Hoe microfoons gemaakt worden: van ontwerp tot dagelijks gebruik

Microfoons zijn onderdeel van ons dagelijks leven. Ze zitten in telefoons, hoortoestellen, publieke adresystemen, geluidsopname, tweerichtingsradio's, megaphones, radio- en TV-uitzendingen. Zo wijdverspreid dat we hun bestaan bijna niet meer opmerken.

Zo wijd gebruikt, het productieproces is echter zeer complex. Laten we duiken en zien hoe deze kleine helpers gemaakt worden en onze wereld beter maken.

De onderstaande afbeelding geeft een eerste overzicht.

Hier volgt de gedetailleerde uitleg van het microfoonproductieproces.

1. Wafer foundry

Een wafer^[1] (ook slice of substraat) is een dun blad halvegeleidermateriaal, zoals kristallijn silicium.

Wafers dienen als substraat voor micro-elektronische componenten die in en uit de wafer gebouwd worden, gemaakt door veel microfabricatiestappen: doping of ionimplantatie, snijden, tonnen, zagen, affaseren, polijsten, lasergravure.

2. Wafer testen

In deze stap worden de functionele defecten van alle individuele geïntegreerde circuits op de wafer getest door een speciaal testpatroon toe te passen voordat de wafer naar die-voorbereiding gaat.

Wafer testen gebeurt met een testapparaat genaamd wafer prober. Er zijn verschillende referentiemethoden: Wafer Final Test (WFT), Electronic Die Sort (EDS) en Circuit Probe (CP).

3. Behuizing (Packaging)

3.1 SMT

Surface-mount technology (SMT) is een methode voor het fabriceren van elektronische circuits waarbij leadless of kort-lead surface mount componenten (SMC/SMD) worden gemonteerd of direct op het oppervlak van printplaten (PCB's) of andere substraten geplaatst.

Het is een circuitmontagetechniek door reflow solderen of dipsolderen. SMT-proces bestaat uit: ouder pads printen, plakken, reflow solderen, monteren, reinigen.

3.2 Lijmverbinding

Lijmverbinding (ook lijmen of glue bonding) verwijst naar de technologie om oppervlakken van homo- of heterogene objecten met lijmiddelen te verbinden, een klasse organische/anorganische, natuurlijke/synthetische stoffen met voldoende sterkte na uitharding. Enkele bekende lijmiddelen zoals SU-8 en benzocyclobuteen (BCB) zijn gespecialiseerd voor MEMS of andere elektronische componenten.

3.3 Bonding

3.3.1 Die attaching

Die-attaching is een sleutelonderdeel van verpakkingsproces. Het is hoe het gezicht van een die aan een substraat wordt bevestigd met een enkele verbinding. IC die lijm is een kamertemperatuur uitgerijde epoxyharslijm, wijd gebruikt bij bonding van elektronische componenten. Uitstekende bondingsterkte voor verpakking bonding tussen metaal, keramiek, glas en hard plastic.

3.3.2 Wire bonding

Wire bonding is een methode die fijn metaaldraad aan het substraat door warmte, druk en ultrasone energie lasse, wat resulteert in elektrische verbinding tussen chips en substraten en informatie-uitwisseling tussen chips. Er zijn typisch drie wire bonding methoden in de industrie: hot-pressing wire bonding, tincture-tincture ultrasonic wire bonding en thermoacoustic wire bonding.

3.3.3 3-D microscopische inspectie

Tijdens dit proces gebruiken we 3D-microscopen om de bovenstaande stappen accuraat te controleren. Bijv. scheuren of deuken zijn niet toegestaan.

3.3.4 Encapsulatie (Molding)

In dit proces wordt EMC (Epoxy Molding Compound) gebruikt om te encapsuleren de afgeronde producten van wire bond om de impact van de externe omgeving te voorkomen. Hoofdstappen:

• Lead frame in de vorm geplaatst, elke die in caviteit, vorm gesloten.
• Blok EMC in het midden gat van de vorm geplaatst.
• Bij hoge temperatuur smelt EMC en stroomt langs de baan in de caviteit.
• Bedekking van de chip vanaf de bodem.
• Vormen en uitharden na bedekking.

3.3.5 Laser markering

Laser markering verwijst naar een permanente markering door chemische reactie door laser die het oppervlaktemateriaal laat verdampen of een kleurverandering teweegbrengt. Kan verschillende teksten, symbolen en patronen produceren.

3.3.6 Na-vorm uitharding

Na-uitharding is het proces van verwarmen van de coating en constant temperatuur vasthouden na uitharding bij kamertemperatuur, wat de kruisverneteling versnelt en de polymermoleculen correct uitlijnt.

3.4 Depaneling

Depaneling is een processtap in hoog-volume elektronica-assembly. Om doorvoer van PCB-productie en SMT-lijnen te verhogen, worden PCB's vaak ontworpen als veel kleinere individuele PCB's die in het eindproduct gebruikt worden. Dit PCB-cluster heet een paneel of multiblock. Het grote paneel wordt opgebroken of 'depaneld' op een bepaalde stap in het proces².

3.5 Testen

Testitems voor microfoon: frequentierespons on-axis en off-axis, gevoeligheid, vervorming, signaal-ruisverhouding, detectie hoorbare imperfecties, richtingsgevoeligheid, polair diagram, polariteit.

Was dit nuttig? Geïnteresseerd? Laat een reactie achter. Vragen? Neem contact op. We helpen u graag.

Let op: Wij zijn niet de eigenaar van de afbeeldingen. Neem contact op als deze uw eigendom zijn, dan verwijderen we ze zo snel mogelijk.

Referenties

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Wafer_(electronics)

2. https://en.wikipedia.org/wiki/Depaneling