微机电体系（Micro-Electro Mechanical System）是指尺度在几毫米乃至更小的传感器设备，其内部结构一般在微米乃至纳米量级，是一个独立的智能体系。简略了解，MEMS便是将传统传感器的机械部件微型化后，经过三维堆叠技能，例如三维硅穿孔TSV等技能把器材固定在硅晶元（wafer）上，终究依据不同的运用场合选用特别定制的封装方式，终究切开拼装而成的硅基传感器。获益于一般传感器无法企及的IC硅片加工批量化出产带来的本钱优势，MEMS一起又具有一般传感器无法具有的微型化和高集成度。
传统ECM驻极体电容麦克风/Apple Watch楼氏MEMS硅麦克风
MEMS是代替传统传感器的仅有挑选
比如最典型的半导体开展前史：从20世纪初在英国物理学家弗莱明手下创造的第一个电子管，到1943年具有17468个电子三极管的ENIAC和1954年诞生装有800个晶体管的核算机TRADIC，到1954年飞兆半导体创造了平面工艺使得集成电路能够量产，然后诞生了1964年具有里程碑含义的首款运用集成电路的核算机IBM360。模仿量到数字化、大体积到小型化以及随之而来的高度集成化，是一切近现代化工业开展行进的永久寻求，MEMS也不破例。
正因为MEMS具有如此很多跨代代的优势，现在来看咱们以为其是代替传统传感器的仅有或许挑选，也或许是未来构筑物联网感知层传感器最首要的挑选之一。
1）微型化：MEMS器材体积小，一般单个MEMS传感器的尺度以毫米乃至微米为计量单位，重量轻、耗能低。一起微型化今后的机械部件具有惯性小、谐振频率高、呼应时间短等长处。MEMS更高的外表体积比（外表积比体积）能够进步外表传感器的灵敏程度。
2）硅基加工工艺，可兼容传统IC出产工艺：硅的强度、硬度和杨氏模量与铁适当，密度相似铝，热传导率挨近钼和钨，一起能够很大程度上兼容硅基加工工艺。
3）批量出产：以单个5mm*5mm尺度的MEMS传感器为例，用硅微加工工艺在一片8英寸的硅片晶元上可一起切开出大约1000个MEMS芯片，批量出产可大大下降单个MEMS的出产本钱。
4）集成化：一般来说，单颗MEMS往往在封装机械传感器的一起，还会集成ASIC芯片，操控MEMS芯片以及转化模仿量为数字量输出。
一起不同的封装工艺能够把不同功用、不同灵敏方向或致动方向的多个传感器或执行器集成于一体，或构成微传感器阵列、微执行器阵列，乃至把多种功用的器材集成在一起，构成杂乱的微体系。
微传感器、微执行器和微电子器材的集成可制作出可靠性、稳定性很高的MEMS。跟着MEMS的工艺的开展，现在倾向于单个MEMS芯片中整合更多的功用，完成更高的集成度。
例如惯性传感器IMU（InerTIalmeasurementunit）中，从最早的分立惯性传感器，到ADI推出的一个封装内里集成了三轴陀螺仪、加速度计、磁力计和一个压力传感器以及ADSP-BF512Blackfin处理器的10自由度高精度MEMS惯性丈量单元。
5）多学科穿插：MEMS触及电子、机械、资料、制作、信息与自动操控、物理、化学和生物等多种学科，并集约了当今科学技能开展的许多顶级效果。MEMS是构筑物联网的根底物理感知层传感器的最首要挑选之一。
因为物联网特别是无线传感器网络对器材的物理尺度、功耗、本钱等非常灵敏，传感器的微型化对物联网工业的开展至关重要。MEMS微机电体系结合兼容传统的半导体工艺，选用微米技能在芯片上制作微型机械，并将其与对应电路集成为一个全体的技能，它是以半导体制作技能为根底开展起来的，批量化出产能满意物联网对传感器的巨大需求量和低本钱要求。
物联网给MEMS带来新机遇
未来能够预见未来大规模下流运用首要会以新的消费电子例如AR/VR，以及物联网例如智能驾驭、才智物流、智能家居等。而传感器做为感知层，是不可或缺的要害根底物理层部分，物联网的快速开展，将会给MEMS职业带来巨大的开展盈利。
物联网的体系架构首要包含三部分：感知层、传输层和运用层。
感知层的效果首要是获取环境信息和物与物的交互，首要由传感器、微处理器和RF无线收发器等组成；
传输层首要用于感知层之间的信息传递，由包含NB IOT、Zig Bee、Thread、蓝牙等通讯协议组成；
运用层首要包含云核算、云存储、大数据和数据发掘以及人机交互等软件运用层面构成。感知层传感器处于整个物联网的最底层，是数据收集的进口，物联网的“心脏”，有着巨大的开展空间。
物联网的三层架构
跟着国内规划、制作、封测等多个环节的技能和工艺正在逐渐老练，MEMS作为物理量衔接半导体的产品，将恰逢当时的获益于物联网工业的开展，MEMS在消费电子、轿车电子、工业操控、军工、智能家居、才智城市等范畴将得到更为广泛的运用，依据Yole developpement的猜测，2016-2020年MEMS传感器商场将以13%年复合成长率增加，2020年MEMS传感器商场将到达300亿美元，远景无限。
MEMS全球商场产量猜测（亿美元）
2015年我国MEMS器材商场规模为308亿元人民币，占有全球商场的三分之一。从开展速度而言，我国MEMS商场增速一向快于全球商场增速。我国MEMS器材商场均匀增速约15-20%，我国集成电路商场增速约为7-10%，横向比照而言，MEMS器材商场的增速两倍于集成电路商场。
我国近年MEMS传感器商场规模（亿元）
