MEMS 2012出货20.5亿只 麦克“疯”来袭

       业界普遍认为，苹果是MEMS麦克风的直接市场推手。iPhone 5来说，它采用全新声学设计，分别在机身正面上方、后面和底座，导入MEMS麦克风；此一作法可较过去仅两颗麦克风的设计，实现更好的降噪效果，进一步提升音频质量。由于过去iPhone 4S语音识别能力不佳的问题常为人所诟病，因此iPhone 5特地于手机底部新增第三颗MEMS麦克风，其主要作用即是提升该手机智能语音系统Siri的辨识能力。随着iPhone 5以及其他智能手机销售量的攀升，MEMS麦克风市场需求亦可望水涨船高。

       IHS MEMS和传感器资深分析师兼研究总监Jeremie Bouchaud也印证了这个观点，他表示，现在智能手机正在采用多个麦克风来消除环境噪声，这一功能对那些支持语音输入的智能手机来说是至关重要的，如苹果的Siri。苹果已经领先采用了MEMS麦克风技术，并一直在稳定增加使用的MEMS麦克风数量，以增强产品的竞争力。尽管2010年和2011年中档到高端智能手机大部分采用2个麦克风架构，但自从苹果在iPhone 5背部采用了3个麦克风来实现高清晰度视频录影，3麦克风架构正在快速变成业界标准。

       同时，平板电脑和超极本也在越来越多地实现噪声抑制和语音输入功能，这导致多个MEMS麦克风用作超声波传感器来实现手势识别和手势操作功能。世平集团技术应用副理张君宜日前在参加我爱方案网举办的“平板电脑设计工作坊”时，就明确表示看好MEMS麦克风的在平板电脑市场中的前景，并将其与无线充电、NFC、Miracast和IR&BLE并称为“平板电脑下一代决胜元素”。

       此外，MEMS麦克风也用在其它重要的应用场合，包括耳机、游戏机、照相机、电视和助听器。

MEMS麦克风的技术优势

       那么MEMS麦克风在应用中，与普通麦克风相比有哪些优势呢？张君宜分析，其主要的优势包括：

1.不受回流焊温度的影响；

2.自动化装配代替人工；

3.更高的信噪比和一致性；

4.更高的耐抗冲击；

5.宽的温度范围；

6.消耗更低的电流；

7.更加抗温和抗震。

       与传统的ECM(驻极体电容器) 麦克风的聚合材料振动膜相比，MEMS麦克风在不同温度下的性能都十分稳定，其敏感性不会受温度、振动、湿度和时间的影响。由于耐热性强，MEMS麦克风可承受260℃的高温回流焊。

       传统ECM的尺寸通常比MEMS麦克风大，并且不能进行SMT（表面贴装技术）操作。在MEMS麦克风的制造过程中，SMT回流焊简化了制造流程，可以省略一个目前通常以手工方式进行的制造步骤。

       MEMS麦克风需要ASIC提供的外部偏置，而ECM没有这种偏置。有效的偏置将使MEMS麦克风在整个操作温度范围内都可保持稳定的声学和电气参数，还支持具有不同敏感性的麦克风设计。

       在ECM麦克风内，必须添加进行信号处理的电子元件；而在MEMS麦克风中，只需在上添加额外的专用功能即可。与ECM相比，这种额外功能的优点是使麦克风具有很高的电源抑制比，能够有效抑制电源电压的波动。

       MEMS麦克风的小型振动膜直径不到1mm，与ECM相比，MEMS麦克风会对由安装在同一PCB上的扬声器引起的PCB 噪声产生更低的振动耦合。

       此外，MEMS集成在芯片上的宽带RF抑制功能，这一点不仅对手机这样的RF应用尤其重要，而且对所有与手机操作原理类似的设备（如助听器）都非常重要。下图展示了微型麦克风的技术演进过程。         

图一，微型麦克风技术演进

MEMS麦克风市场趋势

       随着市场的发展，MEMS麦克风市场的格局也在不断的变化中。在HIS最新的分析报告显示，楼氏电子继续主宰MEMS麦克风市场，2012年以2.9亿美元营收傲视所有其它供应商，楼氏一家营收已实际占到整个MEMS麦克风市场的一半。中国AAC和歌尔声学排名第二和第四，ST异军突起，挤进前五。                            

图二，全球MEMS麦克风供应商排名

       苹果再次证明了自己在决定供应链王座方面有无可争议的力量，去年前四位MEMS麦克风制造商都是苹果iPhone和iPad的供应商。他们分别是：排在第一位的楼氏电子、排在第二的中国AAC、排在第三的ADI和排在第四的中国Goertek（歌尔声学）。

       歌尔声学目前还赢得了包括三星、惠普、思科、LG、松下、西门子、NEC、富士康、伟创力、宏碁、华硕、联想、京瓷、中兴通讯、缤特力、哈曼、罗技等在内的优质客户资源，在电声行业取得了有利的竞争地位。

       去年这四家供应商在MEMS麦克风市场的综合营收达到5.1亿美元，相当于占总体MEMS麦克风市场营收的88%。

       但是表面寡头垄断的MEMS麦克风市场，也在孕育着变化。楼氏电子2012年的MEMS麦克风市场份额还是下滑了16%，因为其苹果的业务掉了下来。楼氏仍然是iPad Mini的第一MEMS麦克风供应商，但iPhone的MEMS麦克风供货已掉到AAC之后排老二。

       排名第二和第四的AAC和歌尔声学采用相似的商业模式，他们都是中国驻极体麦克风（ECM）供应商，但现在几乎只依赖德国英飞凌的MEMS Die技术生产MEMS麦克风。AAC是iPhone和iPad 3的最大MEMS麦克风供应商，去年营收高达9.8千万美元，歌尔声学是iPhone耳机的最大MEMS麦克风供应商，去年营收为4.6千万美元。苹果在智能手机和平板电脑市场都是最大的客户，去年为上面两家公司提供了超过40%的MEMS麦克风营收。排名第三的ADI去年营收接近7千8百万美元，这主要拜它成为了iPhone 5和iPad第三个麦克风的唯一供应商所赐。ADI主做高性能MEMS麦克风，销售价格也大幅高于其它供应商。ST去年挤进了Top 5行列，而且大有后来居上态势，去年ST销出了6千万颗MEMS麦克风，而2010年它的销量还仅是零。

       值得注意的是，一些新玩家也在觊觎这个快速增长的市场，其中包括很多中国公司，如NeoMEMS和MEMSensing，以及ECM制造商Gettop、XingGang和Kingstate。其它新进入的外国供应商包括德国TDK-EPC、台湾Solid State Systems和新日本无线。