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意法半导体量产抗电磁干扰的树脂封装MEMS麦克风

2020-05-21 01:15:51来源:励志吧0次阅读

意法半导体(STMicroelectronics)将开始量产采用树脂封装的MEMS(微小电子机械系统)麦克风。目前市场上的MEMS麦克风几乎都是金属封装产品,意法半导体是业内首家建立起树脂封装MEMS麦克风量产体制的公司。内置的传感器部分采用欧姆龙制造的MEMS芯片(声波传感器)。

在量产工序中,将把2009年宣布开展合作业务的欧姆龙制造的MEMS芯片与意法半导体的ASIC组合在一起进行树脂封装。MEMS芯片尺寸为2mm×2mm的产品也将在近期投放市场。意法半导体计划进一步发展此次的封装技术,在今后开发出利用多孔硅来封装MEMS芯片的产品。

提高封装可靠性

一般情况下,采用树脂封装可以提高封装时的可靠性,另一方面,却又容易受到EMI(电磁噪声)的影响,从麦克风内部由LSI发出的EMI可能会泄漏到四周。MEMS麦克风大多配备在智能手机和笔记本电脑等受EMI影响较大的设备中,所以MEMS麦克风的EMI对策非常重要。

此次的MEMS麦克风之所以能提高封装可靠性,是因为耐负荷能力变强。麦克风采用的是与设备外壳紧紧贴合并固定的设计,由此能获得较高的声波特性。将麦克风的音孔对准设备外壳上的小孔,在加压状态下,麦克风音孔周围的面就可以固定到设备外壳内侧的面上。意法半导体的压力和跌落试验表明,在受到40N的力时,金属封装产品就会损坏,而意法半导体的树脂封装产品则平安无事。另外,在加载15N力的情况下进行的手机1.5m跌落试验中,该树脂封装产品也是毫发无损,而金属封装产品则表现不佳。由此可见,此次的MEMS麦克风有望实现高可靠性封装。

树脂封装中不存在金属封装特有的因形状而产生的课题。在金属封装中,由于折叠部分呈圆角,因此音孔周围的平面面积会变小,这一影响在小型封装中变得更为明显,恐会对封装可靠性造成不良影响。而在几乎全都是直角的方形树脂封装中,则不会出现此类问题。

配备电磁屏蔽室

意法半导体为了使产品具备抗EMI干扰的性能,在封装内部设置了电磁屏蔽室,但该公司并未透露有关技术的详细信息。前面已经提到,意法半导体计划把硅用作将来的封装材料,而且欧姆龙的MEMS麦克风芯片具有较强的抗电磁噪声性能,由此可以推测出,不仅是树脂封装产品,硅封装产品很可能也具有EMI屏蔽功能。

MEMS领域的封装技术能够决定终端的竞争力。在2012年6月于美国举行的国际学会“Hilton Head Workshops 2012”上,与MEMS封装相关的令人感兴趣的发布接连不断。意法半导体的MEMS技术主管Benedetto Vigna也发表了演讲。

能否凭借半导体解决方案战胜电子部件厂商?

在MEMS麦克风市场上,美国楼氏电子(Knowles Electronics)拥有较大的市场份额。美国苹果公司公开的供应商名单中就有楼氏电子,因此估计“iPhone”系列等智能手机已经配备了楼氏电子的产品。而且,尽管市场份额正在迅速减少,但手机供货量依然很大的芬兰诺基亚的产品也配备了楼氏电子的MEMS麦克风。意法半导体计划凭借基于新型封装技术的MEMS麦克风,在这个供货量极大的市场上,从楼氏电子手中夺取市场份额。

在预测两家公司的未来发展时,颇有意思的是二者在封装技术解决方案上采取的完全不同的做法。楼氏电子从MEMS麦克风量产之初,就一直采用以FR-4基板为基础的电子部件式封装方法,而意法半导体则计划尽早采用树脂作为封装材料,并计划尽快开始采用硅封装,这可以说是典型的半导体厂商式做法。

关于树脂封装的MEMS麦克风,楼氏电子也已开发完成,但在确立量产体制方面,意法半导体处于领先地位。在规模达到10亿个的元器件市场上,半导体厂商和电子部件厂商双方都存在“成功者”。在消除两者界限的MEMS技术中,到底哪个解决方案会取胜呢?此次的竞争或许会成为试金石。(记者:三宅 常之,Tech-On!)菏泽哪家医院治疗白癜风
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