MEMS麦克风市场升温 国内企业积极跟进

2005年-2010年MEMS麦克风市场情况

近年来，MEMS(微机电系统)技术发展迅速，在诸多领域都能看到它的应用产品，而MEMS麦克风在手机中的应用更是让它声名鹊起。由于MEMS麦克风具有体积小，抗干扰能力强和自动化生产的优势，未来会逐步取代传统驻极体电容式麦克风(ECM)市场，因而受到越来越多厂商的追捧。

MEMS麦克风市场逐步扩大

MEMS麦克风能够承受表面贴装工艺中回流焊接技术的温度，可采用自动贴装技术。因此无需麦克风的手工插件，从而减少装配的时间和成本。而且随着市场的不断发展，驻极体麦克风会逐步被MEMS麦克风挤出中高端市场，也就是说MEMS麦克风将取代驻极体麦克风成为中高端市场(也是数量最大的市场)的主流。但业内人士也分析说，一些低端市场如玩具等行业，MEMS麦克风仍然不具备进入的条件。因此，下一步全球微型麦克风市场会进一步细分。
ADI公司微机械产品部相关负责人表示，尽管集成语音、音乐与视频的电子设备的数量在不断增加，但这些手持式电子产品的声音质量却未能达到消费者的预期，因此，体积小巧、工艺先进的MEMS麦克风将有广阔的市场。
欧胜微电子大中国区销售经理钟庆源介绍，麦克风在便携式消费电子领域已经有了越来越多的应用。目前的麦克风通常都是驻极体电容式麦克风，但是MEMS技术的应用正日趋增加。MEMS麦克风拥有的尺寸小巧、改进的性能稳定性和可回流焊接等优点已经获得了明显的收益，尤其是在手机和笔记本电脑市场上。
苏州敏芯微电子技术有限公司总裁特别助理刘勇在接受《中国电子报》记者采访时表示，目前硅麦克风的市场仍主要是手机市场，随着微软Windowsvista操作系统的日益普及，其内置的VoIP功能将促进硅麦克风向电脑等领域应用扩展，随着汽车对降噪等方面的需求，硅麦克风阵列也将逐步进入汽车应用领域。

