MEMS麦克风红不让 未来三年跨足汽车市场

 

市场研究机构 IHS iSuppli 的最新统计数据显示，受惠于手机、笔记型电脑、免持听筒耳麦、平板装置等产品的强劲需求，2012年微机电系统（MEMS）麦克风出货量增加了57%，估计2013年将进一步成长30%，出货量由 2013年的20.5亿颗增加至26.6亿颗。

IHS iSuppli 预期，MEMS麦克风市场至少在接下来叁年还会呈现两位数字成长，到2016年出货量规模可达46.5亿颗。而MEMS麦克风市场营收也同步成长， 2012年成长率42%，达到5.82亿美元；估计该数字将在2016年达到10亿美元。

根据 IHS iSuppli 资深分析师Jeremie Bouchaud说法，麦克风持续成为MEMS元件表现最亮眼的应用市场之一，除了进驻迅速成长的手机、笔记型电脑、耳麦与平板装置等终端产品，MEMS感测器也在游戏机、摄影机、电视与助听器等应用领域小有斩获；他预期MEMS麦克风将在今年进军机上盒产品，并在接下来叁年跨足汽车市场。

全球MEMS麦克风出货量预测

（来源：IHS iSuppli）

手机是MEMS麦克风的最大宗应用，根据IHS iSuppli统计，手机内的MEMS麦克风渗透率在 2012年达到69%；该数字在 2011年与2010年分别为52%与38%。此外，多麦克风现在也被越来越多智慧型手机所应用，以达到噪音抑制的效果；消除週遭环境的声音对智慧型手机的语音指令功能至关重要。

因此每支手机所搭载的麦克风数量也呈现成长趋势，IHS iSuppli指出，在2010年与2011年，大多数中、高阶手机都配备两个麦克风，而随着苹果（Apple）推出支援HD视讯录影功能的 iPhone 5 以来，叁颗麦克风更是迅速成为标準配备。

平板装置则预期在2016年成为MEMS麦克风第二大应用产品；IHS iSuppli表示，第一批问世的平板装置──包括苹果的第一代iPad──都是使用驻极体电容式麦克风（electret condenser microphones），MEMS麦克风是在第二批平板装置上才开始现身。

IHS iSuppli认为，针对噪音抑制以及语音指令的新应用预期将进一步提升MEMS麦克风在平板装置市场的渗透率，未来甚至可能在平板装置上出现4颗麦克风的配置。MEMS麦克风在2012年也进驻超过五成的笔记型电脑；还有 iPhone 4 、iPhone 4S配备的耳麦也可见到MEMS麦克风的影子。

此外IHS iSuppli也指出，苹果与叁星（Samsung）都是 2012年MEMS麦克风的大买家，两家公司合计贡献54%的全球MEMS麦克风出货量；其他MEMS麦克风大买主包括乐金电子（LG Electronics）与摩托罗拉（Motorola）。

目前MEMS麦克风的最大供应商为美国业者楼氏电子（Knowles Electronics），该公司长期稳居龙头地位，但2012年市佔率由2011年的74%缩减至58%，显见开始面临竞争压力。IHS iSuppli表示，楼氏为iPhone 系列产品的MEMS麦克风第二供应来源，不过是iPad mini平板装置的主要MEMS麦克风供应商。

尽管发展历史并不平坦，但MEMS麦克风前景光明

MEMS麦克风得到迅速采用，但并未导致其价格同步下滑，打破了消费与移动市场中快速成长的应用通常伴以价格下跌的趋势。这凸显MEMS麦克风具有较高价值。

不同于加速计，MEMS麦克风价格一直保持坚挺，这主要是因为苹果与诺基亚手机等高端领域不是只看重价格。例如，苹果为了获得高性能MEMS麦克风，支付的价格是竞争对手的三到四倍，从而帮助稳定了整体MEMS麦克风的价格。

然而，MEMS麦克风发展过程充斥着失败的尝试，以及代价高昂的知识产权（IP）争夺战。Knowles是主要MEMS麦克风厂商，拥有多项MEMS麦克风封装方面的专利，事实证明竞争对手很难跨过这些专利。在Knowles与ADI及Memstech等厂商之间，发生了大量的IP交换。

在确定目标价格方面，一些厂商也遇到了困难。由于外界认为其产品价格太高，许多厂商只是小批量生产MEMS麦克风，无法实现突破，有些厂商则彻底倒闭了。

除了Knowles以外，英飞凌是另一家MEMS麦克风主要生产商，预计去年供应商了30%的MEMS麦克风，高于2009年时的7%。在2009年放弃销售封装MEMS麦克风的念头之后，英飞凌集中精力向AAC、Goertek、BSE和Hosiden等驻极体电容式麦克风厂商销售MEMS裸片与专用集成电路。

英飞凌的这种策略不断取得成功，为苹果等买家提供了Knowles以外的第二个MEMS麦克风货源。苹果曾经暗示扩大搜索其它供应商，以降低采购风险。

MEMS麦克风构架优势展现

1、内部结构

MEMS麦克风是由MEMS（微电机系统）微电容传感器、微集成转换电路（放大器）、声腔及RF抗噪电路组成。MEMS微电容极头部分包含接收声音的硅振膜和硅背极， 硅振膜可直接将接收到的音频信号经MEMS微电容传感器传输给微集成电路， 微集成电路可将高阻的音频电信号转换并放大成低阻的音频电信号， 同时经RF抗噪电路滤波， 输出与手机前置电路相匹配的电信号。 完成“声--电”转换。

MEMS麦克风内虽然包含多个部件，但相比ECM要减去很多，这为组装提供了便利。而且半导体部件持续降价的趋势也使得其成本有望快速下降，进而加快推广。MEMS的轻薄特点在手机中尤其明显，因为足够薄之后就可以贴在PCB的背面，直接面对用户的发音部位。

上图左侧是MEMS麦克风的组成结构，其中包含两块芯片，MEMS为传感部件，ASIC为信号处理部件；此外还包括引脚、电容等。实际上MEMS麦克风的原理与传统的驻极体麦克风（ECM）相似，但是关键部件是半导体制程，具有了许多ECM无法获取的优势。

2、优势突出

（1）相对于传统驻极体麦克风，MEMS具有耐高温、耐回流焊特性，可以直接使用SMT生产方式组装，减少了烦琐的手工、半自动装配、电气性能测试、返工等一系列生产成本；生产效率显著提高。

（2）传统驻极体麦克风零部件繁多，生产工艺工序人工因素多，产品性能一致性及品质一致性差；MEMS麦克风，可以采取全自动化生产，产品性能及品质一致性高。

（3）传统驻极体麦克风，采取高电压将电荷驻存在驻极体材料上的工作原理；电荷易受环境和使用条件影响，造成电荷逃逸，灵敏度降低。MEMS麦克风采用偏置电压工作原理，无需驻存电荷，无需驻极体材料，所以产品稳定性更好。

（4）结构空间更节省，设计使用更灵活。