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生產製程易卡關 MEMS麥克風挑戰大

文‧盧佳柔 發布日期:2018/12/03 關鍵字:AI 語音辨識 MEMS麥克風 智慧音箱

人工智慧(AI)語音辨識發展起飛,進一步帶動MEMS麥克風的需求,然而在這波需求的背後,不僅是MEMS麥克風本身的規格需要提升,就連生產製程的良率要求,也成為廠商關注的焦點。

鑫創科技市場行銷部經理曾建統表示,AI語音發展趨勢規格目前呈現兩極化的發展,針對較於成熟的消費型應用產品(如手機、筆電與耳機),現有的MEMS麥克風性能皆已可滿足其應用需求,但另一方面,對於MEMS麥克風的靈敏度、收音與抗噪有更高要求的AI應用(如智慧音箱類型產品),則對MEMS麥克風技術規格要求更嚴苛。換言之,面對這兩種截然不同的應用,MEMS麥克風除了技術規格有提升的必要,同時也有在既有產品與技術規格下,提升產品良率的技術考量須同時並進。

曾建統談到,該公司看到許多語音應用產品,在生產過程中的不良率問題經常在MEMS麥克風元件的節點中被突顯出來。原因在於,相較於其他類型的感測元件,MEMS麥克風的元件特性更為脆弱,不適合用水洗或吹風的方式進行處理。不過在要求產品整體的輕薄短小與高性能的需求,開發商追求更高製程,而高製程的生產過程,對於MEMS麥克風本身的元件特性經常背道而馳。再者,受限於MEMS麥克風本身價格低廉的因素,生產者是否希望透過製程改進MEMS的良率問題,也是一個須考量的因素。

隨著消費型產品在輕、薄、短小的要求下,開發商需要透過製程的改善,進而滿足產品機構上的要求,也基於此,PCB板上的MEMS麥克風,經常成為容易出錯的問題點。舉例說明,水洗、噴發氣體與壓力變化都會對麥克風良率產生影響,然而有些新製程為了清除感測器上的雜質,採用水洗的製程做清洗的動作;此外,也有些製程於真空環境中生產,當生產完畢時,產品就會進入破真空的階段,過程中會產生一些壓力變化,進而影響麥克風的良率。

不僅如此,由於產品對於靜電放電(ESD)要求越來越嚴苛,因此系統產品在測試ESD過程中,需要拿靜電槍對各個接口發射靜電測試,而MEMS麥克風元件又經常擺放於開口處,也容易使得MEMS麥克風元件受到影響。

整體而言,曾建統分析,ESD的防護是系統層面的問題,需要透過客戶生產、製程上的協助予以克服。但從另外一個層面來看,上述提到的系統產品開發問題,單純從表面上看到的是MEMS麥克風造成良率的影響,但這背後某種程度也是MEMS麥克風廠商所面臨的一大瓶頸。

曾建統表示,目前台灣IC設計商尚未在MEMS麥克風市場中受到Tire 1開發廠關注或合作的主要原因在於,即便台灣MEMS麥克風廠商可以滿足開發商規格上的要求,但在生產良率的要求,比起一般國際大廠則較為不足,故如何協助開發商提升良率問題,將成為未來拿下AI語音龐大商機關鍵要素。

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