無疑地，MEMS元件正處於高速起飛的時間點。這些微型化元件為電子產品賦與了感測或致動的靈敏功能，為新興應用開闢了一條康莊大道。今日市場上充斥著各種MEMS解決方案，並以CMOS矽晶元件為大宗，然而，若要強調高靈敏度和高穩定性，石英型感測器則是不二的選擇。

「就是這麼一顆小小的元件，帶給許多產品無窮的想像空間。」Epson Toyocom營業統括商品企畫戰略部部長宮澤健把弄著手中比指甲更小的QMEMS石英感測元件，感觸地指出：「我們投入十多年的研發心力，總算看到它在市場上發光發熱。」

宮澤健分析指出，評估一顆感測器的好壞，可以用五個S來看，即Speed（回應物理量變化的速度）、Sensitivity（對變化回應程度的敏感度）、Selectivity（只針對特定變化回應的選擇能力）、Straight Response（回應物理變化量的準確性）、Stability（保持不受外部環境影響的穩定性），而這些特性都與元件選擇的材料息息相關。

相較於矽晶製程，石英晶體因擁有高度穩定的溫度特性，一直是提供精確時脈的來源。當它用來做為感測器，自然也能提供更優異的表現。因看好石英型感測器的優勢，EpsonToyocom從1995年就開始運用其QMEMS技術來投入陀螺儀感測器的開發，經過八年，才在2003發表商用化的double-T架構陀螺儀產品。

「開發微型化的石英型感測器需跨越相當高的門檻。」

宮澤健表示，這段長時間的努力並沒有白費，這種高感度、高穩定性的元件一推出市場，即受到特定產業應用的青睞，尤其是在相機影像穩定系統、汽車安全偵測、遊戲動作感測、慣性導航及遙控直升機等領域獲得很大的成功。

「在高階數位相機的光學防手震應用上，我們的市佔率高達七成以上。」宮澤健肯定地指出，愈高階、愈重視品質的角速度感測應用，就愈會想到Epson Toyocom的產品。

在汽車安全防護的感測應用上，即可以看到這種迫切的需求性。隨著大眾對汽車安全的要求聲浪逐漸高漲，愈來愈多的汽車已將駕駛安全裝置列為標準配備。美國、歐洲及日本已立法規定汽車必須配備如電子車身穩定系統 (electronic stabilitycontrol，ESC)等主動式安全系統，偵測車輛打滑，同時導正車身。

《圖一　宮澤健：「大眾市場將會要求更高的品質與性能表現，而這正是QMEMS感測器的強項所在。」》

此外，有愈來愈多的製造商也開始安裝被動式安全防護，例如偵測車輛翻覆的翻覆防護系統及側邊窗門安全氣簾。這些安全系統必須能夠正確地感應車體打滑、車輛翻覆、以及其他處於危險的車輛狀態，而每樣都需要倚靠測量角速度來得知車輛狀態變化，因此，陀螺儀感測器的需求也跟著水漲船高。

「不論是主動或被動式的安全防護系統，都能因採用我們的QMEMS陀螺儀而得到最佳的表現，進而保障人身的安全。」

在高階市場的成功，奠定了往更寬廣市場發展的基礎。宮澤健強調：「目前大眾市場處於學習嘗試的階段，也就是先懂得怎麼用MEMS，下階段則會開始要求更高的品質與性能表現，而這正是 QMEMS感測器的強項所在。」

為了避開低價競爭的惡性環境， Epson Toyocom選擇朝高附加價值發展。其作法包括多樣化的產品線、小型化發展藍圖和創新應用開發等。以日前推出的超小型慣性測量裝置(IMU)來說，即提供了六軸感測的功能：在三個軸線上採用了三個±300deg/s角速度感應器及三個±3G加速度感測器。有了它，各種動作分析、控制或慣性導航功能都能輕鬆實現。

為了滿足小型化的需求，Epson Toyocom進一步採用尺寸極小的表面黏著元件（SMDsurface mountdevice）技術，使其石英振盪器陀螺儀封裝後的尺寸僅5.0mm x 3.2mm，小到足以放在指尖；而下一代產品還會做到更小。此外，完全密封的封裝方式使其擁有絕佳的環境耐受力，並同時具有石英晶體振盪器的高穩定性及低耗電睡眠模式等優異特點。

在產品的創新上， Epson Toyocom也已成功運用QMEMS技術開發出絕對壓力感測器，能提供絕佳的精準度及解析度，甚至可以感測到小至3公分的高度改變。宮澤健表示，這款產品已不限於工業量測，其微小的尺寸已足以用於行動裝置，並針對其細微壓力及高度變化的感測能力，開發出全新的功能，如防盜、動感遊戲或導航輔助等令人耳目一新的應用。

《圖二　Epson Toyocom小檔案》

創新 double-T架構的 QMEMS陀螺儀

相較於一些石英廠商以音叉型石英晶體來設計陀螺儀感測器，Epson Toyocom提出創新的double-T架構，透過簡單的設計即可獲得有效的感測，同時亦能將雜訊減到最少。相較於音叉型架構，double-T架構能讓感測器的感度與穩定性大幅改善，不會產生振動洩漏，也容易做到平衡調節（ Balance Tuning）、歸零偏移低；此外，由於有中央重心的支持，也能夠做到薄型化的設計要求。