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MEMS 声学传感器

根据 Yole Development 的统计与预测，2017 年全球 MEMS 行业市场规模已达到 117.90 亿 美元，预计 2023 年市场空间将达到 309.78 亿美元，2018-2023 年市场规模复合增长率为 17.5%，销量增长率达到 26.7%。2018 年中国 MEMS 市场规模达到 504.3 亿元，同比增速 17%。预计到 2021 年市场规模将突破 850 亿元，2018-2021 年复合增长率为 19%。

下一个半导体十年是MEMS器件的黄金十年，如今14年过去了，随着MEMS工艺的日益成熟，MEMS惯性传感器、压力传感器、ToF传感器、射频滤波器、温度传感器、MEMS激光雷达等日益成熟，但压电MEMS（如压电MEMS麦克风和扬声器）在过去的10年里还在不断的量产实践中，随着材料和工艺的不断提升，更多的MEMS芯片设计公司，更多的国产MEMS器件在如今的国家战略和产业资本的推动下，2025年前一定会有一个爆发性的增长。


从2002年楼氏电子量产第一颗MEMS麦克风开始，经过18年的市场培育和洗礼，MEMS麦克风的市场格局除了楼氏电子一家发展较快外，英飞凌，瑞声科技（AAC）、歌尔股份、富迪、TDK、NJRC、敏芯股份等也发展壮大。根据HIS MEMS麦克风出货量排名，目前楼氏的出货量仍具有优势。


电子发烧友对MEMS麦克风厂商及产品作了梳理，以下是主要内容。


一 、楼氏电子

楼氏是世界领先的高端声学器件的设计和制造商,除了作为全球助听器组件行业的市场领导者，我们也是主要品牌手机和消费电子设备的MEMS SMT麦克风的世界的领先提供商。

1、SPH0641LM4H-1

SPH0641LM4H-1是低功耗，超小体积硅麦，灵敏度范围：-26+/-1DBdB，信噪比为59dB，采用表面贴装技术，具有Max±0.60 dB/℃优良的温度系数以及Max±0.55 dB/Kpa优良的抗压系数。

2、SPU0414HR5H-SB


一个小型，高性能，低功率，顶部端口硅麦克风。spu0414hr5h - sbbs采用Knowles公司经过验证的高性能SiSonicTMMEMS技术，由声学传感器、低噪声输入缓冲器和输出放大器组成。这些设备适用于手机、智能手机、笔记本电脑、传感器、数码相机、便携式音乐录音机和其他需要出色的宽带音频性能和射频抗干扰能力的便携式电子设备。

二、英飞凌

1、IM69D130

IM69D130是一款高性能数字化麦克风，采用英飞凌的双背板MEMS技术，可以达到105dB的动态范围以及高达130dBSPL的线性输出。这款应用的优点包括：极其清晰的音频信号，延长的拾取距离，以及对软信号和高音信号的灵敏度。可用于智能扩音器、家庭自动化和IoT设备。


2、IM69D120

IM69D120是一款高性能数字化麦克风，采用英飞凌的双背板MEMS技术，可以达到95dB的动态范围以及高达120dBSPL的线性输出。这款应用的优点包括：极其清晰的音频信号，延长的拾取距离，以及检测软信号和高音信号的能力 - 从低声讲话到摇滚音乐会，均可适用。可用于高质量音频捕获，例如照相机、摄像机和会议系统。


三、富迪

TMS02

富迪科技发表新一代微型高性能低噪声的 MEMS 麦克风传感器 TMS02 系列产品，该系列产品应用于中高阶手机，为 MEMS 麦克风传感器市场提供具有高竞争力的新选择。自2017年以来，富迪科技陆续推出应用于笔记本计算机与智能手机的 TMS01 系列麦克风传感器和麦克风芯片组，以及广泛应用在 TWS 耳机的 TMS01SM 麦克风传感器和麦克风芯片组。富迪科技 MEMS 传感器和麦克风芯片的出货量已超过2亿5千万颗，成为市面上前三大麦克风套片的 IC 设计公司之一。除了提供高竞争力的产品，富迪科技在可靠度、稳定性与供货产能上更是获得一线客户的肯定。

