【原創】MEMS麥克風質量產量不可兼得?制造廠商應如何兼顧?

winniewei 提交于 周三, 10/09/2019
【原創】MEMS麥克風質量產量不可兼得?制造廠商應如何兼顧?

作者:張國斌

MEMS麥克風目前是MEMS產業中成長速度最快的元件,在智能手機普及應用及快速更迭的推動下,每年移動應用設備所使用的麥克風總數量早已數以十億計。

而隨著各手機廠商為了增加自身產品的差異性,而競相采用更復雜先進的音頻特性,不斷推陳出新的聲音處理需求也在持續迭代。在當前的手機市場需求下,每款手機,尤其是性能強悍的旗艦機型,需要多個麥克風滿足音頻處理需求,例如回音消除、噪聲消除、風切聲過濾、波束定向控制、立體環繞聲等。在這樣強大的市場趨勢推動下,MEMS麥克風市場迎來了高速增長與技術更新的高潮。

智能手機驅動市場需求,MEMS麥克風供應鏈競爭激烈

自MEMS麥克風首次亮相以來,其高抗噪性和簡化電路設計的優點受到了市場的廣泛認可與應用。全球龐大的智能手機出貨量,加速了MEMS麥克風市場飆升,因為幾乎每部智能手機中都至少使用2-4個MEMS麥克風。

伴隨著5G時代的逐步到來,通信速度的迭代讓更多的新興技術與應用成為可能。未來,可穿戴設備、醫療設備,甚至AR/VR產品等新的應用領域也成為MEMS麥克風增長的有效動力,市場需求量勢必還將進一步擴大,MEMS麥克風制造廠商未來所面臨的競爭局面也將愈加激烈。

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對于麥克風龐大且不斷增長的使用量,使得業界頻頻對新麥克風技術進行投資,隨著MEMS麥克風技術逐漸成熟,規模效應使得成本降低,智能手機等消費類電子領域對MEMS麥克風的需求量大大的促進了其增長,同時一線的旗艦手機項目對MEMS麥克風的質量和產量要求越來越高,需要MEMS麥克風制造廠商在交貨時間、質量上實現高度配合與高水平交付。一線的旗艦機型往往有著極高的市場影響力和更高的利潤,為了能成功打進旗艦項目的供應鏈,MEMS麥克風制造商也會投入更高的研發成本,開發更高性能的MEMS麥克風。但是在麥克風投入生產時,卻往往會“掉鏈子”,讓高昂的研發成本付之一炬。

質量與產量的平衡成為MEMS麥克風制造商的首要命題

目前眾多的MEMS麥克風制造商并不缺乏核心技術,甚至國內的廠商也已躋身國際一流水平,被蘋果、三星等國際巨頭所采用,而真正的問題是出在生產制造環節。在大批量裝配印刷電路板期間,存在一些可能會危及MEMS麥克風完整性的技術問題。這些問題包括回流過程中由于極高溫引起的壓力積聚、顆粒污物和霧化焊料熔滴,它們可能損壞MEMS麥克風,導致電子設備的聲學性能下降、產量明顯降低以及制造成本上升。

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而現有的MEMS麥克風安裝防護方案易導致產量損失。許多制造商會選用不透氣物料來保護MEMS麥克風。這種解決方案或許有效,但使用不透氣物料可能會導致具有破壞性的壓力積聚,從而導致產量損失。盡管很多MEMS麥克風制造商都已引入全自動化半導體封裝,偌大車間內人工的干預不過10余人,但也無法百分百避免封裝過程中的污染物殘留。這些問題如果處理不當,甚至會出現供應風險,影響制造商的及時交付及新產品的上線時間,長遠來看,對于制造商的行業聲譽及未來業務,都會造成一定程度的負面影響。

面對這樣的挑戰,戈爾(Gore)公司的設計和工程團隊已開發出一種獨特解決方案,即新推出的GORE?MEMS防護透氣聲學產品。這個產品可以降低手機品牌廠商的供應和質量風險,能在MEMS麥克風制造和封裝時對麥克風進行全面保護,讓麥克風免受顆粒物和壓力積聚的損害,同時支持制程中測試,幫助MEMS麥克風制造商實現質量與產量的卓著平衡。

GORE?MEMS防護透氣聲學產品

GORE? MEMS防護透氣聲學產品能夠提供可靠的顆粒防護,同時其透氣型膨體聚四氟乙烯(ePTFE)透氣膜使氣體能夠穿過麥克風音孔,緩解壓力積聚,使麥克風免遭損壞。

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尤其是專為麥克風制造商所打造的Style200型可在封裝過程中可安裝于MEMS麥克風內部,從而實現顆粒防護,同時在電路板裝配過程中無需進行任何特殊處理。產品以類晶圓格式進行數字映射,且與高速固晶設備兼容。Style200用于滿足大批量高速安裝過程中的嚴苛要求,且能夠在多次回流周期中耐受高達280℃(390oF)的溫度40秒之久,同時顆粒過濾精度達到99%(5微米)。

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長遠來看,GORE?MEMS防護透氣聲學產品憑借可靠的顆粒防護性能、高效的壓力平衡、靈活的制程中測試三大優勢,可以為眾多手機品牌廠商的MEMS麥克風從生產制造開始就提供卓越保護,在保證產量和質量同時,更好地提高經濟效益,讓MEMS麥克風制造商更具有爭奪旗艦項目的實力。

戈爾已經與全球各地的合作伙伴一起,制造出了超過1億個GORE? MEMS防護透氣聲學產品。隨著5G時代的到來,MEMS麥克風將會被應用到越來越多的消費場景中,在制作質量與生產效率中間找到一個高效有利的平衡點,將成為MEMS麥克風廠商在日漸加劇的市場競爭中,破局而出的制勝法則。

注:本文為原創文章,轉載請注明作者及來源

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