Akustica推模擬MEMS麥克風(fēng)單芯片方案

Akustica公司發(fā)布宣稱(chēng)是全球最小的麥克風(fēng)。這款僅有1-mm2大小的麥克風(fēng)采用了一個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)振膜和芯片上互補(bǔ)型CMOS模擬電路。該整合芯片占位面積據(jù)稱(chēng)只有其它雙芯片MEMS麥克風(fēng)競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的25%。 

    “Akustica的這種小型模擬MEMS麥克風(fēng)非常適用于手機(jī)，”SemicoResearch公司技術(shù)長(zhǎng)TonyMassimini表示?！岸?，采用單芯片的產(chǎn)品可說(shuō)是意義重大，畢竟在封裝時(shí)會(huì)占用較多的空間，而采用單芯片解決方案將使用戶(hù)能夠直接把它貼裝在電路板或可撓性基板上，甚至分別根據(jù)需求來(lái)進(jìn)行特殊的多芯片封裝。”


    其該領(lǐng)域的他競(jìng)爭(zhēng)公司如樓氏電子(KnowlesAcoustics)的模擬MEMS麥克風(fēng)解決方案則采用雙芯片解決方案。例如，Knowles分別貼裝自有的2.5mm2MEMS振膜芯片，并與ASIC并排置放，再透過(guò)線接合把振膜的原始輸出饋入ASIC。這種雙芯片解決方案采用4.72x3.76mm的17.75mm2的封裝。 

    “其它MEMS麥克風(fēng)都必須進(jìn)行封裝，這也使得其產(chǎn)品面積變得相當(dāng)大，”BourneResearch公司首席分析師MarleneBourne指出。“而Akustica的麥克風(fēng)是一顆CMOS芯片，無(wú)需傳統(tǒng)封裝，就可以直接貼裝在印刷電路板上，或者可以和手機(jī)等小型電子設(shè)備中的其它ASIC一起整合在一個(gè)封裝中。” 

    Akustica的上一代單芯片MEMS麥克風(fēng)是數(shù)字式的，且必須內(nèi)建A/D轉(zhuǎn)換器電路，故其尺寸比較大，采用的是4x4mm的封裝。為了節(jié)省芯片面積，目前這款全新的設(shè)計(jì)已放棄了數(shù)字電路，“我們一直致力于縮小模擬部份的尺寸，現(xiàn)在我們終于可以發(fā)布全球最小的模擬麥克風(fēng)了，”Akustica公司創(chuàng)始人之一的KenGabriel表示。 

    迄今為止，Akustica所宣布的所有設(shè)計(jì)訂單都是采用其數(shù)字式麥克風(fēng)的，尤其是Gateway和富士通的筆記型計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)在，這家位于美國(guó)匹茲堡的Akustica公司也希望能夠打入模擬麥克風(fēng)市場(chǎng)。 

    KnowlesAcoustics目前在數(shù)十億部規(guī)模的手機(jī)市場(chǎng)已擁有好幾項(xiàng)設(shè)計(jì)訂單。隨著Akustica模擬麥克風(fēng)的推出，行動(dòng)電話廠商有了第二個(gè)MEMS麥克風(fēng)的供貨來(lái)源。丹麥SonionMEMS公司也正設(shè)計(jì)MEMS麥克風(fēng)，不過(guò)根據(jù)分析師Bourne透露，該公司尚未量產(chǎn)。英飛凌也發(fā)布了一款瞄準(zhǔn)手機(jī)廠商的MEMS麥克風(fēng)，但也還沒(méi)有發(fā)布任何設(shè)計(jì)訂單。 

    “KnowlesAcoustics在模擬MEMS麥克風(fēng)方面已領(lǐng)先多年，但也因?yàn)槭袌?chǎng)上沒(méi)有第二家相關(guān)產(chǎn)品的貨源可供比較，他們?cè)萑腚y以說(shuō)服手機(jī)廠商采用其組件的困境，”Bourne提到?！八?，Akustica進(jìn)入這一市場(chǎng)其實(shí)對(duì)兩家公司都有所助益。因?yàn)楝F(xiàn)在手機(jī)廠商在設(shè)計(jì)時(shí)中便會(huì)較愿意采用具有兩家MEMS麥克風(fēng)的產(chǎn)品選擇?！?nbsp;

    “目前的手機(jī)市場(chǎng)已達(dá)到數(shù)十億部的規(guī)模，因此對(duì)于Akustica、Knowles、Sonion和英飛凌等公司來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)空間仍無(wú)限廣闊，”Bourne表示。 

    避免噪聲 

    雖然Knowles、Sonion和英飛凌都宣稱(chēng)雙芯片MEMS解決方案是更具成本效益的選擇，但Akustica則主張它所開(kāi)發(fā)的芯片尺寸小得多，在成本方面可與任何雙芯片產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。

此外，根據(jù)Akustica公司表示，這種芯片還能夠避免手機(jī)等設(shè)備中因電路過(guò)于密集而造成的噪聲問(wèn)題。特別是在來(lái)自MEMS振膜的訊號(hào)通過(guò)ASIC后，開(kāi)關(guān)的瞬變現(xiàn)象會(huì)被放大。 
    “對(duì)于行動(dòng)電話應(yīng)用，我們的單芯片解決方案所具有的抗電磁干擾能力比雙芯片解決方案更強(qiáng)得多，特別是對(duì)那些在芯片之間使用線接合的應(yīng)用而言──事實(shí)上，幾乎沒(méi)有什么接線會(huì)像天線一樣引起噪聲干擾，”Gabriel表示。 

    雙芯片MEMS制造商也表示，他們能夠客制其解決方案中的第二顆芯片──包含CMOS電路的ASIC──以滿(mǎn)足不同組件的特定要求。但是Akustica則說(shuō)明，由于其整顆芯片都是CMOS，包括MEMS組件在內(nèi)，因此能夠客制整個(gè)芯片。 

    “我們認(rèn)為，目前采用模擬麥克風(fēng)的許多設(shè)計(jì)人員都能夠使用我們所推出的1mm2麥克風(fēng)現(xiàn)貨，”Gabriel表示。“但有鑒于它只是另一款CMOS芯片，因此，相較于為雙芯片解決方案重新設(shè)計(jì)一款A(yù)SIC的時(shí)間而言，我們根據(jù)特定客戶(hù)要求修改其設(shè)計(jì)所需的時(shí)間可能更快?！?nbsp;

    根據(jù)分析師表示，Akustica的這款麥克風(fēng)已經(jīng)擁有一家客戶(hù)了，但該公司尚未正式發(fā)布該設(shè)計(jì)訂單。 

    Akustica的CMOS芯片目前交由X-FAB半導(dǎo)體的晶圓廠制造。而Dalsa公司則為Akustica公司的單芯片解決方案進(jìn)行移除基板材料的最后階段，并釋放機(jī)械組件，使其可順利轉(zhuǎn)換為CMOSMEMS芯片。