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小型繼電器的行業(yè)發(fā)展詳情

2020-12-30標(biāo)簽:小型繼電器

    小型繼電器的行業(yè)發(fā)展
 
    人類對微觀世界的探索和小型化的追求是無止境的。各種應(yīng)用的智能化和自動化需要把更多的功能集成在越來越緊湊的空間中,而小型化同時可以使一些功能提高(如速度、效率等),并使材料和制造成本不斷降低。
 
    上世紀(jì)中葉半導(dǎo)體集成電路的發(fā)明在電子信息產(chǎn)業(yè)引發(fā)了一場革命。大規(guī)模平面集成式微電子制作工藝把一代又一代的更好、更快而且更便宜的電子、通訊和消費產(chǎn)品展現(xiàn)在人們眼前。拿一個80年代初期的“手提”電腦(OsbourneExecutive)與iPhone作比較(圖1),前者比iPhone重100倍,運算速度慢100倍,體積要大485倍,價錢要貴10倍,存儲量、新功能、高清顯示等其他方面的差距更是天壤之別。
 
    這個行業(yè)的發(fā)展在集成電路發(fā)明后的半個多世紀(jì)來基本上遵循了英特爾(Intel)公司創(chuàng)始人摩爾(G.Moore)在1965年作的一項預(yù)測:集成電路元件密度大致每年增加一倍(圖2)。而這種近指數(shù)式的發(fā)展趨勢主要歸功于平面集成式的整體制造(BatchFabrication)工藝,系統(tǒng)中(如微處理器等)的元部件(如三極管)不再是用傳統(tǒng)的零件加工組裝模式制作,而是整體制作完成。這樣,在制造工藝和精度不斷提高的同時,人們就可以在同樣單位面積里放置越來越多的,這樣就帶來了功能的不斷提高和成本的不斷降低。
 
    電子信息產(chǎn)業(yè)的這種近指數(shù)式的發(fā)展是史無前例的,而且在其他工業(yè)界也難以復(fù)制。多年前就有人半開玩笑地拿汽車工業(yè)與半導(dǎo)體微電子行業(yè)作比較:
 
    如果汽車工業(yè)的進(jìn)步能像微電子工業(yè)一樣的話,那么,一輛寶馬在經(jīng)過幾十年的不斷改進(jìn)與發(fā)展,到今天其最高速度應(yīng)該能達(dá)到每小時5000公里,1公升的汽油可以跑800公里,每輛車只需要10元人民幣。
 
    在微電子工藝不斷向更小尺寸(納米級)和更高密度推進(jìn)的同時,人們也在不斷地思考和探索如何把微電子這種先進(jìn)的、并且經(jīng)過不斷發(fā)展而非常成熟的平面集成式制造工藝推廣到半導(dǎo)體器件之外的領(lǐng)域中。微電機(jī)系統(tǒng)(MEMS:Micro-Electro-MechanicalSystems)就是在這樣的環(huán)境中孕育而生的一個交叉領(lǐng)域。顧名思義,微電機(jī)系統(tǒng)一般指的是微小的、帶電性能的機(jī)械系統(tǒng),并且其制作方式采用的是集成電路式的整體制作方式。
 
    現(xiàn)在市場上常見的一些產(chǎn)品有汽車?yán)锏膲毫鞲衅?、加速度傳感器、手機(jī)里的各種傳感器、指南針、麥克風(fēng)、噴墨打印機(jī)噴頭、電鏡投影儀等。發(fā)展到現(xiàn)在,微電機(jī)系統(tǒng)已是包羅萬象,其驅(qū)動機(jī)制有電、熱、磁、壓電等等,應(yīng)用覆蓋通訊、汽車、消費、生物、醫(yī)療、化工、軍工、航天等,甚至一些不帶電的、沒有機(jī)械部件的系統(tǒng)有時也被歸納到這個領(lǐng)域。總之,小型繼電器是人們利用微電子集成式制造工藝的優(yōu)勢去制作微電子器件之外的感知和駕馭自然界的新手段和工具。
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