MEMS麥克風(fēng)

MEMS(微型機(jī)電系統(tǒng)) 麥克風(fēng)是基于MEMS技術(shù)制造的麥克風(fēng)，簡單的說就是一個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(yīng)用中體現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢，特別是中高端手機(jī)應(yīng)用中。

MEMS麥克風(fēng)的優(yōu)勢

目前，實際使用的大多數(shù)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膜。　　

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

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

傳統(tǒng)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)的制造過程中，SMT回流焊簡化了制造流程，可以省略一個目前通常以手工方式進(jìn)行的制造步驟。　　

在ECM麥克風(fēng)內(nèi)，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用功能即可。與ECM相比，這種額外功能的優(yōu)點是使麥克風(fēng)具有很高的電源抑制比，能夠有效抑制電源電壓的波動?！　?/p>

另一個優(yōu)點是，集成在芯片上的寬帶RF抑制功能，這一點不僅對手機(jī)這樣的RF應(yīng)用尤其重要，而且對所有與手機(jī)操作原理類似的設(shè)備(如助聽器)都非常重要?！?/p>

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

MEMS麥克風(fēng)的主要參數(shù)

MEMS麥克風(fēng)的發(fā)展前景　　

對于大型的半導(dǎo)體制造商來說，他們具備制造該產(chǎn)品系列的核心能力。首先是MEMS 設(shè)計和制造能力，其次是ASIC設(shè)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(jù)著幾乎整個MEMS麥克風(fēng)市場，它們必須依賴半導(dǎo)體代工廠提供相關(guān)技術(shù)并與他們分享利潤?，F(xiàn)在，英飛凌的進(jìn)入意味著該市場擁有了新的選擇，并且降低了元件購買者的風(fēng)險。　　

尺寸方面的限制主要來自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)一步縮小將會受到制造過程中標(biāo)準(zhǔn)自動化貼裝工具的限制?！　?/p>

ASIC中將會集成更多功能：ADC和數(shù)字輸出是第一步;還可利用標(biāo)準(zhǔn)組件，如風(fēng)噪信號過濾組件;專用接口和信號預(yù)處理將成為很大的應(yīng)用領(lǐng)域;RF屏蔽也會得到進(jìn)一步改進(jìn)?！　?/p>

在音頻方面，MEMS麥克風(fēng)也會有很多變化。SMM310不只在20Hz~20kHz的頻率范圍內(nèi)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(yù)測何時會出現(xiàn)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，但毫無疑問，技術(shù)正在朝著這個方向發(fā)展。