驻极体电容传声器市场广新品多

时间:2006-12-04
驻极体电容传声器(俗称咪头)是一种声电转换器件,类属于电容传声器。但是,与早期的电容传声器相比,其内部振膜或背极采用的是可储存电荷的驻极体材料,因此无需外加极化电源。同时,由于驻极体电容传声器内置了场效应管,输出灵敏度得到大幅提升。而且驻极体电容传声器采用了超小型零部件,使得产品体积可以做得很小。由于拥有诸多优良性能,驻极体电容传声器广泛应用于手机、电话机、MP3\MP4、数码相机、摄像机、语音识别系统、电脑等产品上。


不断涌现的新产品

通讯、数码录音类电子产品的生命更新换代的周期越来越短,电子产品日趋向轻、薄、小的方向发展,促进了驻极体电容传声器产品的技术发展。产品品种由原来的单一品种增加到单向型、双向型、超指向型、降噪型、防水型、超声型、超小型、超薄型等十几个品种。

驻极体电容传声器的结构也在发生变化,从插件式发展到了贴片式。作为普通驻极体电容传声器,插件式驻极体电容传声器虽然可以将灵敏度做得较高,但是抗高频干扰性能较差、体积较大,一般为9.0×7.0、9.0×5.0、4.5×7.0 、6.0×5.0、6.0×2.7(mm)。多用于电话机、录音机、声控玩具、声控灯等普通传声产品上。插件式多采用劳动密集型的手工加工,人工成本较高,市场售价不高,价只有大规模生产才能获利。


驻极体电容传声器内置了场效应管,输出灵敏度大幅提升。


而贴片式驻极体电容传声器采用贴片技术、贴片元件,采用全屏蔽技术、内置高频滤波器,适应于市场对更小、更薄、抗高频干扰的要求,体积为:6×2.2、6×1.8、6×1.5、6×1.0、4.0×3.0、1.5×1.0(mm)。当然,贴片式驻极体电容传声器也可以做大尺寸的,比如在一些高性能的无线通讯设备上采用的贴片驻极体电容传声器的体积为9.7×5.0mm,其中内置了复杂的高频滤波电路,性能较好。贴片驻极体电容传声器就能够实现半自动化的生产,生产效率较高。

上述的驻极体电容传声器,都是采用聚合物材料的驻极体膜片等分立元件组装制造而成,体积和工艺一致性都受到一定的局限。而体积和工艺恰恰是该产品所追求的两个重要指标。

随着微电子技术的引入,硅晶片驻极体电容传声器应运而生,解决了驻极体电容传声器遇到的问题,为其发展注入了新的活力。

硅传声器就是在单晶硅片上,利用平面工艺和微机械加工技术,制造而成的新型驻极体电容传声器,是近年来出现的新产品,由于采用硅材料制作,所以这种传声器汲取了半导体工艺技术的诸多优点,如高度一致性、优异电声性能和灵活的扩展性能等。

与传统驻极体电容传声器相比,优势明显:
1、体积小(约1×1mm,现在市面最小的传统驻极体电容传声器也只能够做到4×1.0mm);
2、极低的振动灵敏度;
3、抗潮湿性能特别强,克服了潮湿度对灵敏度的影响,能在更差的湿度条件下正常工作。
4、和IC加工技术兼容,适合集成化、大批量生产,参数指标具有非常高的一致性,届时具有较低的加工成本。
5、在内部集成放大器ASIC,灵敏度可以做得很高,可选范围为-25dB~20dB,信噪比大幅度提高,而传统驻极体传声器灵敏度也只有-28dB,小体积的灵敏度则更低。
6、耐高温,可以采用贴片工艺用回流焊技术批量自动焊接,这是普通驻极体传声器根本做不到的。

目前,该产品的应用定位在高端、特定产品,如的进口助听器、手机、PDA专用耳唛、笔记本电脑耳唛等。长远地看,硅传声器将取代传统的驻极体电容传声器在电子通讯领域的地位已是大趋势。但是,由于该产品制造投入大、技术门槛高,国内还没有形成产能的报道。在价格战风起云涌的国内市场,估计在近2年硅传声器不会对传统驻极体电容传声器市场造成大的冲击,即使将来真的有一天,硅传声器如做普通晶体管那样简单的时候,硅传声器也不会独霸天下。

