从最热的视频游戏到生命攸关的医疗技术等领域，对能感知运动、朝向和位置的传感器的需求在激增。随着基于微机电系统（MEMS）的加速器和陀螺仪的迅速成熟，需求正得到满足。

许多最新的消费电子产品包括一个或多个MEMS IC功能用以测量和控制诸如运动、位置、力甚至温度等因素。这样，MEMS IC就不仅在加速器和陀螺仪内扮演关键角色，还在压力传感器、麦克风、时序器件、滤波器、开关、微显示器、红外温度传感器和微型电机等产品中发挥关键作用。

“在各种消费应用中，MEMS正变得很流行。过去几年，随着MEMS器件成本的迅速降低，过去本该采用MEMS功能的产品现正都迅速采用MEMS，”市场咨询师兼Roger Grace Associates的总裁Roger Grace表示。

“此举增加了用户的操控方便性并提供了增强的功能，为其产品在竞争激烈、迅速变化的市场做到必须的立异标高提供了可能，”Grace说。

“约5年前，尚没有把MEMS IC用在消费电子产品的推动力。当今，消费电子MEMS IC制造商在特性差异化方面的竞争很激烈，而MEMS IC的多样化又促进了（如Wii和iPhone等产品）对MEMS IC的需求，这种需求又反过来刺激了MEMS价格的降低及产量的增加，”Invensense的创办人兼CEO Steven Nasiri表示。

“为满足这些新市场需要，要求所有新一代MEMS产品都应带有颠覆性方案，”Nasiri解释说。“另外，为支持若干由风险投资创办的新的无生产线MEMS公司，对MEMS代工服务的需求也在增加。”

用于消费电子产品的MEMS IC的大批量单价在1到1.50美元水平。关键应用包括诸如加速器和陀螺仪等运动传感器和麦克风。例如，任天堂Wii视频游戏系统和苹果iPhone所用的三轴加速器的单价据报应不高于1美元。它们用的加速器产自ST和ADI。

基于MEMS带方位和运动感知功能的产品使用户与环境间有更大的互动能力、进而扩展了支持PC和网络功能手持设备的能力。个人导航设备（PND）、自由空间指示器、室内导航和硬盘振动消除只是利用该技术的若干几种产品。

例如，Source Audio用于吉他运动效应的Hot Hand运动控制器就以ADI的双轴ADXL 320 iMEMS加速器和SA601 Sigma DSP系统级芯片音频处理器为核心。ADXL 330 iMEMS三轴加速器也用于Keynetic的支持运动的手机原型中以实现单手菜单导航、双手游戏、自动滚屏及其它功能。在Garmin的Forerunner 50运动手表中，你将看到ADXL双轴iMEMS加速器被用于跑、骑自行车和健身运动。

流行的Guitar Hero视频游戏采用飞思卡尔的三轴运动感知加速器MMA7360L（图1）。MMA7361L/68L/41L/31L可被用于多种消费应用。

Sensor Platforms是涉足MEMS市场的另一家公司。“我们不仅解决传感器接口问题，还致力传感器应用。我们将把我们在传感器控制算法、先进的启发式技术和精深的模拟／混合信号CMOS设计方面的专长与市场上的‘商品’传感器结合起来，”Sensor Platforms的CEO Bill Eichen表示。

上升通道中的加速器市场

过去两年，MEMS加速器和陀螺仪的销售一直在迅速增长，特别是加速器。若干预测表示，这种势头预计在未来几年会进一步加强并构成最大的惯性传感市场份额。

MEMS加速器IC现具有更低成本、更高灵敏度、更好温度特性、更快响应速度、更低功耗和更小封装等优势。ST的LIS331系列低成本三轴MEMS“nano”线性加速器锁定的是低g应用、可承受10,000 g的冲击、采用的全部是3x3x0.9mm的塑封（图2）。

这些IC现还更聪明。例如，用户可编程许多MEMS加速器的阀值以检测敲击、震动、点击和脉冲以实现类似计步器等设备。例如，ST在其FC30智能3D方位和点击监测独立传感器中提供此类功能。

