Mục lục bài viết
Vì sao gần như toàn bộ điện thoại hiện nay đều dùng micro MEMS thay vì loại micro tụ điện từng phổ biến trên thiết bị điện tử đời cũ? Câu trả lời nằm ở cách hai loại micro này được chế tạo và cách chúng phản ứng với môi trường sử dụng thực tế trên một thiết bị cầm tay nhỏ gọn.
Khác biệt về cấu trúc chế tạo
Micro tụ điện truyền thống, thường gọi là micro electret, dùng một màng polymer mỏng đã được tích điện vĩnh cửu, đặt cách một bản cực kim loại một khoảng rất nhỏ tạo thành tụ điện. Khi sóng âm làm màng rung, khoảng cách giữa hai bản cực thay đổi, sinh ra tín hiệu điện áp biến thiên. Toàn bộ cấu trúc này được lắp ráp cơ khí trong một vỏ kim loại riêng biệt.
Micro MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) chế tạo màng rung và buồng cảm biến trực tiếp trên một tấm silicon bằng công nghệ khắc bán dẫn, giống quy trình sản xuất chip. Mạch khuếch đại tín hiệu ban đầu cũng được tích hợp ngay trên hoặc sát cạnh phần tử cảm biến trong cùng một khối đóng gói nhỏ.
So sánh đặc tính giữa hai công nghệ
- Kích thước: MEMS nhỏ hơn đáng kể, phù hợp lắp nhiều micro trong không gian hẹp của điện thoại.
- Độ ổn định theo nhiệt độ: cấu trúc silicon của MEMS ít biến dạng hơn màng polymer khi nhiệt độ thay đổi, cho đặc tính thu âm đồng đều hơn giữa các lần dùng.
- Khả năng chống ẩm và bụi: MEMS thường chịu được điều kiện khắc nghiệt tốt hơn nhờ cấu trúc kín và vật liệu vô cơ, trong khi màng polymer của micro tụ điện dễ bị ảnh hưởng bởi độ ẩm cao kéo dài.
- Khả năng lắp ráp tự động: MEMS dùng chân hàn bề mặt (SMD) nên có thể hàn tự động bằng máy cùng các linh kiện điện tử khác, giảm sai số lắp ráp thủ công so với micro tụ điện dạng vỏ rời.
Vì sao điện thoại hiện đại gần như chỉ dùng MEMS
Một điện thoại flagship cần lắp nhiều micro ở các vị trí khác nhau để phục vụ khử ồn và định hướng âm thanh. Điều này chỉ khả thi về mặt sản xuất và chi phí khi dùng linh kiện nhỏ, đóng gói chuẩn hoá và hàn tự động được như MEMS. Ngoài ra đặc tính điện của MEMS ổn định giữa các đơn vị sản xuất giúp thuật toán xử lý tín hiệu số, vốn cần dữ liệu đầu vào có đặc tính dự đoán được từ nhiều micro cùng lúc, hoạt động chính xác hơn.
Điều nhiều người hiểu sai
“Micro MEMS là loại micro giá rẻ, chất lượng thấp hơn micro tụ điện truyền thống” là nhận định không đúng bản chất kỹ thuật. MEMS ban đầu phổ biến vì kích thước nhỏ và dễ tích hợp, nhưng về đặc tính thu âm, MEMS chất lượng cao hoàn toàn có thể vượt qua micro tụ điện phổ thông, đặc biệt ở độ ổn định lâu dài và khả năng chống nhiễu điện từ. Mức độ tốt hay xấu của một micro phụ thuộc vào cấp linh kiện cụ thể và cách hệ thống mạch xử lý tín hiệu sau đó, không phải do công nghệ chế tạo màng rung là MEMS hay tụ điện quyết định hoàn toàn.
Xem thêm
Nội dung này thuộc cụm bài Micro & khử ồn: tổng hợp bài viết. Xem thêm Vì sao giọng nói qua micro điện thoại nghe khác giọng thật khi nghe lại bản ghi âm.
Zalo
