Akustica推模拟MEMS麦克风单芯片方案

Akustica公司发布宣称是全球最小的麦克风。这款仅有1-mm2大小的麦克风采用了一个微机电系统(MEMS)振膜和芯片上互补型CMOS模拟电路。该整合芯片占位面积据称只有其它双芯片MEMS麦克风竞争产品的25%。

“Akustica的这种小型模拟MEMS麦克风非常适用于手机，”SemicoResearch公司技术长TonyMassimini表示。“而且，采用单芯片的产品可说是意义重大，毕竟在封装时会占用较多的空间，而采用单芯片解决方案将使用户能够直接把它贴装在电路板或可挠性基板上，甚至分别根据需求来进行特殊的多芯片封装。”

其该领域的他竞争公司如楼氏电子(KnowlesAcoustics)的模拟MEMS麦克风解决方案则采用双芯片解决方案。例如，Knowles分别贴装自有的2.5mm2MEMS振膜芯片，并与ASIC并排置放，再透过线接合把振膜的原始输出馈入ASIC。这种双芯片解决方案采用4.72x3.76mm的17.75mm2的封装。

“其它MEMS麦克风都必须进行封装，这也使得其产品面积变得相当大，”BourneResearch公司首席分析师MarleneBourne指出。“而Akustica的麦克风是一颗CMOS芯片，无需传统封装，就可以直接贴装在印刷电路板上，或者可以和手机等小型电子设备中的其它ASIC一起整合在一个封装中。”

Akustica的上一代单芯片MEMS麦克风是数字式的，且必须内建A/D转换器电路，故其尺寸比较大，采用的是4x4mm的封装。为了节省芯片面积，目前这款全新的设计已放弃了数字电路，“我们一直致力于缩小模拟部份的尺寸，现在我们终于可以发布全球最小的模拟麦克风了，”Akustica公司创始人之一的KenGabriel表示。

迄今为止，Akustica所宣布的所有设计订单都是采用其数字式麦克风的，尤其是Gateway和富士通的笔记型计算机。现在，这家位于美国匹兹堡的Akustica公司也希望能够打入模拟麦克风市场。

KnowlesAcoustics目前在数十亿部规模的手机市场已拥有好几项设计订单。随着Akustica模拟麦克风的推出，行动电话厂商有了第二个MEMS麦克风的供货来源。丹麦SonionMEMS公司也正设计MEMS麦克风，不过根据分析师Bourne透露，该公司尚未量产。英飞凌也发布了一款瞄准手机厂商的MEMS麦克风，但也还没有发布任何设计订单。

“KnowlesAcoustics在模拟MEMS麦克风方面已领先多年，但也因为市场上没有第二家相关产品的货源可供比较，他们曾陷入难以说服手机厂商采用其组件的困境，”Bourne提到。“所以，Akustica进入这一市场其实对两家公司都有所助益。因为现在手机厂商在设计时中便会较愿意采用具有两家MEMS麦克风的产品选择。”

“目前的手机市场已达到数十亿部的规模，因此对于Akustica、Knowles、Sonion和英飞凌等公司来说，市场空间仍无限广阔，”Bourne表示。

避免噪声

虽然Knowles、Sonion和英飞凌都宣称双芯片MEMS解决方案是更具成本效益的选择，但Akustica则主张它所开发的芯片尺寸小得多，在成本方面可与任何双芯片产品竞争。

此外，根据Akustica公司表示，这种芯片还能够避免手机等设备中因电路过于密集而造成的噪声问题。特别是在来自MEMS振膜的讯号通过ASIC后，开关的瞬变现象会被放大。

“对于行动电话应用，我们的单芯片解决方案所具有的抗电磁干扰能力比双芯片解决方案更强得多，特别是对那些在芯片之间使用线接合的应用而言──事实上，几乎没有什么接线会像天线一样引起噪声干扰，”Gabriel表示。

双芯片MEMS制造商也表示，他们能够客制其解决方案中的第二颗芯片──包含CMOS电路的ASIC──以满足不同组件的特定要求。但是Akustica则说明，由于其整颗芯片都是CMOS，包括MEMS组件在内，因此能够客制整个芯片。

“我们认为，目前采用模拟麦克风的许多设计人员都能够使用我们所推出的1mm2麦克风现货，”Gabriel表示。“但有鉴于它只是另一款CMOS芯片，因此，相较于为双芯片解决方案重新设计一款ASIC的时间而言，我们根据特定客户要求修改其设计所需的时间可能更快。”

根据分析师表示，Akustica的这款麦克风已经拥有一家客户了，但该公司尚未正式发布该设计订单。

Akustica的CMOS芯片目前交由X-FAB半导体的晶圆厂制造。而Dalsa公司则为Akustica公司的单芯片解决方案进行移除基板材料的最后阶段，并释放机械组件，使其可顺利转换为CMOSMEMS芯片。