【原创】MEMS麦克风质量产量不可兼得?制造厂商应如何兼顾?

winniewei 提交于 周三, 10/09/2019
【原创】MEMS麦克风质量产量不可兼得?制造厂商应如何兼顾?

作者:张国斌

MEMS麦克风目前是MEMS产业中成长速度最快的元件,在智能手机普及应用及快速更迭的推动下,每年移动应用设备所使用的麦克风总数量早已数以十亿计。

而随着各手机厂商为了增加自身产品的差异性,而竞相采用更复杂先进的音频特性,不断推陈出新的声音处理需求也在持续迭代。在当前的手机市场需求下,每款手机,尤其是性能强悍的旗舰机型,需要多个麦克风满足音频处理需求,例如回音消除、噪声消除、风切声过滤、波束定向控制、立体环绕声等。在这样强大的市场趋势推动下,MEMS麦克风市场迎来了高速增长与技术更新的高潮。

智能手机驱动市场需求,MEMS麦克风供应链竞争激烈

自MEMS麦克风首次亮相以来,其高抗噪性和简化电路设计的优点受到了市场的广泛认可与应用。全球庞大的智能手机出货量,加速了MEMS麦克风市场飙升,因为几乎每部智能手机中都至少使用2-4个MEMS麦克风。

伴随着5G时代的逐步到来,通信速度的迭代让更多的新兴技术与应用成为可能。未来,可穿戴设备、医疗设备,甚至AR/VR产品等新的应用领域也成为MEMS麦克风增长的有效动力,市场需求量势必还将进一步扩大,MEMS麦克风制造厂商未来所面临的竞争局面也将愈加激烈。

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对于麦克风庞大且不断增长的使用量,使得业界频频对新麦克风技术进行投资,随着MEMS麦克风技术逐渐成熟,规模效应使得成本降低,智能手机等消费类电子领域对MEMS麦克风的需求量大大的促进了其增长,同时一线的旗舰手机项目对MEMS麦克风的质量和产量要求越来越高,需要MEMS麦克风制造厂商在交货时间、质量上实现高度配合与高水平交付。一线的旗舰机型往往有着极高的市场影响力和更高的利润,为了能成功打进旗舰项目的供应链,MEMS麦克风制造商也会投入更高的研发成本,开发更高性能的MEMS麦克风。但是在麦克风投入生产时,却往往会“掉链子”,让高昂的研发成本付之一炬。

质量与产量的平衡成为MEMS麦克风制造商的首要命题

目前众多的MEMS麦克风制造商并不缺乏核心技术,甚至国内的厂商也已跻身国际一流水平,被苹果、三星等国际巨头所采用,而真正的问题是出在生产制造环节。在大批量装配印刷电路板期间,存在一些可能会危及MEMS麦克风完整性的技术问题。这些问题包括回流过程中由于极高温引起的压力积聚、颗粒污物和雾化焊料熔滴,它们可能损坏MEMS麦克风,导致电子设备的声学性能下降、产量明显降低以及制造成本上升。

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而现有的MEMS麦克风安装防护方案易导致产量损失。许多制造商会选用不透气物料来保护MEMS麦克风。这种解决方案或许有效,但使用不透气物料可能会导致具有破坏性的压力积聚,从而导致产量损失。尽管很多MEMS麦克风制造商都已引入全自动化半导体封装,偌大车间内人工的干预不过10余人,但也无法百分百避免封装过程中的污染物残留。这些问题如果处理不当,甚至会出现供应风险,影响制造商的及时交付及新产品的上线时间,长远来看,对于制造商的行业声誉及未来业务,都会造成一定程度的负面影响。

面对这样的挑战,戈尔(Gore)公司的设计和工程团队已开发出一种独特解决方案,即新推出的GORE®MEMS防护透气声学产品。这个产品可以降低手机品牌厂商的供应和质量风险,能在MEMS麦克风制造和封装时对麦克风进行全面保护,让麦克风免受颗粒物和压力积聚的损害,同时支持制程中测试,帮助MEMS麦克风制造商实现质量与产量的卓著平衡。

GORE®MEMS防护透气声学产品

GORE® MEMS防护透气声学产品能够提供可靠的颗粒防护,同时其透气型膨体聚四氟乙烯(ePTFE)透气膜使气体能够穿过麦克风音孔,缓解压力积聚,使麦克风免遭损坏。

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尤其是专为麦克风制造商所打造的Style200型可在封装过程中可安装于MEMS麦克风内部,从而实现颗粒防护,同时在电路板装配过程中无需进行任何特殊处理。产品以类晶圆格式进行数字映射,且与高速固晶设备兼容。Style200用于满足大批量高速安装过程中的严苛要求,且能够在多次回流周期中耐受高达280℃(390ºF)的温度40秒之久,同时颗粒过滤精度达到99%(5微米)。

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长远来看,GORE®MEMS防护透气声学产品凭借可靠的颗粒防护性能、高效的压力平衡、灵活的制程中测试三大优势,可以为众多手机品牌厂商的MEMS麦克风从生产制造开始就提供卓越保护,在保证产量和质量同时,更好地提高经济效益,让MEMS麦克风制造商更具有争夺旗舰项目的实力。

戈尔已经与全球各地的合作伙伴一起,制造出了超过1亿个GORE® MEMS防护透气声学产品。随着5G时代的到来,MEMS麦克风将会被应用到越来越多的消费场景中,在制作质量与生产效率中间找到一个高效有利的平衡点,将成为MEMS麦克风厂商在日渐加剧的市场竞争中,破局而出的制胜法则。

注:本文为原创文章,转载请注明作者及来源

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