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太極者，陰陽也。陰為靜，陽為動。萬物皆有陰陽。MEMS亦復如是。 歐洲人也懂太極。意法半導體（STMicroelectronics，簡稱ST）執行副總裁及模擬器件、MEMS及傳感器產品事業部總經理Benedetto Vigna就用中國的傳統哲學來講解ST MEMS技術的發展及前景。與以往不同，這次的重點是MEMS微執行器，MEMS的陽極。 微執行器（Micro Actuator）也稱作微致動器或微推進器。我們熟知的MEMS器件大多屬于傳感器，是被動、靜態的感測器件，其性陰。執行器則屬于主動、運動的器件，其性陽。傳感器和執行器是MEMS器件的陰陽兩面，性質互補，用途各異。 
如今，MEMS傳感器在消費類電子設備上已經等待普遍的應用。幾乎所有的智能手機都離不開MEMS運動傳感器、環境傳感器和音頻傳感器。相比之下，MEMS微執行器的進展比較緩慢。好消息是，這一狀況正在發展改變。 Vigna先生首先舉例說明了MEMS微執行器的最新應用，那就是聯想Yoga筆記本電腦上的Intel RealSense 紅外投影器。該紅外投影器與紅外影像傳感器、圖像處理器想配合，可以完成3D影像構建，實現人臉識別、手勢識別等無接觸人機交互行為。
Yoga筆記本電腦上的紅外投影器正是MEMS微執行器的一種：MEMS微型反射鏡，或微鏡，其原理是通過靜電或磁力驅動一個微型鏡片轉動。據Vigna先生介紹，根據驅動原理，MEMS微執行器可分為以下幾種： 壓電式微執行器：用于相機的自動對焦和打印機的打印頭。與音圈電機（VCM）相比，壓電微執行器功耗更低、速度更快，更適合智能手機上相機的自動對焦。ST與鏡頭創新企業PoLight公司合作，使用薄膜式壓電執行器開發智能手機相機自動對焦執行器。壓電式MEMS打印頭支持高粘稠打印材料的使用，適應性強，可用于商業和工業高速噴墨打印機，也可以用于3D打印。 在醫療領域，壓電微執行器也得到了創新應用。ST與Debiotech公司合作開發了一款稱作Jewel Pump的微型胰島素泵，其中的MEMS微流控技術可精確控制胰島素液的注射量。Jewel Pump比市場上現有的胰島素泵更小、更薄、更輕，可改善糖尿病患者的生活品質。 熱學微執行器：用于噴墨打印機的打印頭，稱作MEMS微射流執行器。 靜電式微執行器：用于驅動微型反射鏡，正如前面提到的聯想Yoga筆記本電腦上的紅外投影器。光學投影微執行器也可用于汽車的抬頭顯示、手機投影顯示和浸入式顯示裝置等。 Vigna先生介紹說，ST的微鏡與美國德州儀器（TI）的DLP工作原理完全不同。他說，DLP為微鏡陣列，而ST的微鏡只有一片。DLP微鏡是數字式的，只有0和1兩種模式，而ST的微鏡是模擬的，可實現逐行掃描。 磁力微執行器：用途與靜電式微執行器類似。 在以上的各類ST MEMS微執行器中，只有熱學的微射流執行器應用較早，起始于2000年。而壓電式的微執行器和微反射鏡則剛剛起步。然而我們看到，MEMS微執行器的創新應用不乏亮點。在今后的十年當中，也許MEMS微執行器會迅速普及，到時候Vigna先生就可以驕傲地說：我們的MEMS做到陰陽平衡，靜動皆宜了。 |