飞思卡尔表示，其三轴加速器比前一代产品小77%。该公司还表示，其采用塑料LGA（焊盘栅格阵列）封装、3x3x1mm的MMA7455L系列产品是目前最薄的产品。该器件的数字输出省去了模数转换器（ADC）。

“我们涉足MEMS游戏业务已有相当时间，所以学会了如何应对该市场的很多东西，”飞思卡尔惯性传感器营销经理Michelle Kelsey说。她指出，MEMS传感器制造商要取得成功，必须掌握三个重要步骤：理解游戏感知概念、为用户身体增加感知能力并通过无线技术将这种能力延伸到用户和游戏以外。

利用空气质量热转换感知技术，Memsic开发出一种用于手机、可承受50,000 g冲击的三轴加速器。利用热转换测量Z轴加速是困难的，但Memsic利用一种伪差分方法——其中，从传感器的共模信号中离析出一个与环境温度成比例的信号。但，与真正差分信号比，该方法与生俱来地不太灵敏，且对漂移误差更敏感。

“该单片器件，是我们双片器件（一个封装）产品的升级，其抗冲击能力是市场上其它加速器的5倍，”Memsic的产品营销总监Steve Profit表示。Memsic的双轴磁MEMS传感器——MMC202xMV锁定的是手机导航应用。预计不久会推出三轴版本。

Kionix也以为手机、PND、PDA、游戏控制器和照相机应用研发的加速器和倾斜计加入三轴消费电子产品战局。其3x3x0.9 mm大小的KXSD9提供高灵活性，功耗为220 ?A（低功耗模式是50 ?A）/1.8 V。KXRB5的体积是3x5x0.9 mm、噪声灵敏度为75?g/√Hz。

除加速器外，MEMS的另一个重镇是陀螺仪。Invensense称，其4x5x1.2mm的小封装IDG-1100双轴陀螺仪为业内最小。其每个芯片都整合了MEMS共振机构和硅晶圆级的补偿CMOS电子。

“我们的双轴运动感知陀螺仪被用于许多常用消费电子产品内，诸如带图像稳定功能的数码照相机和数码摄像机、PND、定位设备、视频游戏、电视和多媒体遥控及其它应用中，”CEO Steven Nasiri表示。

ST的单轴航向陀螺仪——LLISY300AQL为7x7x1.5mm表面封装、可测量至300°/s（满量程）的角速率。LLISY300AQL采用28脚LGA封装、工作在2.7到3.6 V、生成模拟输出。它还降低了诸如游戏控制器、直觉指示器、个人或车辆导航和图像稳定等应用的功耗。

Bosch-Sensortec在开发一种多媒体参考设计，采用该公司的下一代MEMS IC，OEM将能精雕细凿出更精准、更灵敏的导航应用。Bosch-Sensortec的气压传感器将与瑞士导航设备制造商Numerix SA的GPS芯片组一道工作。

你手机上会有哪些东西？

手机将是低成本MEMS IC的主要驱动力。照相机手机的发明人Phillipe Kahn（也是Fullpower Technologies的主席）预测，到2010年，将有100亿只MEMS芯片用在手机内。“借助MEMS加速器进行的运动检测不久将实现全部功能，诸如：晃动一下手机就可接听来电。没有按键、不用指触。只凭简单、自然的手势，”他说。

飞思卡尔半导体的MMA 73xxL三轴MEMS加速器系列展示了这些器件是如何专门用于满足手机要求的一个好例子。MMA 73xxL加速器工作在 2.2到3.6 V、功耗400 ?A （待机功耗3?A）。它们采用3x5x1mm的LGA封装。具有稳定补偿偏置和用于自由落体检测诊断的自测试能力。另外，它们还有4个（1.5 g、1.5/6 g、3/11 g和4/12 g）用户可选量程范围。

虽然只有少量手机具有内置GPS能力，但带GPS芯片、用于实现PND功能的新手机的前景却很诱人。Telnap以约4美元/月的收费提供带GPS的PND服务。与独立PND不同，它提供数据库不断升级的主机化方案。类似，最新的3G iPhone型号也包括GPS功能。