【产品】歌尔微电子推出首款IPX8防水MEMS声学传感器,性能一致性好,简化整机防水结构设计

2022-06-11 歌尔微电子
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智能手机、穿戴类电子产品已成为我们生活中不可或缺的一部分,伴随着使用场景的多变,终端用户对于设备防水功能的需求日益强烈。当前,大多数设备采用整机“密封”防水方式,但对于需要与外界相通的传感器,如声学传感器等,通道处的密封防水设计相对复杂,给整机结构和组装工艺设计带来挑战。

歌尔微电子潜心MEMS声学传感器新技术方案的突破,在单体级MEMS声学传感器防水技术方面取得创新成果,推出拥有自主知识产权的单体防水数字MEMS声学传感器,单体即可实现IPX8(2米/30分钟)防水功能,简化整机防水结构设计,使得设备整机装配时无需考虑防水组件适配问题,大大方便整体设计和组装。


产品亮点

01 实现单体IPX8防水

产品依照IEC60529标准,满足IPX8级(2米/30分钟)防水要求(IEC60529是国际电工技术委员会关于外壳和外壳内设备防护等级的标准文件。IP防护等级是由两个数字所组成,第1个数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级;第2个数字表示电器防湿气、防水浸入的密闭程度,数字越大表示其防护等级越高。IPX8是指MEMS声学传感器顶部距离水面2米,连续30分钟浸没于水中,性能不受影响,不漏水),防水试验1小时后测试,灵敏度和信噪比相对于试验前的变化均能够保持在1dB以内,防水试验前后性能十分稳定。

产品图片

02 防水膜自动化贴装

传统设备的防水设计一般是在整机结构上手工或使用工装贴装防水膜,防水膜不同批次的差异、人工手法的差异以及不同整机结构设计的差异都不可避免地影响最终贴装效果,从而导致整机系统的声学性能分散。歌尔微从器件端集成解决,设计专用防水功能组件,并用半导体晶片粘接工艺将该组件内嵌于MEMS声学传感器内部,可以完美地解决这一问题。


03 校准出货,性能一致性好

歌尔微防水MEMS声学传感器全封装过程采用自动化封装系统,集成度高、可靠性好,在封装后进行性能校准出货,在保证了优良声学性能的同时,使每个单体之间的性能也有更好的一致性。


04 节省空间,简化结构

歌尔微防水MEMS声学传感器将防水功能组件内嵌于器件内部,整机设计时无需额外设计防水膜组件,帮助实现整机端的设计简化,节省纵向空间。

图1:整机声通道结构示意图

(使用常规MEMS声学传感器单体)

图2:整机声通道结构示意图

(使用防水MEMS声学传感器单体)

05 兼顾防尘,助力整机组装

歌尔微防水MEMS声学传感器将防水膜内置在产品中,同时兼具了防尘功能。对比常规封装设计无法防尘的MEMS声学传感器产品,防水MEMS声学传感器对0.3μm微尘的过滤有效率>90%,1μm微尘的过滤有效率>99%。减少了整机组装过程中异物引入对MEMS声学传感器的不良影响,可以提升组装良率。


歌尔微防水数字MEMS声学传感器具有多工作模式,首次在业内实现了单体级别IPX8(2米/30分钟)防水,产品尺寸3.5x2.65x1.1mm,在标准模式下,信噪比达到64dB,AOP可达132dBSPL。该产品已完成技术开发,具备成熟的量产能力,目前歌尔微已提供样品配合终端客户验证。


歌尔微MEMS声学传感器具备语音识别与采集、远场拾音、消除环境噪音、回声抑制、混响消除、离线唤醒和防水防尘等多种功能,相关产品的尺寸、灵敏度、灵敏度公差、信噪比和声学过载点等主要性能指标能够很好地满足客户及市场的需求。根据第三方咨询机构Yole的数据,2020年度歌尔微在全球MEMS厂商中排名第六,MEMS声学传感器市场份额位居全球第一。

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