国内厂商积极跟进

2008年全球MEMS麦克风市场规模约6亿颗，估计至2011年全球MEMS麦克风市场将超过16亿颗，2006年～2011年的年复合成长率将达43%%。正是如此诱人的市场，吸引了国内外众多厂商进入这个市场，而国内企业在该领域所取得的成绩更是令人兴奋。
作为国内微电声产业领导厂商之一的歌尔声学股份有限公司目前已经成功开发出MEMS麦克风、麦克风阵列、扬声器模组、数字麦克风产品。该公司有关负责人在接受《中国电子报》记者采访时表示，虽然目前MEMS麦克风正处于上升势头，但业内厂商还应该在MEMS麦克风产品质量的一致性及技术升级方面做努力。新一代硅麦克风的盛行正是行业洗牌的好时机，虽然进入门槛比较高，而且也充满了风险，但对于那些有技术储备和积累的企业来说，仍然是个好机会。在这个领域，产品性价比、行业知名度以及客户的认可是非常关键的，其中客户的认可最为关键。该负责人表示，歌尔声学凭借其在电声领域的多年经验，已建立起了包括声音信号处理、短距离无线通信、MEMS和产品测试的多技术融合的产品研发平台，具备综合技术优势和创新产品研发能力。他们开发的MEMS产品具有高温不损害，工艺成本低等优势。
瑞声声学科技控股有限公司研发副总裁朱秉科表示，随着便携式消费品的小型化，MEMS麦克风将是未来的发展趋势。而伴随着材料的进步以及应用的不断扩大，市场对MEMS麦克风的需求也会越来越大。目前，提高MEMS麦克风的可靠性和稳定性是当务之急。对于MEMS的专利，国内企业一般都回避不了，只有不断创新，开发新产品才能立足市场。朱秉科强调，阻碍MEMS麦克风发展的瓶颈是应用，一旦应用领域多了，成本自然会降下来，进而会普及。他介绍说，瑞声声学从手机功能不断增加、体积越来越小的发展趋势中总结出研发和生产微型电声产品是企业发展的机遇，提出了创新人才、创新技术、创新市场的战略步骤，扩大了与美国名校合作，开发成功微机电结构MEMS硅基麦克风，并由此进入MEMS传感器产品领域。目前，MEMS麦克风产品销售收入占公司收入的8%%-10%%，将来所占的份额会越来越大，将成为公司的主力产品之一。
尽管在MEMS麦克风芯片领域国外公司唱主角，但国内芯片企业苏州敏芯研发的MEMS麦克风芯片拥有完全自主知识产权，其工业化样品已经通过客户的检测并获得认可，性能完全达到甚至部分指标超过了目前国外的竞争对手。刘勇告诉《中国电子报》记者，因为MEMS麦克风成品的利润比较高，这直接导致国外芯片公司既做芯片又做成品，因此，他们和国内麦克风生产厂商之间除了合作又多了一层竞争关系，这是国内麦克风厂商不愿看到的。但国内芯片厂商具有的成本优势，也使他们在这个领域更具竞争力。至于技术，刘勇说，MEMS技术的先进性主要集中在工艺方面，微细加工只到微米级，这对国内厂商来讲不是什么困难的事情，因此在技术上并不比国外落后。他告诉记者，苏州敏芯已经量产的MEMS麦克风芯片有1.35mm×1.35mm和1mm×1mm两款。同时，基于自主知识产权的高性能低成本封装技术方案，目前也已经得到了工业化验证。
刘勇强调说，由于MEMS硅麦克风涉及声学和半导体产业两大方面的内容，资源及产业链整合难度较高。很多国内微型麦克风公司在研发MEMS硅麦克风方面存在很多困难。基于此，苏州敏芯制定了面向国内微型麦克风公司，提供从设备到封装工艺转移、测试的整套封装技术咨询服务，以便国内微型麦克风公司在MEMS硅麦克风方面能迅速赶上并超过国外竞争对手。

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硅基MEMS麦克风特点

硅基MEMS麦克风又叫微型硅基麦克风，是采用硅基MEMS工艺生产的仅有普通麦克风一半大小的新型产品，它具有普通麦克风相同的声学和电学性能，但却更加结实耐用，耐热性能更强，功耗更低。
这种新型麦克风内含两个芯片——— MEMS芯片和专用集成电路(ASIC)芯片，两枚芯片封装在一个表面贴装器件封装体中。MEMS芯片包括一个刚性穿孔背电极和一片用作电容器的弹性硅膜。该弹性硅膜将声波转换为电容变化。ASIC芯片用于检测电容变化，并将其转换为电信号输出。
硅基MEMS麦克风耐热温度高达260℃，具有很强的抗震性能。此外，它还具有很好的声学性能，具有较高的信噪比和一致性非常高(较好)的敏感度，并且在不同温度下的性能都十分稳定。
由于MEMS硅麦克风在灵敏度、信噪比等方面的一致性非常高，相对于传统驻极体麦克风更易于组合成麦克风阵列，且稳定性会非常高。结合后端的语音算法，麦克风阵列能够实现通话的指向性和提高通话质量。目前WindowsVista已经内置了麦克风阵列的算法，因此各大笔记本厂家都在争相寻找成熟的MEMS硅麦克风供应商，从而提高其视频通话中的语音传输质量。
硅基MEMS麦克风的另一突出优点就是功耗很低，平均只有70μW，工作电压范围1.5V～3.3V。
硅基MEMS麦克风用途广泛，既可用于新型手机也可用于消费类电子产品、笔记本电脑以及医疗设备(如助听器)，还可应用于汽车行业(如免提通话装置)。甚至是将其应用于工业领域，例如用声波传感器监控设备运转。