Âm thanh Transparent EPTFE Vent Membrane IP67 Không thấm nước cho micro MEMS

Lỗ thông hơi trong suốt âm thanh ePTFE cho micro MEMS là một bộ phận bảo vệ âm thanh chuyên dụng được thiết kế để tối đa hóa hiệu suất, độ tin cậy và năng suất của các hệ thống âm thanh dựa trên micro MEMS. Lỗ thông hơi siêu mỏng này có màng ePTFE được tối ưu hóa âm thanh, được dán lên một lớp nền keo được cắt chính xác, được thiết kế để ứng dụng trực tiếp lên cổng âm thanh của các gói micro MEMS analog hoặc kỹ thuật số. Nó cung cấp một rào cản chống nước và chống bụi đạt chuẩn IP67/IP68, bảo vệ màng micro MEMS mỏng manh và bộ khuếch đại ASIC khỏi độ ẩm, nhiễm bẩn hạt và cặn hàn flux và dung dịch rửa trong quá trình lắp ráp PCB. Quan trọng là, lỗ thông hơi được thiết kế để giảm thiểu và nhất quán tổn hao âm thanh và dịch pha, đảm bảo rằng độ nhạy, đáp ứng tần số, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu của micro và hiệu suất của các thuật toán xử lý tiếp theo – như khử tiếng ồn, tạo chùm tia và nhận dạng giọng nói – không bị suy giảm.

Micro MEMS là thành phần cảm biến âm thanh phổ biến trong các thiết bị điện tử hiện đại, có mặt trong điện thoại thông minh, tai nghe, loa thông minh, máy tính xách tay, hệ thống giọng nói trên ô tô và các thiết bị IoT. Micro MEMS bao gồm một màng silicon được gia công siêu nhỏ và một bộ khuếch đại ASIC bên trong một gói nhỏ, thường có kích thước 3,5 x 2,65 mm hoặc nhỏ hơn, với một lỗ âm thanh có đường kính khoảng 0,5-1,0 mm. Lỗ thông hơi này là con đường trực tiếp cho các chất gây ô nhiễm môi trường tiếp cận màng. Trong quá trình lắp ráp PCB, khói hàn flux và dung dịch rửa gốc nước có thể xâm nhập vào gói micro, lắng đọng cặn trên màng, làm thay đổi các đặc tính cơ học của nó và phá hủy độ nhạy và đáp ứng tần số đã được hiệu chuẩn tại nhà máy. Trong môi trường sử dụng cuối cùng, bụi, tia nước bắn và độ ẩm cao gây ăn mòn và dính màng, dẫn đến giảm độ nhạy, tăng mức nhiễu nền và cuối cùng là hỏng micro. Trong các mảng đa micro được sử dụng để tạo chùm tia và âm thanh không gian, ngay cả sự không khớp nhỏ về độ nhạy giữa các micro – do nhiễm bẩn khác nhau – cũng làm suy giảm hiệu suất định hướng của mảng. Giải pháp truyền thống là sử dụng lưới bảo vệ hoặc lớp phủ vải cung cấp một số biện pháp bảo vệ chống bụi nhưng không cung cấp bất kỳ rào cản chất lỏng có ý nghĩa nào.

Lỗ thông hơi trong suốt âm thanh ePTFE cung cấp một lớp bảo vệ sạch, tích hợp trực tiếp lên lỗ âm thanh của micro MEMS. Được áp dụng trong quá trình lắp ráp SMT hoặc ngay sau đó, màng ePTFE của lỗ thông hơi tạo thành một rào cản vĩnh viễn trên lỗ âm thanh. Cấu trúc lỗ của màng – được tối ưu hóa cho luồng khí âm thanh – cho phép sóng áp suất âm thanh tiếp cận màng MEMS với sự suy giảm và biến dạng pha tối thiểu. Tổn hao chèn thấp tới 1,0-2,0 dB ở 1 kHz, với đáp ứng tần số phẳng trên dải âm thanh. Màng là một rào cản hoàn toàn đối với nước lỏng ở áp suất IP67/IP68, ngăn độ ẩm, mồ hôi và sự ngâm nước ngẫu nhiên tiếp cận màng. Nó cũng chặn bụi, hạt da, khói hàn flux và dung dịch rửa gặp phải trong quá trình lắp ráp PCB. Lớp xử lý kỵ dầu ngăn chất lỏng có sức căng bề mặt thấp làm ướt bề mặt, bao gồm cả cặn hàn flux có thể lan rộng trên các bề mặt chưa được xử lý. Kết quả là một micro MEMS duy trì hiệu suất âm thanh đã hiệu chuẩn tại nhà máy trong suốt quá trình lắp ráp và trong môi trường người dùng cuối, với tỷ lệ lỗi trường hợp giảm đáng kể.

