نوآوری در سران سیگار الکترونیکی و تحول صنعت

میکروفون دیافراگم ریز یکی از اجزای اصلی نادیده گرفته از یک سیگار الکترونیکی است ، اما "کد تنفس" دستگاه را در اختیار دارد و نقش مهمی در تأثیرگذاری بر تجربه کاربر دارد. پس از گذشت بیش از یک دهه از تکرارهای تکنولوژیکی ، از میکروفون دیافراگم سنتی تا تسلط فعلی میکروفن های سیلیکون ، نه تنها به نقاط درد محصول می پردازد بلکه صنعت را به سمت استاندارد سازی و هوش سوق می دهد.
در این مقاله شما را به سفر برای کشف تاریخچه توسعه میکروفن های دیافراگم سیگار الکترونیکی ، تجزیه و تحلیل مزایای دستیابی به موفقیت فناوری میکروفون سیلیکون ، و منتظر آینده صنعت خواهد بود.
I. تاریخچه توسعه میکروفن های دیافراگم سیگار الکترونیکی
① φ6 میکروفون دیافراگم الکتریس


در حدود سال 2010 ، میکروفن های الکتروت شروع به ورود به میدان سیگارهای الکترونیکی کردند. این نوع میکروفون شامل یک صفحه نمایش ضد گرد و غبار ، یک محفظه ، صفحه الکترود پشت ، واشر ، دیافراگم ، حفره و یک صفحه PCB است. با فرآیندهای تولید بالغ و هزینه های پایین ، میکروفن های الکتروت به سرعت بر بازار حاکم شدند و به پیکربندی استاندارد برای محصولات اولیه سیگار الکترونیکی تبدیل شدند. با این حال ، به دلیل مشکلاتی مانند مقاومت در برابر حرارت ضعیف ، عملکرد متناقض ، شروع خود به راحتی و خروجی ناپایدار ، محدودیت های میکروفن های الکتروت در سالهای اخیر به طور فزاینده ای آشکار شده است.
میکروفون سیلیکون 2718 پوند

در سال 2018 ، با بلوغ فناوری MEMS (سیستم های میکرو الکترو مکانیکی) ، میکروفن های سیلیکون شروع به مشاهده مهندسان سیگار الکترونیکی کردند. در مقایسه با میکروفن های الکتروت سنتی ، میکروفون سیلیکون 2718 فناوری بسته بندی نیمه هادی را اتخاذ می کند و برای دستیابی به خروجی سیگنال دیجیتال با تراشه های ASIC ترکیب می شود. خصوصیات عالی آن مانند مقاومت در برابر دمای بالا ، مقاومت در برابر خوردگی ، حساسیت بالا و عملکرد خوب ضد آب و ضد روغن کاملاً با سناریوهای استفاده پیچیده سیگارهای الکترونیکی سازگار است.
میکروفون سیلیکون مهر و موم شده ③φ6

در نیمه دوم سال 2024 ، این صنعت شاهد نوآوری مختل کننده بود. میکروفن های سیلیکونی یک بار قالب φ6 شروع به راه اندازی به بازار کردند. نه تنها مشکلات مقاومت در برابر دمای بالا ، مقاومت در برابر روغن ضعیف و قوام ضعیف میکروفن های دیافراگم الکتروت را حل کرد ، بلکه به خطر نشت و مشکلات هزینه میکروفن های سیلیکون مهر و موم شده φ6 نیز پرداخت. در حال حاضر ، بسیاری از شرکت ها تولید انبوه را آغاز کرده اند.
ii. مزایای میکروفن های سیلیکونی در مقایسه با میکروفن های دیافراگم الکتری
اصول هر دو میکروفن سیلیکونی و میکروفن های دیافراگم الکتروت ، تشکیل یک خازن صفحه موازی از طریق دیافراگم و یک الکترود پشت است. از طریق اختلاف فشار جریان هوا ، دیافراگم تغییر شکل می یابد ، در نتیجه مقدار خازن را تغییر می دهد ، که سپس توسط یک تراشه ASIC و خروجی به عنوان یک سیگنال الکتریکی پردازش می شود تا به شروع و توقف سیگارهای الکترونیکی برسد.
(ساختار و اصل میکروفن های دیافراگم الکتریس)
(ساختار و اصل 2718 میکروفن سیلیکونی)
(ساختار و اصل φ6 میکروفن های سیلیکونی یک بار قالب))
تفاوت اصلی بین میکروفن های سیلیکون و میکروفن های دیافراگم الکتروت در روش دیافراگم و روش بسته بندی وجود دارد. از نظر مواد دیافراگم ، دیافراگم های میکروفن سیلیکون معمولاً غشاهای مبتنی بر سیلیکون هستند که یک بار با استفاده از فناوری ویفر تشکیل می شوند ، از قوام خوب ، مقاومت در برابر دمای بالا ، مقاومت در برابر خوردگی و تغییر شکل کمتری تشکیل می شوند. مقدار خازن اولیه در حدود 1 PF است که برای تمام ASIC های موجود در بازار مناسب است. دیافراگم های میکروفن دیافراگم الکتروت از غشاهای پلاستیکی PET\/PPS استفاده می کنند که دارای منطقه بزرگی ، پایداری ضعیف ، مقاومت در برابر روغن ، مقاومت در برابر خوردگی هستند و مستعد تغییر شکل و مقاومت در برابر درجه حرارت بالا هستند. مقدار ظرفیت اولیه حدود 30 PF است که برای برخی از ASIC ها مناسب است.


