资料来源:英飞凌科技股份有限公司,“英飞凌硅MEMS话筒”,DOI:10.5162/sensor2013/A4.3
MEMS麦克风已经成为消费者传感器领域的一个亮点,消费者传感器总体上正经历着快速的商品化和利润挤压趋势。
要了解是什么推动了MEMS麦克风市场,想想苹果的iPhone 7和7S都有4个MEMS麦克风。作为由System Plus Consulting报告在美国,最新款iphone拥有“一个正面的顶部麦克风,可能是用于FaceTime和免提功能,两个正面的底部麦克风位于设备的底部,用于语音命令和语音通话,以及一个面向后的顶部麦克风,用于视频录制和噪声消除”——所有这些不同的用例都有不同的要求。因此,苹果有3家MEMS麦克风供应商也就不足为奇了:Knowles、意法半导体和Goertek。这一亮点引起了全行业的关注EE Times报道MEMS麦克风将是台积电的下一个平台之一。
Coventor通过与越来越多的MEMS IDM和无晶圆厂/代工合作伙伴合作,参与到这个行业趋势中来。MEMS自动化设计产品,bob娱乐官网入口bob app官方下载 和MEMS+®,为话筒设计师提供了多个使用案例。首先,假设您非常了解麦克风市场,并且有一套目标产品规格,通常包括频率范围、灵敏度、信噪比(SNR)、失真、功耗、封装尺寸等。您如何设计麦克风设备多物理-机械、电气和流体领域之间复杂的相互作用-实现这些规范?第二,假设你有一个很好的MEMS结构,可以将音频输入转换为可变电容,你如何与读出ASIC设计人员合作,以确保设备输出-模拟或电压-符合产品规格?如何在GDSII中捕获设计并运行DRC,过程变化的影响是什么?包装的影响是什么?如何测试?换句话说,你的产品是否会成功系统集成水平?Coventor的MEMS自动化设计产品可以帮助您回答这些问题。bob娱乐官网入口
科文托瓦是一款全fea(有限元分析)工具,已被我们的MEMS客户使用了近20年,对包括MEMS电容式麦克风在内的MEMS电容式传感器具有特别的价值。MEMS传声器的传感模式分析如图所示图1.
图1:CoventorWare为MEMS多物理提供黄金标准精度。左图:麦克风全有限元模型;由于对称,只有四分之一的模型计算效率。右图:模拟传感模式,膜片变形;这个模态结果决定了麦克风的频率范围和灵敏度。为了便于说明,z轴被缩放了20倍。
微机电系统+是一款紧凑的有限元分析工具,它不仅能以比传统有限元分析快100倍的速度解决多物理系统问题,而且还能生成能够在用于ASIC设计的Cadence®工具和用于系统级设计的MathWorks®工具中进行模拟的模型。图2a及2b展示了嵌入在Cadence原理图中的MEMS+麦克风模型,用于模拟麦克风的灵敏度和噪声密度,从而实现信噪比。
图2a: Cadence原理图中的MEMS+麦克风模型
图2b:使用MEMS+麦克风模型模拟麦克风噪声密度(Cadence Virtuoso分析)
这些是如何使用CoventorWare进行麦克风设备多物理和MEMS+进行麦克风信噪比预测的介绍性示例。如果您正在从事MEMS麦克风设计,请访问我们的MEMS麦克风设计页面或联系我们了解我们的工具如何帮助您。