村田攜MEMS傳感器尖端技術(shù) 創(chuàng)“主動智能生活”概念

　　作為全球領(lǐng)先的電子元器件制造商，村田制作所(中國)(以下簡稱“村田”)攜其首創(chuàng)的“主動智能生活”新概念，于日前亮相第十五屆中國國際高新技術(shù)成果交易會(簡稱“高交會”)。村田(中國)投資有限公司MEMS傳感器產(chǎn)品技術(shù)部經(jīng)理方。杜魯那拉出席并在同期舉辦的第八屆國際被動元件技術(shù)與市場發(fā)展論壇上做了主題為“村田MEMS傳感器在中國的展望”的演講。

　　杜魯那拉女士指出村田作為全球最領(lǐng)先的電子元器件制造商之一，一直以創(chuàng)新為其準(zhǔn)則。從村田成立到今天，在經(jīng)歷了多達(dá)六十余年的發(fā)展，不僅在以陶瓷為材料的被動元器件領(lǐng)域取得了卓越的成績，如今村田所研發(fā)的以微機單晶硅為主要構(gòu)成的MEMS傳感器也被應(yīng)用于汽車、工業(yè)、農(nóng)業(yè)，醫(yī)療等各行各業(yè)中。同時，隨著全球信息數(shù)據(jù)獲取需求愈加旺盛，MEMS傳感器本身應(yīng)用的領(lǐng)域也變得幾乎無所不在。

　　MEMS加速度傳感器

　　汽車主動安全

　　在國內(nèi)汽車領(lǐng)域里，“汽車主動安全”是一個全新的概念。通常來說，汽車中內(nèi)置的安全防護系統(tǒng)主要在事故發(fā)生之后才會發(fā)生反應(yīng)，最典型的莫過于“安全氣囊”，這也就是“汽車被動安全”。而主動安全則是在事故發(fā)生之前，提前對可能引起安全隱患的問題給出預(yù)警或者預(yù)防措施。以村田應(yīng)用于汽車自動啟停系統(tǒng)中的高性能 “傾角傳感器”舉例，自動啟停系統(tǒng)要求必須能夠智能識別車輛何時停止，并在道路傾斜時能控制制動力從而使車靜止不滑動，此應(yīng)用程序的關(guān)鍵在于偏移量的穩(wěn)定性和溫度的依賴性。尤其是偏移量的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。如果偏移量在某個時間點發(fā)生了變化，系統(tǒng)就不能準(zhǔn)確地檢測道路的角度，也就無法通過過度制動來補償，這會導(dǎo)致制動系統(tǒng)的過早磨損。村田的高性能傳感器對溫度和時間變化有著極小的偏置特性，它可以檢測到2度的傾斜角，不論是溫度發(fā)生了變化還是車輛的壽命發(fā)生了變化，都可以確保測定的精準(zhǔn)。除此以外，村田在汽車主動安全領(lǐng)域還有在車輛行駛中保證車輛安全的加速度傳感器、防止翻車的陀螺儀傳感器，以及它們的組合傳感器，據(jù)村田介紹，日后還會加入壓力傳感器，它可應(yīng)用在胎壓的檢測上。村田想通過這種主動的方式去感知環(huán)境，從而達(dá)到保護駕駛員生命安全的目的。

　　MEMS傳感器在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用

　　精準(zhǔn)工業(yè)和農(nóng)業(yè)

　　MEMS傳感器向來被認(rèn)為具有著小型化、高精度，高可靠性的特點，它可通過采集μm級的變化來確定加速度、傾角或各種數(shù)據(jù)環(huán)境的變化。這個特性也保證了MEMS傳感器在精準(zhǔn)工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中占據(jù)了一席之地。

　　在工業(yè)領(lǐng)域，MEMS傳感器的運用不僅體現(xiàn)在建筑工具及系統(tǒng)、重型機械和天線穩(wěn)定等方面，由于具有杰出的抗震性能，能夠抵抗高達(dá)20000G的重力，因此在地震預(yù)測，橋梁倒塌等事故的預(yù)測中，村田的MEMS傳感器一樣可以發(fā)揮至關(guān)重要的作用。例如鐵塔底下放置傳感器后，即可得知在某個支撐點范圍下鐵塔是安全的，超過這個范圍就會產(chǎn)生安全隱患。又例如MEMS傳感器在煤礦的運用，可利用地下支撐腳的控制，來減小塌方的可能性。

