MEMS的趋势与需求

MEMS元件有多夯？答案就在加速器、感应器、陀螺仪、消费电子、手机麦克风等各种产品中──它们都看得见MEMS的身影。近来的发展，MEMS更延伸到了诸如车辆控制与安全、GPS航位推算、印表机列印等方面的应用。

而根据调查资料显示，2008年全球MEMS应用市场将有11％的成长，市场规模可达78亿美元，其中MEMS在消费电子应用比例接近50％，整体市场规模将近35亿美元。同时也预测到了2012年，全球MEMS应用市场规模将更高达154亿美元，其中MEMS消费性电子应用规模更可成长至71亿美元。

QMEMS的技术与特色

然而，由于这些以矽为材料的MEMS元件，往往受到环境温度以及周遭元件的影响，且在可靠度以及讯号稳定性方面，还有相当大的改善空间。因此，为了突破传统机械加工技术的极限，Epson Toyocom公司利用石英（QUARTZ）材料的稳定性，结合了MEMS制造技术，在2006年推出了「QMEMS」技术。根据该公司对QMEMS的描述就是：通过微加工技术，使水晶材料具备机械、电子、光学、化学等方面的特性，并增加高精度、高稳定附加值的设备。

事实上，由于计时功能的需求，在电子产品中的运算单元，为了提供系统的时脉信号源，通常就需要个别的石英振荡器。由此可见，石英晶体技术在电子业中的应用可以说无所不在。而石英的重要性在于它是一种具高稳定性及高精准度等特性的晶体材料，除了应用于计时功能外，也可以开发为感测元件（如Gyro），或光学元件（如OLPF），用途相当广泛。

QMEMS的应用产品

从上述中，我们可以体认到MEMS元件已大量出现在我们的日常生活中。 Epson Toyocom表示，目前该公司的QMEMS元件家族可大致分为三类：一是「计时元件」，包括音叉型晶体、HFF（High Frequency Fundamental）晶体单元和印刷蚀刻制程；二是「感测元件」 ，包括陀螺仪感应器；三是「光学元件」。主要产品如下：

大气压力感应器

采用QMEMS技术支援特殊原创的压力感测结构，体积只有12.5cc，重量仅15g，精确度却达到10Pa或约1/10,000bar之内，其解析度也只有0.1Pa。新型压力感测器的效能与特色可以帮装置设计人员带来非常大的帮助，不仅缩减装置外型尺寸，并大幅提升各种气象及安全性应用装置的效能。

《图一 大气压力传感器》 图片来源：Epson

即时时脉产生器

该公司已开发出超省电的RX-8571系列即时时脉产生器（real time clock module）。此产品以CMOS制程为基础，利用内建IC的低电渗漏，并透过单片晶体结构的优点将石英晶体单元与振荡器电路的结合效果最佳化，达到200nA（典型）的消耗电流，相较于以往产品减低了约30％的耗电。

《图二 实时频率产生器》 图片来源：Epson

加速度感测器

此产品的核心双T结构，即是利用QMEMS制程来达成，由于它采用了石英晶体材料，因而能够感测出极微小的角加速度变化量，而且不易受温度影响而产生误差。实际应用案例，包括对气垫船的稳定性控制，以及华硕最新推出的EeeSt​​ick游戏摇杆等。

《图三　角速度感测器》 图片来源：Epson