk)藉由MEMS传感器配合3G信息观星。新的应用还包括测量人的睡眠周期，可借以设定选择在浅层睡眠时唤醒。