2024年4月14日发(作者：建元旋)
MEMS是微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems）的英文缩写。MEMS
是美国的叫法，在日本被称为微机械，在欧洲被称为微系统，它是指可批量制作的，集微
型机构、微型传感器、微型执行器 以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于
一体的微型器件或系统。MEMS是随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技
术的发展而发展起 来的，目前MEMS加工技术还被广泛应用于微流控芯片与合成生物学
等领域，从而进行生物化学等实验室技术流程的芯片集成化。
MEMS主要包括微型机构、微型传感器、微型执行器和相应的处理电路等几部分，
它是在融合多种微细加工技术，并应用现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科
技前沿学科。
MEMS技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业，采用MEMS技术制作的微
传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器 件等在航
空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着
十分广阔的应用前景。MEMS技术正发展成为一个巨大的产业， 就象近20年来微电子产
业和计算机产业给人类带来的巨大变化一样，MEMS也正在孕育一场深刻的技术变革并对
人类社会产生新一轮的影响。目前MEMS市场 的主导产品为压力传感器、加速度计、微
陀螺仪、墨水喷咀和硬盘驱动头等。大多数工业观察家预测，未来5年MEMS器件的销
售额将呈迅速增长之势，年平均增 加率约为18%，因此对对机械电子工程、精密机械及
仪器、半导体物理等学科的发展提供了极好的机遇和严峻的挑战。
MEMS是一种全新的必须同时考虑多种物理场混合作用的研发领域，相对于传统的
机械，它们的尺寸更小，最大的不超过一个厘米，甚至仅仅为几个微米，其厚度 就更加微
小。采用以硅为主的材料，电气性能优良，硅材料的强度、硬度和杨氏模量与铁相当，密
度与铝类似，热传导率接近钼和钨。采用与集成电路（IC）类似 的生成技术，可大量利用
IC生产中的成熟技术、工艺 ，进行大批量、低成本生产，使性价比相对于传统“机械”
制造技术大幅度提高。
完整的MEMS是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等
部件组成的一体化的微型器件系统。其目标是把信息的获取、处理和执行集成在 一起，组
成具有多功能的微型系统，集成于大尺寸系统中，从而大幅度地提高系统的自动化、智能
化和可靠性水平。 沿着系统及产品小型化、智能化、集成化的发展方向，可以
预见：MEMS会给人类社会带来另一次技术革命，它将对21世纪的科学技术、生产方式
和人类生产质 量产生深远影响，是关系到国家科技发展、国防安全和经济繁荣的一项关键
技术。
制造商正在不断完善手持式装置，提供体积更小而功能更多的产品。但矛盾之处在
于，随着技术的改进，价格往往也会出现飙升，所以这就导致一个问题：制造商不得不面
对相互矛盾的要求——在让产品功能超群的同时降低其成本。
解决这一难题的方法之一是采用微机电系统，更流行的说法是MEMS，它使得制造
商能将一件产品的所有功能集成到单个芯片上。MEMS对消费电子产品的终极 影响不仅
包括成本的降低、而且也包括在不牺牲性能的情况下实现尺寸和重量的减小。事实上，大
多数消费类电子产品所用MEMS元件的性能比已经出现的同类技 术大有提高。
手持式设备制造商正在逐渐意识到MEMS的价值以及这种技术所带来的好处——
大批量、低成本、小尺寸，而且开始转向成功的MEMS公司，其所实现的成本削 减幅度
之大，将影响整个消费类电子世界，而不仅是高端装置。 MEMS在整个20世纪90年代
都由汽车工业主导；在过去几年中，由于iPhone和Wii的出现，使全世界的工程师都看
到运动传感器带来的创新，使 MEMS在消费电子产业出现爆炸式的增长，成为改变终端
2024年4月14日发(作者：建元旋)
MEMS是微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems）的英文缩写。MEMS
是美国的叫法，在日本被称为微机械，在欧洲被称为微系统，它是指可批量制作的，集微
型机构、微型传感器、微型执行器 以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于
一体的微型器件或系统。MEMS是随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技
术的发展而发展起 来的，目前MEMS加工技术还被广泛应用于微流控芯片与合成生物学
等领域，从而进行生物化学等实验室技术流程的芯片集成化。
MEMS主要包括微型机构、微型传感器、微型执行器和相应的处理电路等几部分，
它是在融合多种微细加工技术，并应用现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科
技前沿学科。
MEMS技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业，采用MEMS技术制作的微
传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器 件等在航
空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着
十分广阔的应用前景。MEMS技术正发展成为一个巨大的产业， 就象近20年来微电子产
业和计算机产业给人类带来的巨大变化一样，MEMS也正在孕育一场深刻的技术变革并对
人类社会产生新一轮的影响。目前MEMS市场 的主导产品为压力传感器、加速度计、微
陀螺仪、墨水喷咀和硬盘驱动头等。大多数工业观察家预测，未来5年MEMS器件的销
售额将呈迅速增长之势，年平均增 加率约为18%，因此对对机械电子工程、精密机械及
仪器、半导体物理等学科的发展提供了极好的机遇和严峻的挑战。
MEMS是一种全新的必须同时考虑多种物理场混合作用的研发领域，相对于传统的
机械，它们的尺寸更小，最大的不超过一个厘米，甚至仅仅为几个微米，其厚度 就更加微
小。采用以硅为主的材料，电气性能优良，硅材料的强度、硬度和杨氏模量与铁相当，密
度与铝类似，热传导率接近钼和钨。采用与集成电路（IC）类似 的生成技术，可大量利用
IC生产中的成熟技术、工艺 ，进行大批量、低成本生产，使性价比相对于传统“机械”
制造技术大幅度提高。
完整的MEMS是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等
部件组成的一体化的微型器件系统。其目标是把信息的获取、处理和执行集成在 一起，组
成具有多功能的微型系统，集成于大尺寸系统中，从而大幅度地提高系统的自动化、智能
化和可靠性水平。 沿着系统及产品小型化、智能化、集成化的发展方向，可以
预见：MEMS会给人类社会带来另一次技术革命，它将对21世纪的科学技术、生产方式
和人类生产质 量产生深远影响，是关系到国家科技发展、国防安全和经济繁荣的一项关键
技术。
制造商正在不断完善手持式装置，提供体积更小而功能更多的产品。但矛盾之处在
于，随着技术的改进，价格往往也会出现飙升，所以这就导致一个问题：制造商不得不面
对相互矛盾的要求——在让产品功能超群的同时降低其成本。
解决这一难题的方法之一是采用微机电系统，更流行的说法是MEMS，它使得制造
商能将一件产品的所有功能集成到单个芯片上。MEMS对消费电子产品的终极 影响不仅
包括成本的降低、而且也包括在不牺牲性能的情况下实现尺寸和重量的减小。事实上，大
多数消费类电子产品所用MEMS元件的性能比已经出现的同类技 术大有提高。
手持式设备制造商正在逐渐意识到MEMS的价值以及这种技术所带来的好处——
大批量、低成本、小尺寸，而且开始转向成功的MEMS公司，其所实现的成本削 减幅度
之大，将影响整个消费类电子世界，而不仅是高端装置。 MEMS在整个20世纪90年代
都由汽车工业主导；在过去几年中，由于iPhone和Wii的出现，使全世界的工程师都看
到运动传感器带来的创新，使 MEMS在消费电子产业出现爆炸式的增长，成为改变终端