MEMS麥克風概述

MEMS(微型機電系統(tǒng)) 麥克風是基于MEMS技術制造的麥克風，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, 并具有改進的噪聲消除性能與良好的 RF 及 EMI 抑制性能.MEMS麥克風的全部潛能還有待挖掘，但是采用這種技術的產(chǎn)品已經(jīng)在多種應用中體現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢，特別是中高端手機應用中。

MEMS麥克風的優(yōu)勢

目前，實際使用的大多數(shù)麥克風都是ECM(駐極體電容器)麥克風，這種技術已經(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，MEMS麥克風可承受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試成本。

MEMS麥克風需要ASIC提供的外部偏置，而ECM沒有這種偏置。有效的偏置將使MEMS麥克風在整個操作溫度范圍內都可保持穩(wěn)定的聲學和電氣參數(shù)，還支持具有不同敏感性的麥克風設計。

傳統(tǒng)ECM的尺寸通常比MEMS麥克風大，并且不能進行SMT(表面貼裝技術)操作。在MEMS麥克風的制造過程中，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行的制造步驟。

在ECM麥克風內，必須添加進行信號處理的電子元件;而在MEMS麥克風中，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)點是使麥克風具有很高的電源抑制比，能夠有效抑制電源電壓的波動。

另一個優(yōu)點是，集成在芯片上的寬帶RF抑制功能，這一點不僅對手機這樣的RF應用尤其重要，而且對所有與手機操作原理類似的設備(如助聽器)都非常重要。

MEMS麥克風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麥克風會對由安裝在同一PCB上的揚聲器引起的PCB 噪聲產(chǎn)生更低的振動耦合。

MEMS麥克風的主要參數(shù)

MEMS麥克風的發(fā)展前景　　

對于大型的半導體制造商來說，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(jù)著幾乎整個MEMS麥克風市場，它們必須依賴半導體代工廠提供相關技術并與他們分享利潤?，F(xiàn)在，英飛凌的進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險?！　?/P>

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行操作，尺寸的進一步縮小將會受到制造過程中標準自動化貼裝工具的限制。　　

ASIC中將會集成更多功能：ADC和數(shù)字輸出是第一步;還可利用標準組件，如風噪信號過濾組件;專用接口和信號預處理將成為很大的應用領域;RF屏蔽也會得到進一步改進。　　

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

很難預測何時會出現(xiàn)帶有集成式麥克風并能記錄美妙立體聲的單芯片攝像電話，但毫無疑問，技術正在朝著這個方向發(fā)展。