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又一賽道將被MEMS顛覆!中國主導(dǎo)制定的全球首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)!國產(chǎn)傳感器企業(yè)看好!

傳感器專家網(wǎng) ? 來源:傳感器專家網(wǎng) ? 作者:傳感器專家網(wǎng) ? 2024-08-08 16:37 ? 次閱讀
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中國企業(yè)主導(dǎo),全球最大的電子產(chǎn)業(yè)鏈看上了這條MEMS賽道,產(chǎn)品有望加速普及!

近日,全球首個(gè)MEMS揚(yáng)聲器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——《MEMS 微型揚(yáng)聲器通用技術(shù)要求》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。

MEMS,即微機(jī)電系統(tǒng)(Micro electronic mechanical system),是將微電子技術(shù)與機(jī)械工程融合到一起的一種工業(yè)技術(shù),它的操作范圍在微米尺度內(nèi)。MEMS技術(shù)是實(shí)現(xiàn)微型化、智能化和集成化的關(guān)鍵技術(shù)之一。它使得各種傳感器和執(zhí)行器得以小型化,為更先進(jìn)更便攜的智能設(shè)備提供了可能。

當(dāng)前,MEMS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展出多種多樣的產(chǎn)品,包括壓力傳感器、加速度計(jì)、陀螺儀、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、振蕩器、噴墨打印頭等,其中,許多MEMS器件已經(jīng)被廣泛商用,并且顛覆了多個(gè)行業(yè)。(相關(guān)內(nèi)容參看《5種商用最成功的MEMS傳感器,顛覆了這些行業(yè)》)

MEMS揚(yáng)聲器作為年輕的MEMS器件,隨著技術(shù)的成熟,近幾年逐漸獲得市場(chǎng)的關(guān)注,目前在全球范圍內(nèi),MEMS揚(yáng)聲器技術(shù)仍沒有廣泛使用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),一定程度上制約了MEMS揚(yáng)聲器產(chǎn)品的推廣。

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▲來源:中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院

本次《MEMS 微型揚(yáng)聲器通用技術(shù)要求》的發(fā)布,意味著全球首個(gè)廣泛使用的MEMS揚(yáng)聲器統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來了!

值得一提的是,該標(biāo)準(zhǔn)由中國企業(yè)及團(tuán)體主導(dǎo),起草單位包括了:

深圳市音響行業(yè)協(xié)會(huì)、美特科技(蘇州)有限公司,深圳市韶音科技有限公司、USOUND GmbH、瑞聲開泰科技(武漢)有限公司、立訊精密工業(yè)股份有限公司、歌爾股份有限公司、合肥領(lǐng)航微系統(tǒng)集成有限公司、蘇州感測(cè)通信息科技有限公司、深圳市盛佳麗電子有限公司、蘇州聲學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司、精拓麗音科技(北京)有限公司、智聯(lián)音頻科技(深圳)有限公司

其中,除了USOUND GmbH為奧地利領(lǐng)先的MEMS揚(yáng)聲器企業(yè)外,均為中國團(tuán)體,包括了瑞聲科技、歌爾股份等中國MEMS產(chǎn)業(yè)巨頭。

20年前,MEMS噴墨打印頭在打印機(jī)里廣泛使用,取代了傳統(tǒng)的機(jī)械式打印頭,使惠普、佳能等打印機(jī)廠商成為MEMS領(lǐng)域巨頭。

10年前,隨著智能手機(jī)崛起,MEMS麥克風(fēng)被廣泛應(yīng)用,取代傳統(tǒng)的駐極體麥克風(fēng),我國多個(gè)MEMS企業(yè)借著這股東風(fēng)崛起,譬如歌爾股份、瑞聲科技、敏芯股份都是我國乃至全球MEMS麥克風(fēng)的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。

在這些浪潮中,中國企業(yè)都是追隨者。今天,中國企業(yè)參與擬定MEMS揚(yáng)聲器技術(shù)全球首個(gè)標(biāo)準(zhǔn),意味著中國企業(yè)在全球MEMS揚(yáng)聲器產(chǎn)業(yè)中占據(jù)領(lǐng)先位置。

