MEMSとは｜仕組みとIoT中級で問われる点

MEMSとは、半導体チップを作るのと同じ加工技術を使って、ばね・重り・膜・ミラーのような「動く機械の構造」を微小に作り、電子回路と組み合わせた部品です。日本語では微小電気機械システムと呼ばれます。

ふつうの集積回路（IC）は電気の信号だけを扱い、動く部分を持ちません。MEMSは、構造が動いたりたわんだりすることで物理量を検出したり、逆に電気の信号で構造を動かしたりする点が違います。

大きさの目安は、可動部などの部品がおおむね1〜100μm、部品全体でも数十μm〜1mm程度とされます。製品の例では、Bosch Sensortec の BME280（湿度・気圧・温度）はパッケージが2.5×2.5×0.93mm、3つをまとめて1秒に1回測るときの消費電流が標準3.6μAとされています（2026年9月27日確認）。

MEMSは、シリコンの基板の上で、膜を付ける・形を写す・削る、を繰り返して作ります。代表的な流れは次のとおりです（説明を簡単にした当サイトの整理）。

1. 1成膜：シリコン基板の上に、構造になる膜と、あとで取り除く「犠牲層」の膜を重ねる。
2. 2露光（フォトリソグラフィ）：光を使って、作りたい形のパターンを膜の上に写す。
3. 3エッチング：薬液やガスで不要な部分を削り、ばねや重りの形を残す。
4. 4犠牲層の除去：下にある犠牲層を溶かして、構造を基板から浮かせ、動けるようにする。
5. 5回路と組み合わせる：構造の変化を読む回路（ASIC）と一緒にパッケージに収める。

基板の表面に膜を積み重ねて作る方法を表面マイクロマシニング、基板そのものを深く削って作る方法をバルクマイクロマシニングと呼びます。村田製作所は自社の加速度センサについて、シリコン容量型の3D MEMSのセンシング素子とASICを1つのパッケージに収めた構成と説明しています（2026年9月27日確認）。

同じ工程で1枚の基板から大量に作れるため、小さく、安く、特性のそろった部品を量産しやすいのが強みです。これが、電池で長く動かしたいIoTデバイスにMEMSが広く使われる理由です。

上の4つは物理量を電気信号に変えるセンサ、下の2つは電気信号で構造を動かすアクチュエータです。テキサス・インスツルメンツは、DLP技術の中核であるDMDを、数百万個の微小なミラーで光を高速に制御する素子として説明しています（2026年9月27日確認）。

TDK の ICM-42688-P のように、3軸加速度と3軸ジャイロを1つにまとめた6軸のMEMS部品もあります。加速度とジャイロの違いは加速度・ジャイロ・地磁気センサの違いで、アクチュエータ全体の種類はアクチュエータとはで扱っています。

IoTシステム技術検定 中級の公式ページに示された出題カテゴリのうち、「センサ／アクチュエータ技術と通信方式（デバイス、ネットワーク、LPWA、プロトコル）」25〜30% に当たります（2026年9月27日確認）。この中でMEMSが何問出るかは公表されていません。

公式テキスト『IoT技術テキスト 第4版』では、第5章「IoTデバイス」に当たる範囲です。章とカテゴリの対応は当サイトの推定で、使っているのは目次の章名だけです。

4択の形としては、当サイトの作問の観点で次のようなものが考えられます（出題の傾向や頻度を示すものではありません）。

• MEMSの説明として適切なものを選ぶ
• MEMSで作られる部品の例として適切でないものを選ぶ
• MEMSがIoTデバイスに向く理由を選ぶ
• 製造工程（露光・エッチング・犠牲層）についての記述を判断する

試験の形式はIoTシステム技術検定 中級とはへ。合格基準は公式に非公開です。

MEMSの説明として、最も適切なものはどれか。

1. 1動く部分を持たず、トランジスタだけで構成した集積回路のこと
2. 2数ナノメートルの分子を並べて作る、化学合成による素子のこと
3. 3半導体の加工で作る、微小な可動構造と回路を組み合わせた部品のこと
4. 4金属の歯車とばねを手作業で組み立てた、腕時計のような機構のこと

正解：3。MEMSは、半導体の加工技術で微小な機械の構造を作り、電子回路と組み合わせた部品です。

1 は動く部分を持たないふつうの集積回路の説明です。2 は分子の単位で作る素子の説明で、MEMSの可動部はおおむねμm単位です。4 は手作業で組み立てる機械の説明で、半導体の工程で作るMEMSとは違います。

MEMSで作られる部品の例として、最も適切でないものはどれか。

1. 1ばねで支えた重りの位置の変化から、加速度を測るセンサ
2. 2数百万個の微小なミラーの傾きで、光の向きを制御する素子
3. 3薄い膜のたわみを読み取り、気圧の変化を測るセンサ
4. 4巻線と永久磁石で、工場の設備を回す大きな回転力を出すモータ

正解：4。工場の設備を回す大型のモータは、巻線と磁石を組み立てて作る機械で、半導体の加工で作る微小な構造ではありません。

1 はMEMSの加速度センサ、2 はDMD、3 はMEMSの気圧センサで、いずれもMEMSで作られる部品の例です。

MEMSのセンサがIoTデバイスに広く使われる理由として、最も適切なものはどれか。

1. 1小型で消費電力が小さく、半導体の工程でまとめて作りやすいから
2. 2可動部がないため、振動や衝撃の影響をまったく受けないから
3. 3校正が一切要らず、温度が変わっても出力が変わらないから
4. 4無線通信の機能を必ず内蔵し、単体でクラウドへ送れるから

正解：1。小型・低消費電力で、同じ工程で大量に作れる点が、電池で長く動かしたいIoTデバイスに合っています。

2 はMEMSには可動部があるので誤りで、強い衝撃には注意が必要です。3 は多くの製品で補正（オフセット・感度・温度の補正）が行われており、「一切要らない」は言い過ぎです。4 の無線通信は別の部品や回路が担うことが多く、「必ず内蔵」は誤りです。

迷った問題は「動く構造があるか」「半導体の工程で作るか」の2点に戻ると判断しやすくなります。センサとアクチュエータのどちらの例かも、あわせて確かめてください。

他のカテゴリと混ぜて本番と同じ4択で確かめるなら、登録不要のIoT中級の無料お試し20問で全問の解説まで確認できます。センサが電気信号を作る基本はセンサの原理とはで整理しています。