از نظر بسته بندی ، میکروفون MEMS میکرو الکترومکانیکی (MEMS) میکروفون تراشه روی سیلیکون روش بسته بندی تراشه روی سیلیکون را اتخاذ می کند ، در حالی که میکروفون سنتی الکتروت از روش بسته بندی چند لایه استفاده می کند. از نظر دقت بسته بندی ، عملکرد اتلاف گرما ، قوام محصول و عملکرد تولید ، میکروفون سیستم میکرو الکترومکانیکی MEMS تراشه روی سیلیکون مزایای آشکاری دارد.

iii عناصر اصلی تعیین کیفیت سی میکروفون ها
با توسعه صنعت الکترونیکی سیگار Si-Microphone ، جدا از شرکت های پیشرو حساس میکرو ، Daimicro و AAC ، بسیاری از تولید کنندگان دیگر اخیراً Si-Microphones را راه اندازی کرده اند. با این حال ، برای تولید کنندگان برای دستیابی به محموله های در مقیاس بزرگ Si-Microphones ، آنها باید پنج عنصر اصلی را برآورده کنند:
① آنها نیاز به توسعه میکروفون های Si به طور خاص برای سیگارهای الکترونیکی دارند ② آنها نیاز به داشتن ASIC دارند که دقیقاً با سنسور مطابقت داشته باشد ③ آنها به بسته بندی های بالغ و پایدار و فرآیندهای آزمایش نیاز دارند ④ آنها به بسته بندی و ظرفیت آزمایش در مقیاس بزرگ خود نیاز دارند ⑤ آنها نیاز به تأیید حمل و نقل در مقیاس بزرگ محصولات Si-Microphone در بازار دارند

از آنجا که میکروفون سیلیکون یک بسته MEMS است ، سناریوهای کاربرد آن خاص هستند و برای عملکرد سنسور ، تطبیق ASIC و روند بسته بندی نیازهای بسیار بالایی دارند. برای دستیابی به تولید در مقیاس بزرگ میکروفن های سیلیکونی ، هنوز هم به یک دوره نسبتاً طولانی از تأیید فرآیند و اعتبارسنجی بازار نیاز دارد. حتی یک تولید کننده پیشرو نیز حوادث با کیفیت متعدد را تجربه کرده است. خودی های صنعت به طور کلی بر این باورند که ورودی های جدید در بازار میکروفون سیلیکون هنوز هم مشکلات زیادی برای جلوگیری از آن دارند و راه طولانی قبل از دستیابی به تولید در مقیاس بزرگ.
4 خلاصه
رقابت در صنعت سیگار الکترونیکی در اصل رقابت برای فن آوری های اصلی است. نوآوری فن آوری میکروفون الکترونیکی سیگار نه تنها یک به روزرسانی سخت افزار بلکه تغییر شکل استانداردهای صنعت و آستانه های کیفیت است. با نگاه به جلو ، با تجمع تکنولوژیکی و کاربرد شرکتهای پیشرو میکروفون سیلیکون مانند میکرو حساس ، Daimicro و AAC ، میکروفن های سیلیکون جایگزینی محلول های سنتی را تسریع می کنند و سیگار الکترونیکی را به سمت کیفیت بالاتر سوق می دهند.