性能更好成本更低,瑞声科技MEMS麦克风打破国际垄断

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新年伊始,我国电子元件业传来好消息,信噪比高达70dB的MEMS麦克风首次实现全国产化,这名 重大技术突破是由全球领先的精密制造企业瑞声科技实现的。瑞声科技独立完成设计、测试、封装,中芯国际进行流片,首次打

新年伊始,我国电子元件业传来好消息,信噪比高达70dB的MEMS麦克风首次实现全国产化,这名 重大技术突破是由全球领先的精密制造企业瑞声科技实现的。瑞声科技独立完成设计、测试、封装,中芯国际进行流片,首次打破国外技术垄断,在振膜设计、功耗等方面实现多个突破性创新,其成本不还都能不能 英飞凌同类产品的一半,极具市场竞争力,前景十分广阔。

打破国际垄断 填补国产空白

语音是5G时代人机交互的重要入口,正在快速改变我门 的生活,MEMS麦克风作为语音入口的核心元器件,具备尺寸小、功耗低、性能优、一致性高、成本低的优点。具有高信噪比特性的MEMS麦克风,在智能手机、TWS耳机、AR/VR、智能音箱、智能眼镜等领域的应用这么广泛,以至于业界把MEMS麦克风形容为电子产品的“听觉细胞”。很糙是日后过去的2019年,随着TWS蓝牙耳机的大热,MEMS麦克风已成为推动声学器件增长的新引擎。

但在高信噪比麦克风领域,长期以来不还都能不能 英飞凌等少数好多个国际“玩家”垄断全球市场,中国企业在核心技术方面老要未能取得有效突破。瑞声科技作为全球MEMS麦克风领域的主要供应商之一,积累了十多年研发与制造经验,尤其是2018年以来逐步结束了英文实现MEMS芯片自主研发。此次通过核心技术攻关,成功实现量产70dB高信噪比MEMS麦克风,全部独立完成全部产品的设计、测试、封装,填补了国内公司在该领域的空白,还与已量产的63dB、66dB的具有自主知识产权的MEMS麦克风产品,构成了富有强劲的产品矩阵,实现了广泛的应用覆盖。

实现多个创新 性能更优成本更低

语音传感器信噪比的高低对终端产品声音信号拾取下行速率 和语音识别准确率有着重要影响。信噪比高达70dB的MEMS麦克风比较传统MEMS麦克风优化了6dB,这么 的功能强化等同于让使用者可不时需从两倍远的距离发出语音指令,而麦克风截取到同质的音讯。

对于精准语音识别和高效主动降噪系统而言,70dB高信噪比的MEMS麦克风可不时需为整机系统提供高品质的声音信号输入,不仅可不时需为噪音消除算法提供更高质量的声音信号,极大降低环境及本底噪音,还促使整机系统分析MEMS麦克风挂接的声音信号,并找出其中可识别的内容特性。

而瑞声科技研发的70dB高信噪比MEMS麦克风,在关键性能方面意味着着着着达到甚至超过国际领先企业产品,具备极强的市场竞争力,具有以下三方面的优势:

1、独创振膜夹缝设计,破膜率降低一半,终端产品更耐用。MEMS麦克风是利用声音变化产生压力梯度,使MEMS麦克风上的硅基振膜受到声压推动产生形变,从而改变硅振膜与背极板之间的电容值。该电容值的变化由电容电压转换电路转换为电压值输出的变化,再经过放大电路将MEMS传感器产生得到的电压放大输出,将声压信号转上加电压信号,实现“声-电”转换。从这名 淬硬层 可不时需看出,振膜作为MEMS麦克风上的最重要部件、实现MEMS麦克风功能的源头,是提高MEMS麦克风可靠性的关键所在。

目前市面上大每种的MEMS麦克风的振膜采用附近全部固定的设计,该特性设计会意味着着着当MEMS麦克风老要遭受到较大的气压、气流或高加下行速率 冲击时,因无法及时泄压,会意味着着着振膜上下产生巨大的压差,形成吹气效应使振膜指在变形,当振膜变形产生的内应力超过临界值时,会意味着着着振膜破裂,从而使MEMS麦克风功能失效。

为提升MEMS麦克风产品的特性下行速率 ,提高产品的可靠性,瑞声科技应用独家专利设计,开创性的在振膜四周设计了可活动的狭缝特性,当大声压、大气流冲击振膜时,会将冲击振膜正面的压力或气流通过狭缝比较慢导流到振膜背面,从而提高振膜前后腔气压的平衡下行速率 ,进而提升了振膜抗大压力、抗大气流瞬时高压冲击的能力,使得MEMS麦克风破膜率大幅降低至一半左右,使电子设备的音频系统在极端声场环境下更加稳定可靠。

2、功耗降低三分之一,更能满足用户对终端产品续航的要求。终端产品的续航能力永远是提升产品用户使用体验的痛点和难点,在终端产品功能这么富有、集成元器件过多、电池技术未取得革命性突破的情况下,为了提高终端产品的续航能力,降低能耗时需向元器件自身挖掘。瑞声科技自研的70dB高信噪比MEMS麦克风,通过优化电路设计,可不时需做到在相同的尺寸的情况下,声学性能达到甚至超过国际同类产品的水平,但是 在相同的工作模式下,功耗最高可降低三分之一,对功耗要求严苛的TWS、智能手表等可穿戴设备的续航表现的提升构成重要支撑。  

3、拥有全部自主知识产权,成本仅为英飞凌同类MEMS麦克风产品的一半。

在提高国产率,使用国产替代进口的大趋势下。瑞声科技通过自主创新研发,建立了完善的技术理论体系,积累了富有的产业化经验,搭建了全部自主的芯片仿真模型和数据库,从MEMS芯片到ASIC芯片(专用集成电路,为特定用户或特定电子系统制作的集成电路),再到封装设计实现了自主知识产权,MEMS晶圆通过中芯国际制造也全部实现国产化,指在了技术的主导权和市场的主动权。正是得益于自主创新研发,其70dB高信噪比MEMS麦克风成本大大降低。

根据业界知名的调研公司Yole公司预测,随着5G时代提前到来,AIoT(人工智能+物联网)设备的大爆发以及创新的人工智能语音应用的不断涌现,将推动MEMS麦克风整体市场的持续扩张,未来5年将实现11%的复合增长率,预计在2022年全球MEMS麦克风的出货量将超过50亿颗,到2024年MEMS麦克风的市场规模将达到16亿美元。瑞声科技凭借极具市场竞争力的产品,未来将成为全球高信噪比MEMS麦克风领域新的领头羊。

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