該標(biāo)準(zhǔn)將于2024年12月25日開始實(shí)施,具體而言,《MEMS 微型揚(yáng)聲器通用技術(shù)要求》規(guī)定了:

本文件規(guī)定了 MEMS 微型揚(yáng)聲器(以下簡稱“MEMS_SPK”)的標(biāo)號(hào)、等級(jí)與產(chǎn)品規(guī)格書、測(cè)量條件、技術(shù)要求、測(cè)量方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝運(yùn)輸與貯存。本文件適用于典型工作頻率范圍為20Hz~100kHz、振膜(或聲輻射體)最大尺寸在 60 mm 以內(nèi)的按照使用 MEMS 工藝制成的單個(gè)或模組性微型揚(yáng)聲器。包含基于壓電原理、動(dòng)圈原理、動(dòng)磁原理、靜電原理的MEMS型發(fā)聲器件。

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▲來源:中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院

隨著該標(biāo)準(zhǔn)的推出,也向外界發(fā)出了聲音——全球最大的電子產(chǎn)業(yè)鏈看上了這條MEMS賽道!

作為全球最大、擁有最完整電子制造產(chǎn)業(yè)鏈的國家,中國企業(yè)主導(dǎo)制定、實(shí)施首個(gè)MEMS揚(yáng)聲器團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),從側(cè)面反映了中國企業(yè)對(duì)該MEMS技術(shù)市場(chǎng)潛力的看好,接下來,在中國企業(yè)強(qiáng)大的制造實(shí)力下,相關(guān)MEMS揚(yáng)聲器產(chǎn)品有望快速推向全球市場(chǎng),從而加速M(fèi)EMS微型揚(yáng)聲器技術(shù)的普及。

未來6年復(fù)合年均增長率達(dá)180%!市場(chǎng)爆發(fā)前夕,資本進(jìn)入!博世、中金等巨頭看好MEMS揚(yáng)聲器賽道

據(jù)知名產(chǎn)業(yè)研究機(jī)構(gòu)Yole此前發(fā)布的《MEMS產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀2023》報(bào)告預(yù)測(cè),全球MEMS微型揚(yáng)聲器2022-2028年復(fù)合年均增長率(CAGR)高達(dá)180%,是未來6年增長最快速的MEMS細(xì)分領(lǐng)域,而全部MEMS器件的CAGR為5%。

多方資料顯示,目前早期 MEMS 揚(yáng)聲器產(chǎn)品已經(jīng)開始放量,例如內(nèi)置MEMS揚(yáng)聲器企業(yè)USound MEMS揚(yáng)聲器的智能眼鏡 2021 年在美國收入達(dá)到百萬級(jí)美金。

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▲來源:Yole

越來越多的行業(yè)巨頭注意到MEMS揚(yáng)聲器這條處于市場(chǎng)爆發(fā)前夕的MEMS賽道,今年6月份,我國MEMS微型揚(yáng)聲器初創(chuàng)企業(yè)——地球山(蘇州)微電子科技有限公司(下文簡稱:地球山),獲得新一輪戰(zhàn)略融資,由知名資本中金公司及中金資本投資。

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▲來源:天眼查

地球山是全球領(lǐng)先的MEMS揚(yáng)聲器企業(yè),地球山的創(chuàng)新技術(shù)平臺(tái)正在顛覆傳統(tǒng)揚(yáng)聲器的發(fā)聲方式,并將引發(fā)一場(chǎng)產(chǎn)業(yè)革命,預(yù)計(jì)將帶動(dòng)超過1000億美元的全球市場(chǎng)。

