全球首款基于SOI和PZT压电薄膜的量产MEMS扬声器

《USound Achelous MEMS扬声器：UT-P 2016》

USound Achelous UT-P 2016 MEMS Speaker

——逆向分析报告

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麦姆斯咨询 王懿

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全球首款基于SOI和PZT压电薄膜技术的量产MEMS扬声器

据麦姆斯咨询介绍，具有语音交互功能的智能设备正在改变人们的日常生活，例如智能手机、智能音箱、真无线蓝牙（TWS）耳机都集成了两颗或更多颗MEMS麦克风以捕获我们的声音，并利用微型扬声器发出声音以反馈我们的耳朵。传统的电动平衡电枢微型扬声器市场已接近90亿美元，且有望在2024年增至105+亿美元。良好的音质、较小的体积、低功耗是微型扬声器在消费类应用领域的主要驱动力。

在上述市场情况下，我们研究了USound第一批量产的压电MEMS扬声器：UT-P 2016，并进行了全面的逆向分析和成本/价格预估。USound是一家无晶圆厂音频芯片公司，专注于提供高性能MEMS扬声器和高品质音频解决方案，其专有技术已申请了150多项专利。USound在维也纳格拉茨、旧金山、上海和深圳设有办事处，为全球客户提供服务，帮助他们利用MEMS扬声器打造全新的智能音频应用。

USound Achelous压电MEMS扬声器UT-P 2016指标规格

这款基于PZT压电薄膜的MEMS扬声器比传统微型扬声器更小，体积仅为49立方毫米，并且已经应用于入耳式音频系统。USound开发了一种可以将多达80颗MEMS扬声器组合在一起的技术，以增加输出声功率和提供更好的空间声音分布。

USound Achelous压电MEMS扬声器UT-P 2016封装尺寸

USound提供的MEMS扬声器参考设计

USound目前提供的MEMS扬声器评估套件

由于意法半导体（STMicroelectronics）完成了压电MEMS技术研发，并将其添加到制造服务之中，因此，USound将MEMS扬声器UT-P 2016委托意法半导体（STMicroelectronics）批量代工。MEMS扬声器中的PZT执行器并不是唯一的创新MEMS技术，还包括意法半导体的另一项专业技术：在SOI衬底上通过微加工工艺（刻蚀）形成薄膜。

USound的MEMS扬声器结构：其推动空气发声的“锥型结构”，利用角落的薄膜压电驱动器悬置在底部的腔体内，薄膜压电驱动器可以根据音频信号，同步地促动锥形结构运动，从而推动空气发出声音。薄膜压电驱动器技术，使扬声器的面积非常小、厚度很薄、能效出色、响应快速、音频性能优异。

USound Achelous压电MEMS扬声器芯片（样刊模糊化）

这款MEMS扬声器的成功秘密不仅在于MEMS扬声器芯片，还在于封装技术——由于声膜固定在封装上，会影响音质。因此，所有封装结构的设计都是为了提高音质和保护硅基MEMS芯片。

USound Achelous压电MEMS扬声器拆解与逆向分析

本报告对USound压电MEMS扬声器UT-P 2016进行全面技术剖析，根据良率情况预估制造成本，并为读者更好地理解MEMS扬声器提供必要的技术信息。

USound Achelous压电MEMS扬声器UT-P 2016成本和价格预估（样刊模糊化）

报告目录：

Overview/Introduction

· Executive Summary

· Reverse Costing Methodology

· Glossary

Company Profile

· USound, STMicroelectronics

Market Analysis

· Piezoelectric-Based Device Market

Piezoelectric material: Function and Integration

· Physical Analysis Methodology

· Package

- Package views, dimensions and marking

- Package opening and cross-section

· MEMS Speaker Die

- Views, dimensions and marking

- MEMS opening and cross-section

- Process characteristics

Manufacturing Process Flow

· Global Overview

· MEMS Front-End Process

· MEMS Wafer Fabrication Unit

· Package Assembly Unit

· Back-End: Final test

Cost analysis

· Yield Explanations and Hypotheses

· MEMS Speaker

- Front-end cost

- Wafer and die cost

· Component

- Back-end: Packaging and final test cost

- Component cost

Estimated Price Analysis

· Manufacturer Financial ratios

· Estimated Manufacturer price