MEMS 압력 센서

1. MEMS 압력센서란?

압력 센서는 일반적으로 압력 감지 요소(탄성 감지 요소, 변위 감지 요소)와 신호 처리 장치로 구성되는 산업 현장에서 일반적으로 사용되는 장치이며, 작동 원리는 일반적으로 압력 감지 재료의 변화 또는 변형으로 인한 압력을 기반으로 합니다. 압력 신호를 느낄 수 있으며 특정 법칙에 따라 압력 신호를 사용 가능한 출력 전기 신호로 변환할 수 있습니다. 정확한 측정, 제어 및 모니터링을 위해 높은 정밀도, 내부식성 및 컴팩트한 구조로 다양한 열악한 환경에 적합합니다.

MEMS 압력 센서, 전체 이름: 마이크로 전자 기계 시스템 압력 센서는 최첨단 마이크로 전자 기술과 정밀 마이크로 가공 기술을 통합합니다. 마이크로 기계 구조와 전자 회로의 결합을 통해 단결정 실리콘 웨이퍼와 같은 전통적인 반도체 재료로 만들어진 칩은 물리적 변형이나 전하 축적을 감지하여 압력을 측정하는 주요 부품으로 사용됩니다. 그런 다음 민감한 모니터링과 압력 변화의 정확한 변환을 실현하기 위한 처리를 위해 전기 신호로 변환됩니다. 핵심 장점은 MEMS 압력 센서에 정확도, 크기, 응답 속도 및 에너지 소비 측면에서 탁월한 성능을 제공하는 소형화 설계에 있습니다.

2. MEMS 압력센서의 특성

MEMS 압력 센서는 집적 회로와 유사한 기술을 사용하여 설계 및 제조가 가능하므로 고정밀, 저비용 대량 생산이 가능합니다. 이를 통해 가전제품 및 산업 공정 제어 제품에 MEMS 센서를 저렴하게 대량 사용할 수 있게 되면서 압력 제어가 간단하고 사용자 친화적이며 지능적으로 이루어집니다.

기존의 기계식 압력 센서는 힘을 받는 금속 탄성체의 변형을 기반으로 하며, 이는 기계적 탄성 변형을 전기 출력으로 변환합니다. 따라서 MEMS 압력 센서만큼 집적 회로만큼 작을 수 없으며 비용도 MEMS 압력 센서보다 훨씬 높습니다. 기존 기계식 센서에 비해 MEMS 압력 센서는 크기가 더 작으며 최대 크기는 1cm를 초과하지 않습니다. 전통적인 기계 제조 기술에 비해 비용 효율성이 크게 향상되었습니다.

3. MEMS 압력센서 적용

자동차 산업:

자동차 분야는 MEMS 센서의 중요한 다운스트림 애플리케이션 중 하나입니다. 자동차 분야에서 MEMS 압력 센서는 안전 시스템(예: 제동 시스템의 압력 모니터링, 에어백의 압력 제어, 충돌 방지), 배기가스 제어(엔진 배기가스 압력 제어 및 모니터링), 타이어 모니터링, 엔진 관리에 널리 사용됩니다. , 서스펜션 시스템의 소형화, 높은 정밀도 및 신뢰성으로 인해. 고급 자동차에는 일반적으로 30~50개의 MEMS 센서를 포함하여 수백 개의 센서가 있으며 그 중 약 10개가 MEMS 압력 센서입니다. 이러한 센서는 자동차 제조업체가 엔진 성능을 최적화하고, 연료 효율성을 개선하고, 운전 안전성을 높이는 데 도움이 되는 중요한 데이터를 제공할 수 있습니다.

가전:

3D 내비게이션, 모션 모니터링, 건강 모니터링과 같은 애플리케이션이 개발되면서 가전제품에 MEMS 압력 센서를 적용하는 것이 점점 보편화되고 있습니다. 스마트폰, 태블릿, 스마트워치 등 장치의 압력 센서는 기압계, 고도계, 실내 내비게이션과 같은 기능에 사용될 수 있습니다. 스마트 웨어러블 장치의 압력 센서는 운동 및 심박수, 신체 활동과 같은 건강 지표를 모니터링하여 보다 정확한 데이터를 제공할 수도 있습니다. 또한 MEMS 압력 센서는 드론, 항공기 모델 등의 분야에서 널리 사용되며 고도 정보를 제공하고 내비게이션 시스템과 협력하여 정밀한 비행 제어를 달성합니다.

의료 산업:

의료 산업에서 MEMS 압력 센서는 다양한 의료 기기 및 감지 시스템에 널리 사용됩니다. 혈압 감지, 인공호흡기 및 인공호흡기 제어, 내부 압력 모니터링, 약물 전달 시스템에 사용할 수 있습니다. 이 센서는 정확한 압력 측정을 제공하여 의료진의 진단 및 치료를 지원합니다.

공업 자동화:

산업 자동화 분야에서 MEMS 압력 센서는 다양한 산업 공정을 모니터링하고 제어하는 ​​데 사용되며 액체 및 가스 배관 시스템, 레벨 모니터링, 압력 제어 및 유량 측정에 널리 사용됩니다. 이러한 센서의 높은 정확도와 신뢰성은 산업 공정의 안정성과 안전을 보장하는 데 필수적입니다.

항공우주:

MEMS 압력 센서는 항공기 및 로켓의 공기역학적 성능 테스트, 고고도 압력 모니터링, 기상 데이터 수집, 항공기 및 우주 기반 장비의 기압 제어에 사용할 수 있습니다. 소형화 및 경량 특성으로 인해 항공우주 산업이 까다로운 환경 요구 사항을 충족하는 데 이상적입니다.

4. MEMS 압력센서 시장규모

다양한 산업 분야에서의 광범위한 채택으로 인해 MEMS 압력 센서의 시장 규모가 크게 성장하고 있습니다. Yole은 전 세계 MEMS 압력 센서 시장 규모가 2019년부터 2026년까지 16억 8,400만 달러에서 22억 1,500만 달러로 성장할 것으로 예상하며, 연평균 복합 성장률은 약 5%입니다. 출하량은 14억8천500만개에서 21억8천300만개로 증가해 연평균 복합 성장률 4.9%를 기록했다. 정확하고 신뢰할 수 있는 압력 감지 솔루션에 대한 수요가 증가함에 따라 MEMS 압력 센서 시장은 향후 몇 년간 크게 확장되어 이 분야의 제조업체 및 공급업체에 많은 기회를 제공할 것으로 예상됩니다.