地球山的數(shù)字MEMS揚(yáng)聲器芯片采用MEMS+數(shù)字音頻算法技術(shù),將聲波像素化,通過半導(dǎo)體工藝實(shí)現(xiàn)在發(fā)聲端的數(shù)字化。相比傳統(tǒng)的動(dòng)圈紙盆技術(shù),地球山的技術(shù)突破了傳統(tǒng)發(fā)聲原理,將音頻質(zhì)量提高到了一個(gè)全新的水平。地球山團(tuán)隊(duì)自2018年起,開始與以色列Audio Pixels合作,并不斷的提高自身的研發(fā)創(chuàng)新能力,地球山在MEMS結(jié)構(gòu)、制造工藝、信號(hào)處理、音頻算法和封裝等領(lǐng)域都擁有創(chuàng)新突破。

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▲來源:地球山

2022 年 4 月 28 日,全球MEMS龍頭企業(yè)博世(Bosch),收購了總部位于德國的MEMS 微型揚(yáng)聲器專家 Arioso Systems,從而向業(yè)界宣布大舉入局MEMS揚(yáng)聲器領(lǐng)域,這為博世 MEMS 產(chǎn)品組合帶來擴(kuò)充,同時(shí)也吹響全球MEMS揚(yáng)聲器市場(chǎng)增長的號(hào)角。 Bosch Sensortec認(rèn)為,MEMS揚(yáng)聲器未來或許成為博世在MEMS領(lǐng)域的又一發(fā)力點(diǎn)

“聲學(xué)對(duì)我們而言是個(gè)新的領(lǐng)域”——Bosch去年收購了MEMS揚(yáng)聲器廠商Arioso Systems,這對(duì)Bosch而言,應(yīng)該是非常重要的一步——“我們通過收購獲得了很棒的技術(shù),產(chǎn)品現(xiàn)在還沒有上市”,Sebastien在采訪中反復(fù)提到了MEMS揚(yáng)聲器產(chǎn)品,言及Arioso的技術(shù)很獨(dú)特,在傳感器尺寸、功耗方面很出色,未來大概可以期待一下。

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▲博世MEMS傳感解決方案產(chǎn)品組合(來源:博世) 什么是MEMS揚(yáng)聲器技術(shù)?與其他技術(shù)對(duì)比有什么優(yōu)劣?以TWS 和入耳式設(shè)備進(jìn)入市場(chǎng) 揚(yáng)聲器的種類很多,在個(gè)人音頻及智能穿戴市場(chǎng),主流應(yīng)用包括了動(dòng)圈單元(動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)器)和動(dòng)鐵單元(平衡電樞驅(qū)動(dòng)器)兩種。目前的主流方案是動(dòng)圈保留,動(dòng)鐵被MEMS揚(yáng)聲器替代。 MEMS揚(yáng)聲器是一種新興的揚(yáng)聲器技術(shù),是將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘?hào)的微型換能器,其核心組件(例如執(zhí)行器/驅(qū)動(dòng)器、振膜、熱聲膜等)利用MEMS技術(shù)在半導(dǎo)體材料上制造而成。MEMS揚(yáng)聲器工作原理主要有四種:壓電式、電動(dòng)式、靜電式、熱聲式。 當(dāng)前,壓電式MEMS 揚(yáng)聲器占據(jù)主流,以USound、xMEMS為代表的壓電式MEMS揚(yáng)聲器創(chuàng)業(yè)公司不斷打磨技術(shù)能力并完善產(chǎn)業(yè)鏈,多款MEMS揚(yáng)聲器新產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生并逐步滲透至可穿戴及便攜式設(shè)備,以取代平衡電樞式揚(yáng)聲器等傳統(tǒng)揚(yáng)聲器。 壓電式 MEMS 揚(yáng)聲器的工作原理是使用壓電薄膜作為有源元件,當(dāng)施加電壓時(shí)會(huì)發(fā)生變形,這種機(jī)械偏轉(zhuǎn)使周圍的空氣發(fā)生位移并產(chǎn)生聲波。