在硅传声器等新产品不断涌现的同时,传统的驻极体传声器并非“穷途末路”,市场需求量巨大,远未饱和。而需求量大、待开发的产品也有很多,具体如下:
直径在6mm以下的小体积强指向性传声器;输出增益在-47db以上、内置放大IC的传声器;
仅对20Hz以下的频率范围有较高灵敏度的次声传声器;

仅对20KHz以上的频率范围有较高灵敏度的超声传声器;

能够防水、承受水压、克服水流噪声水下传声器;

基于DSP的相延特性、定位一致性好的阵列传声器等。

在当前市场上,低端驻极体电容传声器应用于电话机、声控玩具、录音机、复读机、普通型助听器,而中的驻极体电容传声器主要应用于手机、MP3、MP4、数码相机、电脑耳唛。

手机市场对驻极体电容传声器的需求量最巨大,而且呈逐年递增的态势。据相关统计数字显示,2007年中国手机持有量将超过6亿部,加之手机附件如耳唛等采用驻极体电容传声器,因此,单是手机市场,驻极体电容传声器就有7亿多颗的需求量。

如今,手机向着小、薄、多功能方向发展,需要体积小、噪声小、抗高频干扰性能强的驻极体电容传声器。绝大多数手机厂商采用的驻极体电容传声器为内置高频滤波器件的背极式的,直径为4.5mm或4.0mm,厚度在2mm以下。

面对快速增长的市场需求,许多国内驻极体电容传声器企业不断推出新产品,以满足市场需求。如拥有10年历史的惠州沃德电声实业有限公司,推出多款技术含量高的新产品。沃德电声为了满足日本三洋公司的应用要求,开发出了基于DSP的超小型强指向性驻极体传声器,并向三洋公司批量供货。

国内厂商面临的难题

随着中国电子产业的飞速发展,驻极体电容传声器的需求量越来越大;同时,对驻极体电容传声器的品质、功能的要求,也在不断提高。如何应对快速变化的技术和市场需求,是各大厂商应该面对的课题。

由于传统的驻极体电容传声器的技术含量不高,生产设备不复杂,制造门槛较低,国内生产驻极体电容传声器的厂家数量增加较快。据2006年初的统计,年产量为700万颗的企业有22家,年产量为1,000万颗以上的有15家左右,年产在3,000万的有5家;年产1亿颗的有3家。近两年来,韩国厂商逐渐淡出驻极体电容传声器市场,台湾厂商也转产大陆,国内的驻极体电容传声器生产产能有了较大增长,生产技术、品质日趋提高,又有价格的优势,销量逐年递增,呈现良好的发展势态。以前,中国内地手机厂商生产的中低档手机,所采用的驻极体电容传声器均是进口的,价格较高。而随着国内厂商生产的驻极体电容传声器质量的提高,越来越多的国内手机生产厂家开始采用国产的驻极体电容传声器。

另一方面,目前多数小型驻极体电容传声器厂商缺乏自主创新能力,生产的产品、生产工艺大多是照葫芦画瓢,即使是规模较大的厂家也在新技术、新工艺、新材料开发能力方面,明显不足。例如在驻极体电容传声器生产工艺中,极化(驻极体充电)是关键工艺,但国内厂商一直采用电晕极化方式。而在对背极板极化时,采用纳波利击穿极化方式可以比电晕法获得更多的阱深,能将电荷注入较深的膜体内。经储存一年后,对同一材料来说,采用纳波利击穿极化的驻极体电容传声器膜剩余等效面电荷密度要比电晕极化的高出2倍,而且更稳定。另外,采用液体极化法获得高密度的电荷和更长的储存寿命,而且电荷横向分布十分均匀,表面电势的横向均匀度达到98%;采用淬退极化法的特点是极化电荷非常稳定。

再例如,如何控制产品中档合格率,确保大批量产品的一致性,是国内厂商共同面临的急需解决的问题,超小型的产品在这一问题上就更为突出。突破传统工艺的限制,采用新的极化、优化综合工艺,也许是国内厂商提高中档产品合格率的一条出路。

如今,随着越来越多的驻极体电容传声器企业向着规范化、科技化、国际化的方向发展,突破传统工艺限制,采用新的极化优化技术,高质量的产品逐渐出现,产品的合格率、稳定性和一致性逐步提高。
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