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硅麦克风纯MEMS与CMOS工艺的差异
深圳市蓝之宇电子有限公司
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多数企业所开发的MEMS微麦克风主要分为两种形态:第一种是利用专业的MEMS代工厂制造出MEMS IC,再加上一个ASIC放大器,将MEMS IC及ASIC IC用SIP封装方式封装成MEMS麦克风芯片。这一部分在IC封装过程中必须保护振膜不被破坏,其封装成本相对较高;另一种是先利用CMOS晶圆厂制造出ASIC部分,再利用后工艺来形成MEMS的结构部分。其MEMS工艺技术目前似乎还无法在标准的CMOS晶圆厂完成,这主要是由于振膜需沉积高分子聚合物材料,而高分子聚合物材料还未用于目前的标准半导体IC工艺。另外,在CMOS工艺完成后,需分别在芯片的正面蚀刻出振膜并在其背面蚀刻出腔体及声学孔。该步骤通过载体晶圆(CarrierWafer)来完成,在标准的CMOS铸造厂目前尚未创建出这样的环境。

目前,最大的课题是如何突破这两种形态MEMS麦克风的封装技术。其专利均由美国的微麦克风企业所掌控,因此,MEMS麦克风市场占有率主要分布在少数企业手上。

MEMS麦克风目前已经取代ECM麦克风被广泛应用于手机中(尤其是智能手机),其主要原因是MEMS麦克风具有耐候性佳、尺寸小及易于数字化的优点。MEMS麦克风采用半导体材质,特性稳定,不会受到环境温湿度的影响而发生改变,因而可以维持稳定的音质。电子产品组装在过锡炉时的温度高达260℃,常会破坏ECM麦克风的振膜而必须返工,这将增加额外的成本。采用MEMS麦克风则不会因为锡炉的高温而影响到材质,适合于SMT的自动组装。麦克风信号在数字化后,可以对其进行去噪、声音集束及回声消除等信号处理,从而能够提供优异的通话品质。目前已有多款智能手机采用数字化技术,在功能手机中也有加速采用的迹象。此外,笔记本电脑也是目前使用MEMS麦克风的主流,而机顶盒生产企业同样在积极尝试将MEMS麦克风应用于开发声控型机顶盒。

更多详情请访问:http://www.mems-sensor.com.cn/


 

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