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▲MEMS揚(yáng)聲器工作原理示意圖(來源:麥姆斯咨詢) 與平衡電樞揚(yáng)聲器相比,MEMS 揚(yáng)聲器可以提供顯著的尺寸優(yōu)勢(shì)。 該技術(shù)的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是它與硅工藝的兼容性,這意味著它可以以低成本大規(guī)模和極小尺寸生產(chǎn)。例如,USound 揚(yáng)聲器中的 MEMS 電機(jī)厚度不到 0.5 毫米,比其電動(dòng)同類產(chǎn)品小一個(gè)數(shù)量級(jí)。 此外,MEMS揚(yáng)聲器可以定向發(fā)聲,增加智能手機(jī)免提的效果和通話私密性。目前MEMS揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)距離1-1.5m,理想是驅(qū)動(dòng)距離5-8m的距離,如果MEMS揚(yáng)聲器能做到5-8m的聲音傳輸距離,那么在電視機(jī)市場(chǎng)、智能家居市場(chǎng)的應(yīng)用會(huì)迅速升溫。 除了尺寸之外,MEMS 揚(yáng)聲器還具有極低的功率(由于其高固有阻抗的結(jié)果)以及出色的音頻質(zhì)量。MEMS 揚(yáng)聲器也可以構(gòu)建在與放大器相同的 PCB 基板上,從而節(jié)省電路板空間,有利于系統(tǒng)集成商添加更多傳感器以實(shí)現(xiàn)更多功能,或者采用更大容量的電池以提升系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間。

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▲使用三種不同揚(yáng)聲器在 94 dB SPL 時(shí)測(cè)得的電流消耗:USound MEMS 揚(yáng)聲器、Knowles 26824 平衡電樞揚(yáng)聲器和 Samsung HS330 動(dòng)圈揚(yáng)聲器(來源:USound) 因?yàn)镸EMS揚(yáng)聲器使用硅工藝進(jìn)行全自動(dòng)化生產(chǎn)線制造,而平衡電樞式揚(yáng)聲器需要手工組裝,因此,隨著技術(shù)進(jìn)步和大規(guī)模量產(chǎn),MEMS揚(yáng)聲器還具有低成本、低功耗、高可靠性、易于集成等優(yōu)點(diǎn)。

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▲MEMS揚(yáng)聲器構(gòu)建于PCB基板中(來源:Usound) 目前,幾乎所有MEMS揚(yáng)聲器初創(chuàng)企業(yè)的切入點(diǎn)都是 TWS 和入耳式監(jiān)聽器以及有線/無線耳戴式設(shè)備。市場(chǎng)上,TWS 、耳戴式設(shè)備等MEMS揚(yáng)聲器產(chǎn)品已經(jīng)存在。在未來幾年,預(yù)計(jì)產(chǎn)量將迅速提升。 除TWS 和入耳式設(shè)備外,智能手機(jī)、汽車電子等將成為MEMS揚(yáng)聲器的下一個(gè)廣闊應(yīng)用市場(chǎng)。 結(jié)語:這次能重現(xiàn)前輩的成功嗎? 自從誕生以來,MEMS技術(shù)總被認(rèn)為是可以創(chuàng)造奇跡的技術(shù),并成功顛覆了許多應(yīng)用領(lǐng)域。 最初MEMS麥克風(fēng)被集成到第一款摩托羅拉RAZR手機(jī)中,之后,隨著智能手機(jī)興起,傳統(tǒng)的駐極體麥克風(fēng)被MEMS麥克風(fēng)替代,退出歷史舞臺(tái)。中國MEMS企業(yè),歌爾股份、瑞聲股份、敏芯股份等抓住了這股浪潮迅速成長。 同樣,因?yàn)橹悄苁謾C(jī)創(chuàng)新的交互需要,MEMS陀螺儀和加速度計(jì)開始變的流行,應(yīng)美盛果斷從向任天堂等掌上游戲機(jī)廠商提供MEMS傳感器,轉(zhuǎn)而推出面向手機(jī)的MEMS慣性傳感器,從而應(yīng)美盛的MEMS業(yè)務(wù)獲得了飛速成長。 揚(yáng)聲器是目前智能設(shè)備里,極少數(shù)未被MEMS替代的器件,這個(gè)已有數(shù)十年歷史的行業(yè)將在未來幾年被MEMS所顛覆。

未來,或許我們就能在身邊的TWS、手機(jī)、電腦等各種設(shè)備中看到MEMS揚(yáng)聲器的身影,就如同今天無處不在的MEMS麥克風(fēng)一樣。 MEMS揚(yáng)聲器能重現(xiàn)前輩的成功嗎?