　　而在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的定義之下，高尖端的MEMS技術(shù)需要解決耕地面積逐漸減少，產(chǎn)量需求卻逐步增大的難題。村田的農(nóng)業(yè)解決方案提供高達(dá)10厘米精度和自動化控制的優(yōu)勢，最大限度地降低養(yǎng)殖成本，并最大限度地提高產(chǎn)量。未來的農(nóng)業(yè)也會是個不同的景象：在插秧的設(shè)備上搭載MEMS傳感器，它可以做到同角度高準(zhǔn)確的種植，在同樣的投入下收獲更高的產(chǎn)量。

　　MEMS在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

　　智能醫(yī)療及主動預(yù)防新概念

　　如果說在工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，MEMS傳感器體現(xiàn)的是任何條件下，對于精、準(zhǔn)的高要求。那到了智能醫(yī)療領(lǐng)域，村田堅實的MEMS設(shè)計和制造技術(shù)，造就了體積小，功耗低的性能，這使村田在內(nèi)置式醫(yī)療領(lǐng)域占有絕對的世界領(lǐng)先地位。

　　事實上，MEMS在醫(yī)療電子方面的應(yīng)用十分有吸引力，可用于微流體系統(tǒng)、微型胰島素泵、動脈瘤壓力傳感器、等微型器件的設(shè)計制造，同樣，當(dāng)全球人口老齡化趨勢日趨明顯的今天，MEMS技術(shù)已為糖尿病、心血管等疾病保健問題，提供十分有效的解決方案。毋庸置疑的是，醫(yī)療領(lǐng)域?qū)τ贛EMS傳感器而言，是一個巨大的新興應(yīng)用市場，但是同時也是極具挑戰(zhàn)的領(lǐng)域，主要體現(xiàn)在性能，功耗，可靠性，品質(zhì)以及成本等方面。因此，村田把醫(yī)療作為主要的應(yīng)用市場進行市場推廣，并通過在功耗方面不斷的精益求精，研發(fā)出如心臟起搏器領(lǐng)域應(yīng)用的加速度傳感器元件，功耗僅為納安級。

　　“主動安全檢測”是村田在醫(yī)療領(lǐng)域不得不提的一個主張。突發(fā)性疾病，如心臟病，往往給治療帶來了被動性，即使是在病房里，從病情發(fā)生到處理，這之間的滯后性也可能隨時為生命安全直接造成威脅。因此，在臨床上，我們更需要提前對各種突發(fā)性的疾病進行早起預(yù)防。例如借助心臟沖擊掃描：村田高精度的MEMS加速度傳感器，可通過感知人體的心跳引起的機械振動為醫(yī)生快速精確地提供患者的心率,每博輸出量,呼吸率,心率變異性等指標(biāo)。這針對心臟瓣膜病,冠心病等的早期檢測，能提供重要的參考數(shù)據(jù)。再比如高風(fēng)險的植入式心臟起搏器的應(yīng)用，通過村田獨有的3D傳感器技術(shù)，實現(xiàn)了對于患者人體運動狀態(tài)的檢測并動態(tài)調(diào)整搏動輸出量。換言之，傳統(tǒng)的心臟起搏器，通過每分鐘固定輸出一個搏動量來支持心臟病患者的心臟搏動需求。但通過村田的MEMS加速度傳感器，可以感知患者的不同運動狀態(tài)諸如奔跑，上下樓梯，睡眠，下蹲等，進而根據(jù)這些運動狀態(tài)所需要的心臟搏動能力，動態(tài)調(diào)整每分鐘的輸出量。此外，村田還有能夠在手術(shù)以及治療過程中更靈活方便地調(diào)節(jié)角度變化以及捕捉動態(tài)影像的傾角傳感器，以及用于眼壓監(jiān)測、腦壓監(jiān)測等領(lǐng)域的元器件。

　　手術(shù)臺位置調(diào)整

　　中國有著世界上最大的人口基數(shù)和新興的受教育人群，無論是對于汽車安全還是醫(yī)療保健，亦或是通訊及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，其需求必定是日益高漲的。在電子元件領(lǐng)域擁有歷史和技術(shù)的村田，將在中國提供更多適合中國的產(chǎn)品以及解決方案，同時積極推廣“主動安全”、“主動預(yù)防”等新的概念!