MEMS麥克風(fēng)

MEMS(微型機電系統) 麥克風(fēng)是基于MEMS技術(shù)制造的麥克風(fēng)，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是一個(gè)電容器集成在微硅晶片上，可以采用表貼工藝進(jìn)行制造,能夠承受很高的回流焊溫度,容易與 CMOS 工藝及其它音頻電路相集成, 并具有改進(jìn)的噪聲消除性能與良好的 RF 及 EMI 抑制性能.MEMS麥克風(fēng)的全部潛能還有待挖掘，但是采用這種技術(shù)的產(chǎn)品已經(jīng)在多種應用中體現出了諸多優(yōu)勢，特別是中高端手機應用中。

MEMS麥克風(fēng)的優(yōu)勢

目前，實(shí)際使用的大多數麥克風(fēng)都是ECM(駐極體電容器)麥克風(fēng)，這種技術(shù)已經(jīng)有幾十年的歷史。ECM 的工作原理是利用駐有永久電荷的聚合材料振動(dòng)膜?！　?/p>

與ECM的聚合材料振動(dòng)膜相比，MEMS麥克風(fēng)在不同溫度下的性能都十分穩定，其敏感性不會(huì )受溫度、振動(dòng)、濕度和時(shí)間的影響。由于耐熱性強，MEMS麥克風(fēng)可承受260℃的高溫回流焊，而性能不會(huì )有任何變化。由于組裝前后敏感性變化很小，還可以節省制造過(guò)程中的音頻調試成本?！　?/p>

MEMS麥克風(fēng)需要ASIC提供的外部偏置，而ECM沒(méi)有這種偏置。有效的偏置將使MEMS麥克風(fēng)在整個(gè)操作溫度范圍內都可保持穩定的聲學(xué)和電氣參數，還支持具有不同敏感性的麥克風(fēng)設計?！　?/p>

傳統ECM的尺寸通常比MEMS麥克風(fēng)大，并且不能進(jìn)行SMT(表面貼裝技術(shù))操作。在MEMS麥克風(fēng)的制造過(guò)程中，SMT回流焊簡(jiǎn)化了制造流程，可以省略一個(gè)目前通常以手工方式進(jìn)行的制造步驟?！　?/p>

在ECM麥克風(fēng)內，必須添加進(jìn)行信號處理的電子元件;而在MEMS麥克風(fēng)中，只需在芯片上添加額外的專(zhuān)用功能即可。與ECM相比，這種額外功能的優(yōu)點(diǎn)是使麥克風(fēng)具有很高的電源抑制比，能夠有效抑制電源電壓的波動(dòng)?！　?/p>

另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，集成在芯片上的寬帶RF抑制功能，這一點(diǎn)不僅對手機這樣的RF應用尤其重要，而且對所有與手機操作原理類(lèi)似的設備(如助聽(tīng)器)都非常重要?！?/p>

MEMS麥克風(fēng)的小型振動(dòng)膜還有另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，直徑不到1mm的小型薄膜的重量同樣輕巧，這意味著(zhù)，與ECM相比，MEMS麥克風(fēng)會(huì )對由安裝在同一PCB上的揚聲器引起的PCB 噪聲產(chǎn)生更低的振動(dòng)耦合。

MEMS麥克風(fēng)的主要參數

MEMS麥克風(fēng)的發(fā)展前景　　

對于大型的半導體制造商來(lái)說(shuō)，他們具備制造該產(chǎn)品系列的核心能力。首先是MEMS 設計和制造能力，其次是ASIC設計和制造能力，最后是大容量、低成本的封裝能力。迄今為止，音頻公司一直占據著(zhù)幾乎整個(gè)MEMS麥克風(fēng)市場(chǎng)，它們必須依賴(lài)半導體代工廠(chǎng)提供相關(guān)技術(shù)并與他們分享利潤?，F在，英飛凌的進(jìn)入意味著(zhù)該市場(chǎng)擁有了新的選擇，并且降低了元件購買(mǎi)者的風(fēng)險?！　?/p>

尺寸方面的限制主要來(lái)自MEMS本身。另外，由于音頻端口不能采用真空工具進(jìn)行操作，尺寸的進(jìn)一步縮小將會(huì )受到制造過(guò)程中標準自動(dòng)化貼裝工具的限制?！　?/p>

ASIC中將會(huì )集成更多功能：ADC和數字輸出是第一步;還可利用標準組件，如風(fēng)噪信號過(guò)濾組件;專(zhuān)用接口和信號預處理將成為很大的應用領(lǐng)域;RF屏蔽也會(huì )得到進(jìn)一步改進(jìn)?！　?/p>

在音頻方面，MEMS麥克風(fēng)也會(huì )有很多變化。SMM310不只在20Hz~20kHz的頻率范圍內針對人聲進(jìn)行了優(yōu)化，還有較高的聲學(xué)敏感性?！　?/p>

很難預測何時(shí)會(huì )出現帶有集成式麥克風(fēng)并能記錄美妙立體聲的單芯片攝像電話(huà)，但毫無(wú)疑問(wèn)，技術(shù)正在朝著(zhù)這個(gè)方向發(fā)展?！?/p>