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    等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。本文將帶您深入了解MEMS聲敏傳感器的分類與應(yīng)用,探索這個(gè)微型化聲音世界的奧秘。 ? MEMS聲敏傳感器
    的頭像 發(fā)表于 04-17 16:50 ?449次閱讀

    國產(chǎn)傳感器市場(chǎng)洗牌加速,深圳這家企業(yè)登頂?shù)?b class='flag-5'>一!

    第四季度市場(chǎng)進(jìn)步收縮至25.98億元,同比下降9.4%。 圖片來源于MIR睿工業(yè) ? 盡管行業(yè)面臨下行壓力,國產(chǎn)品牌明治傳感逆勢(shì)崛起,以光電類傳感器為核心突破口,市占率躋身行業(yè)第三,
    的頭像 發(fā)表于 02-20 18:12 ?1010次閱讀
    <b class='flag-5'>國產(chǎn)</b><b class='flag-5'>傳感器</b>市場(chǎng)洗牌加速,深圳這家<b class='flag-5'>企業(yè)</b>登頂?shù)?b class='flag-5'>一</b>!

    國產(chǎn)電容式MEMS壓力傳感器得到實(shí)現(xiàn)

    ? ? ? ?MEMS壓力傳感器是技術(shù)與資本密集型產(chǎn)業(yè),國內(nèi)缺乏從事MEMS壓力芯片研發(fā)與量產(chǎn)的企業(yè),MEMS
    的頭像 發(fā)表于 02-19 12:43 ?594次閱讀
    <b class='flag-5'>國產(chǎn)</b>電容式<b class='flag-5'>MEMS</b>壓力<b class='flag-5'>傳感器</b>得到實(shí)現(xiàn)

    午芯芯科技國產(chǎn)電容式MEMS壓力傳感器芯片突破卡脖子技術(shù)

    從設(shè)計(jì)到生產(chǎn),包括原材料,全部國產(chǎn)化,無任何外資,不受國外技術(shù)或價(jià)格影響,供應(yīng)穩(wěn)定。3.后續(xù)會(huì)推出加速度計(jì)、陀螺儀、硅麥等產(chǎn)品午芯芯科技WXP380 是電容式 MEMS 壓力傳感器芯片,具有低功耗、低
    發(fā)表于 02-19 12:19

    成立15年,鑫精誠這家深圳傳感器公司獲億元天使融資(六維力傳感器這條賽道真火)

    ? 2025年剛剛拉開帷幕,已有多家國產(chǎn)傳感器公司官宣獲得融資——而這其中,占多數(shù)的企業(yè)來自人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)傳感器賽道,譬如六維力
    的頭像 發(fā)表于 01-20 19:02 ?2814次閱讀
    成立15年,鑫精誠這家深圳<b class='flag-5'>傳感器</b>公司獲億元天使融資(六維力<b class='flag-5'>傳感器</b>這條<b class='flag-5'>賽道</b>真火)

    如何選擇合適的MEMS傳感器

    應(yīng)用需求分析 在開始選擇MEMS傳感器之前,首先要明確您的應(yīng)用需求。這包括了解傳感器將被用于監(jiān)測(cè)哪種物理量(如溫度、壓力、加速度、濕度等),以及這些測(cè)量值將如何被用于控制或監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
    的頭像 發(fā)表于 11-20 10:03 ?823次閱讀

    mems傳感器是什么意思_mems傳感器原理是什么

    MEMS傳感器種微型電子機(jī)械系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical Systems)傳感器,它將傳感器和微機(jī)電系統(tǒng)集成在
    的頭像 發(fā)表于 10-18 15:33 ?5862次閱讀