• Bảo vệ lỗ âm thanh micro MEMS (analog và kỹ thuật số, cổng dưới và cổng trên)
• Bảo vệ mảng micro cho hệ thống tạo chùm tia và âm thanh không gian
• Bảo vệ cổng micro cho điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính xách tay
• Bảo vệ micro ANC theo hướng tiến và phản hồi cho tai nghe TWS
• Bảo vệ mảng micro trường xa cho loa thông minh
• Bảo vệ micro rảnh tay và gọi khẩn cấp trên ô tô
• Bảo vệ micro cho thiết bị IoT và nhà thông minh

Lỗ thông hơi trong suốt âm thanh được áp dụng trực tiếp lên lỗ âm thanh của gói micro MEMS, có thể ở cấp độ linh kiện (trước khi đặt PCB) hoặc ở cấp độ lắp ráp PCB (sau SMT). Sóng âm thanh trong không khí chạm vào màng ePTFE và làm cho nó rung động đồng bộ. Rung động này truyền qua không khí trong khoang lỗ thông hơi và qua lỗ âm thanh của micro đến màng MEMS bên trong gói. Khối lượng thấp và cấu trúc lỗ được tối ưu hóa của màng ePTFE đảm bảo rằng áp suất âm thanh truyền đi giữ nguyên biên độ và pha ban đầu trên dải tần quan tâm. Nước, bụi và khói hàn flux gặp phải rào cản lỗ của màng và bị chặn vật lý. Lớp xử lý kỵ dầu ngăn bất kỳ chất lỏng nào làm ướt bề mặt và lan rộng trên màng. Khoang bên trong của micro vẫn sạch sẽ, khô ráo và ở trạng thái âm thanh đã hiệu chuẩn tại nhà máy trong suốt vòng đời của thiết bị.

1. Xác định loại micro MEMS: cổng dưới (lỗ âm thanh ở phía PCB) hay cổng trên (lỗ âm thanh ở đỉnh gói) – điều này ảnh hưởng đến hình dạng vị trí lỗ thông hơi.
2. Xác định mức chống nước yêu cầu: IP67 cho chống bắn tóe và ngâm tạm thời, IP68 cho ngâm liên tục trong các ứng dụng tiêu dùng hoặc công nghiệp.
3. Chỉ định yêu cầu hiệu suất âm thanh: SNR, độ nhạy và đáp ứng tần số của micro; tổn hao chèn của lỗ thông hơi phải nằm trong ngân sách khuếch đại của hệ thống.
4. Chọn keo dán dựa trên bề mặt hoàn thiện của PCB và liệu lỗ thông hơi được áp dụng trước hay sau khi hàn reflow.
5. Kiểm tra với cụm micro hoàn chỉnh: đo độ nhạy và đáp ứng tần số trước và sau khi áp dụng lỗ thông hơi, và sau khi tiếp xúc với môi trường (chu kỳ nhiệt, độ ẩm, ngâm nước).

• Hỏi: Lỗ thông hơi có ảnh hưởng đến Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu của micro MEMS không?

  Đáp: Lỗ thông hơi tạo ra một tổn hao chèn rất nhỏ, có kiểm soát, làm giảm cả tín hiệu và nhiễu một cách tương đương. SNR của bản thân micro được bảo toàn. Lỗ thông hơi không tạo ra bất kỳ tiếng ồn tự thân nào.

• Hỏi: Lỗ thông hơi có thể được áp dụng tại nhà máy sản xuất micro MEMS, hay nó được áp dụng trong quá trình lắp ráp thiết bị của chúng tôi?

  Đáp: Cả hai lựa chọn đều có thể. Chúng tôi có thể cung cấp micro MEMS đã được gắn lỗ thông hơi như một linh kiện được bảo vệ sẵn, hoặc cung cấp lỗ thông hơi để áp dụng trong quá trình lắp ráp PCB của bạn.

• Hỏi: Lỗ thông hơi có chịu được quy trình đổ đầy dưới lớp (underfill) hoặc phủ bảo vệ (conformal coating) được sử dụng trên một số PCB không?

  Đáp: Lỗ thông hơi nên được áp dụng sau các quy trình đổ đầy dưới lớp và phủ bảo vệ. Nếu áp dụng trước, một mặt nạ tạm thời có thể bảo vệ lỗ thông hơi khỏi các vật liệu này.

• Hỏi: Lỗ thông hơi ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất của micro MEMS siêu âm hoặc tần số cao được sử dụng để cảm biến cử chỉ?

  Đáp: Chúng tôi có thể cung cấp màng được tối ưu hóa âm thanh với đáp ứng tần số cao mở rộng cho các ứng dụng siêu âm lên đến 80 kHz. Vui lòng liên hệ với chúng tôi với các yêu cầu tần số siêu âm cụ thể của bạn.

• Hỏi: Lỗ thông hơi có tương thích với quy trình khoan laser được sử dụng để tạo lỗ âm thanh trong một số gói micro MEMS không?

  Đáp: Lỗ thông hơi được áp dụng trên một lỗ âm thanh đã được tạo sẵn. Nó không can thiệp vào quy trình sản xuất gói, bao gồm cả khoan laser.