往未來看，MEMS MIC可能會朝數(shù)字化、數(shù)組化、整合化等路線發(fā)展，數(shù)字化將使應(yīng)用業(yè)者更容易實現(xiàn)設(shè)計；數(shù)組化則可以提升音質(zhì)；至于整合化將能讓麥克風(fēng)與眾多電子芯片一體成形，使麥克風(fēng)應(yīng)用能更大量、快速地普及……

運用微機電系統(tǒng)工藝所制成的硅晶麥克風(fēng)，與傳統(tǒng)的駐極式電容麥克風(fēng)有何不同？

ECM的原理是將探測到的音波信號轉(zhuǎn)換成電子信號，再將電子信號透過駐極連接到具緩沖性質(zhì)(Buffer)的場效晶體管的閘極，以此將電波信號放大而得。

而MEMS MIC方面，內(nèi)分成微機械性的MEMS部分與微電路性的ASIC部分，MEMS部分將探測到的音波信號轉(zhuǎn)成電子信號，再將電子信號傳送到ASIC部分，由ASIC的放大器將信號放大而得。

不過這只是概略原理，實際而言MEMS MIC還必須內(nèi)建電荷泵，將工作電壓進行調(diào)整，再將調(diào)整后的電壓供應(yīng)至MEMS部分，讓MEMS部分能執(zhí)行聲、電轉(zhuǎn)換的工作，同時ASIC部分要對外輸出已電子化的聲波信號。

進一步的，倘若信號要以數(shù)字方式輸出，則ASIC部分還必須內(nèi)建模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，且轉(zhuǎn)換完成的數(shù)字信號會以串行方式輸出，這時MEMS MIC必須有外部輸入頻率信號，才能確切對外輸出數(shù)字化的電子聲波信號。如此就不僅是一個MEMS MIC，而且還是一個數(shù)字化的MEMS MIC。

MEMS MIC前途似錦

很明顯的，MEMS MIC遠比傳統(tǒng)ECM復(fù)雜，甚至較昂貴，但MEMS MIC卻有著多項ECM所不及的優(yōu)勢，例如：可大量效率性生產(chǎn)；容易與其它功效的微電路整合；容易實現(xiàn)數(shù)字化；能承受回流焊接；質(zhì)量一致且穩(wěn)定性高；體積小，適合用在短小輕薄的應(yīng)用設(shè)計中。
　
特別是「承受回流焊接」部分，IEA的MEMS MIC能承受攝氏260度的高溫而不壞損，如此在電子制造加工上具有優(yōu)勢，包括過錫爐、解焊后重焊等都不用擔(dān)心會壞損。正因為有種種超越傳統(tǒng)ECM的優(yōu)勢，因此德國Darmstadt工業(yè)大學(xué)的教授，同時也是傳統(tǒng)ECM麥克風(fēng)的發(fā)明人：Sessler教授才會大膽預(yù)言：「再過若干年，人們將不再使用傳統(tǒng)麥克風(fēng)，取而代之的將全部是硅晶麥克風(fēng)(即MEMS MIC)?！?BR>
主流技術(shù)為電容式探測

前面所言為MEMS MIC的整體原理，然在此要更仔細說明MEMS MIC的前端聲波探測技術(shù)，目前的探測技術(shù)主要有5種：電容式、壓電式、壓阻式、光學(xué)式、微流式，5種方式各有其優(yōu)缺點，例如壓電式有熱飄移效應(yīng)的問題，在無信號時其零點準(zhǔn)位并不精準(zhǔn)；或如壓阻式的靈敏性仍不足；光學(xué)式精度雖高但成本也高，眼前僅限于航天領(lǐng)域使用。所以，最適合大宗普及運用的是電容式，事實上傳統(tǒng)ECM的探測原理也屬電容式。

MEMS MIC的研制流程

了解MEMS MIC技術(shù)后，IEA自己在MEMS MIC方面的實際作法又是如何呢？首先，IEA先進行MEMS MIC的研發(fā)，包括MEMS部分的研發(fā)與AISC部分的研發(fā)，經(jīng)過各種研制、測試、驗證后，再將確定的MEMS設(shè)計、ASIC設(shè)計分別交付給專業(yè)的芯片代工業(yè)者生產(chǎn)，生產(chǎn)出MEMS芯片與ASIC芯片。IEA取回MEMS芯片與ASIC芯片后，再自行進行封裝及測試，一旦封裝、測試完成即可出貨給客戶。

在整個研制流程中，除了IEA自有的MEMS設(shè)計、ASIC設(shè)計外，封裝方面也是IEA自有的技術(shù)，對此IEA已申請15項的MEMS MIC封裝技術(shù)專利，相關(guān)的芯片智能財產(chǎn)權(quán)也申請達20項之多。在IEA的封裝專利上，許多技術(shù)是在于如何降低封裝、測試的成本，這也使的IEA的MEMS MIC的價格上擁有絕佳的競爭力。

此外，用MEMS工藝來制造麥克風(fēng)，很大的一項誘因即是讓麥克風(fēng)的體積更為短小輕薄，現(xiàn)在IEA已能制出多種輕薄型的MEMS IC，尺寸上為4.72 x 3.76 x 1.25公厘、6.15 x 3.76 x 1.25公厘，甚至已能夠達4 x 4 x 1.25公厘的超小型境界。且在體積精縮的同時仍不失精準(zhǔn)性，在200Hz∼3kHz的頻率內(nèi)都能保有正負3dB的相對響應(yīng)。

MEMS MIC的未來發(fā)展推估

往未來看，我個人認為MEMS MIC有以下的發(fā)展趨勢：數(shù)字化、數(shù)組化、整合化。

在數(shù)字化方面，過往MEMS IC是對外輸出模擬性的電子聲信號，往后將逐漸轉(zhuǎn)變成輸出數(shù)字性的電子聲信號，即如前述的MEMS IC內(nèi)的ASIC部分將追加模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的電路。

而數(shù)組化的發(fā)展趨勢，過去1個MEMS MIC內(nèi)只有1個探測聲波的單體，未來單體數(shù)將會增加，即是1個MEMS MIC會有2個以上的聲波探測單體，單體數(shù)愈多，轉(zhuǎn)成數(shù)字信號后可透過比對性演算，讓聲音質(zhì)量更為提升。事實上目前就有數(shù)組化麥克風(fēng)(Array MIC)的趨勢，只是現(xiàn)有作法是用多個封裝，每個封裝內(nèi)各1個單體來實現(xiàn)數(shù)組化，往后將會是在單一封裝內(nèi)就實現(xiàn)數(shù)組化。

至于整合化，由于MEMS MIC在工藝尺寸上已接近集成電路、微電子電路，所以能輕易與其它功效芯片整合，未來同時性的影音通訊將愈來愈成熟普及，所以MEMS MIC很有可能與CMOS影像傳感器(CMOS Image Sensor)一并整合，或者其它相關(guān)應(yīng)用的整合，屆時MEMS MIC將不再是獨立封裝，而將會與其它電子芯片一同封裝，甚至在研制、生產(chǎn)時就實行一體性研發(fā)設(shè)計、一體性晶圓片生產(chǎn)。如此MEMS MIC將無所不在。