四、敏芯

MSM261D3526H1CPM

与传统驻极体电容式麦克风（ECM）相比，具有高可靠性，高稳定性，高一致性，低不良率和低返修率等优点，敏芯微电子是全球为数不多掌握硅麦克风的MEMS和ASIC晶圆技术并批量生产的厂家。

MSM261D3526H1CPM是一个全方位，顶部端口，PDM数字输出MEMS麦克风。它有高性能和可靠性，具有业内较高水平的PSR特性,极强的抗TD Noise干扰能力，可提供业内较高水平62/65dB高信噪比前进音封装形式高灵敏度硅麦。


五、瑞声科技

2018年以来逐步开始实现MEMS芯片自主研发。通过核心技术攻关，成功实现量产70dB高信噪比MEMS麦克风，完全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，构成了丰富强劲的产品矩阵，实现了广泛的应用覆盖。

1、IMP34DT05

IMP34DT05是一款超紧凑，低功耗，全向数字MEMS麦克风，内置有电容式感应元件和IC接口。能够检测声波的传感元件是使用专门用于生产音频传感器的专用硅微机械加工工艺制造的。

IC接口使用CMOS工艺制造，该工艺允许设计能够以PDM格式从外部提供数字信号的专用电路。IMP34DT05是一款低失真数字麦克风，具有64 dB的信噪比和–26 dBFS±3 dB的灵敏度。IMP34DT05采用符合SMD的顶级端口，EMI屏蔽封装，并保证在-40°C至+85°C的扩展温度范围内工作。

2、MP23DB01HP

具有多种演奏模式的微型数字麦克风，具有一流的声学过载点（AOP）的数字底端口，可处理输入信号而不会失真。

六、TDK

1、INMP621

该全向麦克风包含 MEMS 元件、阻抗转换器和四阶调制器，均融合在个小型封装中。该数字 PDM 输出允许两个麦克风连接在一个单数据线路中。由于其引脚与 INMP521 麦克风兼容，因此INMP621可轻松升级。此设备具有宽范围频率响应等多种功能，还有睡眠模式可实现便携式应用更长的电池寿命。也适用于平板电脑、数码照相机和摄像机、蓝牙耳机、麦克风阵列和安全与监控应用。


七、NJRC

NJD3002

MEMS麦克风传感器NJD3002是装配了挡板和薄膜振动电容器的硅麦克风。芯片尺寸是1.3mm正方块，厚度是0.4mm。振动薄膜直径有750um，下面成空洞状态。一般情况下，MEMS传感器越小型化，感应灵敏度会越降低。可是本公司的产品在薄膜的振动方法上进行了改良，创新出的新技术同时实现了小型化和高感应灵敏度。今后的新产品会在新技术的基础上更加提高精度。

MEMS麦克风传感器NJD3002的构造图及工作原理图如下图所示。


八、旭化成微电子

AK4191EQ

AK4191EQ是一个优质的增量-西格玛调制器，采用天鹅绒声技术输出多位。它将数字处理的过采样率从前的8倍提高到256倍。这使得由于采样而产生的伪像能够被进一步驱动到更高的频率范围。此外，AK4191EQ的数字滤波器比以前的设备降低噪声50 dB。各种各样的音乐可以通过输入1.536MHz的PCM和DSD 1024数据来播放。

总结

MEMS麦克风品牌厂商的增加从另一个角度来说就是市场需求的旺盛，MEMS麦克风的需求每年还在递增，从Yole、IHS和其他专业的产研报告中都可以看到它的新增需求和高增长。哪怕今年的疫情，MEMS麦克风还是一个两位数的增长。


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