MEMS 麦克风:从设计到应用的全方位指南

时间:2025-08-29

MEMS 麦克风简介


MEMS 麦克风的结构主要分为 Top 结构和 Bottom 结构。Top 结构性能相对较低,但在表面贴装技术(SMT)过程中引入异物的风险低,若要实现高性能则需通过特殊结构来达成;Bottom 结构性能较高,但 SMT 引入异物风险高,使用时需注意防护。



其主要部件和功能各有特点,详细说明可参考下图:


过程和存储建议


MEMS 产品对洁净度要求极高,建议在 10 万级以上净化车间进行组装生产。在产品周转过程中,需特别注意音孔防护,禁止进行洗板操作。在 ESD 包装袋未打开,环境条件为 30 oC、70% R.H. 的情况下,产品可在客户代理商端存储 12 个月。


整机 PCB 设计







静电防护设计建议


静电分为接触和空气两种方式。接触静电方面,MIC 本身具备一定防静电能力,若不能满足整机需求,建议在 VDD 和 OUT 增加 TVS、稳压管或压敏电阻来提升抗静电能力。空气静电方面,针对各管脚的静电,建议同接触静电线路;针对音孔的静电,主要靠增加静电泄放路径,即增加接地路径,以便静电可以通过 GND 泄放掉。


射频干扰设计建议


手机射频干扰、蓝牙 2.4GHz 干扰以及 WiFi 5 - 6GHz 干扰是主要的射频干扰源,已成为 MEMS 选型必须要考虑的因素。通过滤波线路和抗干扰金属壳设计,可以有效提升抗射频干扰能力。当客户端遇到问题时,可参考以下步骤优化:首先确定干扰是传导还是辐射;然后定位干扰位置;通过增加滤波、隔离、屏蔽等方式进行优化。


SMT 贴片建议


对于 Bottom 结构,可以直接吸取外壳表面,但要注意避开边缘位置;Top 结构吸取时需注意避开音孔位置。


整机 PCB 分板建议


PWB 或 FPC 分板时建议使用防护胶贴住 MIC 音孔或使用治具密封,预防分切产生的粉尘进入 MIC 内部。分板后禁止使用气枪直接吹击残留碎屑,如果必须进行清洁,可采用以下两种方式:一是使用无尘布擦拭,擦拭过程注意静电防护和 MIC 防护;二是必须使用气枪吹击时,建议吹击条件为气压<0.3Mpa,气枪内径>2mm,吹击距离>5cm,吹击时间<5S。


返工推荐建议


Bottom 结构 MIC,热风枪垂直对准 MIC 约 15S,距离 1 - 2cm;Top 结构 MIC,热风枪 60° 对准 MIC 远离音孔的位置约 15S,距离 1 - 2cm,音孔贴可泄气的高温膜防护。


整机声音通道设计建议


机壳声孔开孔直径尽量大(≥φ1.0mm),厚度尽量薄(≤1mm);胶套和密封垫声音通道直径尽量大(Top 类大于音孔 0.5mm);声孔增加 mesh 或其他声阻材料,可以降低高频谐振峰幅度,得到更平坦的频响曲线;声音通道长度尽量短(<3mm),建议采用 L 型管道设计,既可以减小异物引入风险,又能保证频响平坦性。对于 Bottom 结构 MIC 整机板设计需要开孔,为保证频响曲线的平坦性,开孔不易过小,但考虑到地环焊接面积以及异物引入风险,开孔也不易过大,具体建议值可参考相关表格。


装配建议





整机测试建议


对于密闭腔测试环境,需保证工装与 MIC 声孔密封贴合,避免漏气影响频响曲线。如果需要金咪校准声腔,建议使用标准金咪。没有标准金咪的话,需使用各厂家的麦克风单独做金咪,不同厂家金咪不可通用,以免引起灵敏度差异。数字麦克风如果采用 DA 转换方式测试灵敏度,则不同 DA 转换板之间会有差异,建议与客户系统进行对标。

上一篇:开关电源共模电感计算的奥秘
下一篇:解析半导体 MR:意义、计算方法全知晓

免责声明: 凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

相关技术资料