Innovación en cabezas electrónicas de cigarrillos y transformación de la industria

Un pequeño micrófono de diafragma es uno de los componentes centrales más pasados ​​por alto de un cigarrillo electrónico, pero contiene el "código de respiración" del dispositivo, que juega un papel crucial para influir en la experiencia del usuario. Después de más de una década de iteraciones tecnológicas, desde el micrófono tradicional de diafragma electret hasta el dominio actual de los micrófonos de silicio, no solo aborda los puntos de dolor del producto, sino que también conduce a la industria hacia la estandarización e inteligencia.
Este artículo lo llevará a un viaje para descubrir el historial de desarrollo de los micrófonos de diafragma de cigarrillos electrónicos, analizará las ventajas innovadoras de la tecnología de micrófono de silicio y espera el futuro de la industria.
I. El historial de desarrollo de los micrófonos electrónicos del diafragma del cigarrillo
① φ6 Micrófono de diafragma de electret


Alrededor de 2010, los micrófonos electret comenzaron a ingresar al campo de los cigarrillos electrónicos. Este tipo de micrófono consiste en una pantalla a prueba de polvo, una carcasa, una placa de electrodo posterior, una junta, un diafragma, una cavidad y una placa PCB. Con procesos de fabricación maduros y bajos costos, los micrófonos electret dominaron rápidamente el mercado y se convirtieron en la configuración estándar para productos electrónicos de cigarrillos tempranos. Sin embargo, debido a problemas como la mala resistencia al calor, el rendimiento inconsistente, el inicio de sí mismo fácilmente y la salida inestable, las limitaciones de los micrófonos electret se han vuelto cada vez más obvios en los últimos años.
② 2718 Micrófono de silicio

En 2018, con la madurez de la tecnología MEMS (microelectromecánicos sistemas), los micrófonos de silicio comenzaron a entrar en la vista de los ingenieros electrónicos de cigarrillos. En comparación con los micrófonos electret tradicionales, el micrófono de silicio 2718 adopta la tecnología de envasado de semiconductores y se combina con chips ASIC para lograr la salida de señal digital. Sus excelentes características, como alta resistencia a la temperatura, resistencia a la corrosión, alta sensibilidad y un buen rendimiento impermeable y a prueba de aceite, se adaptan perfectamente a los complejos escenarios de uso de cigarrillos electrónicos.
Micrófono de silicio sellado ③φ6

En la segunda mitad de 2024, la industria fue testigo de la innovación disruptiva. φ6 Los micrófonos de silicio moldeados únicos comenzaron a lanzarse al mercado. No solo resolvió los problemas de alta resistencia a la temperatura, mala resistencia al aceite y una mala consistencia de los micrófonos de diafragma de electret, sino que también abordó el riesgo de fuga y los problemas de costos de los micrófonos de silicio sellados φ6. Actualmente, muchas compañías han comenzado la producción en masa.
II. Ventajas de los micrófonos de silicio en comparación con los micrófonos de diafragma de electret
Los principios de los micrófonos de silicio y los micrófonos de diafragma de electret son formar un condensador de placa paralelo a través de un diafragma y un electrodo posterior. A través de la diferencia de presión del flujo de aire, el diafragma se deforma, cambiando así el valor de capacitancia, que luego es procesado por un chip ASIC y la salida como una señal eléctrica para lograr el inicio y la parada de cigarrillos electrónicos.
(Estructura y principio de los micrófonos de diafragma de electret)
(Estructura y principio de 2718 micrófonos de silicio)
(Estructura y principio de φ6 micrófonos de silicio moldeado único)
Las principales diferencias entre los micrófonos de silicio y los micrófonos de diafragma de electret se encuentran en el material de diafragma y el método de empaque. En términos de material de diafragma, los diafragmas de los micrófonos de silicio suelen ser membranas a base de silicio, que se forman una vez utilizando tecnología de obleas, asegurando una buena consistencia, alta resistencia a la temperatura, resistencia a la corrosión y menos deformación. El valor de capacitancia inicial es de alrededor de 1 PF, adecuado para todos los ASIC en el mercado. Los diafragmas de los micrófonos de diafragma electret usan membranas plásticas PET/PPS, que tienen un área grande, poca estabilidad, resistencia al aceite, resistencia a la corrosión y son propensas a la deformación y la resistencia a la alta temperatura. El valor de capacitancia inicial es de alrededor de 30 pf, adecuado para algunos ASIC.


En términos de embalaje, el micrófono MEMS Microelectromechanical System (MEMS) adopta el método de envasado Chip-on-Silicon, mientras que el micrófono electret tradicional utiliza el método de envasado laminado. En términos de precisión del empaque, el rendimiento de la disipación de calor, la consistencia del producto y el rendimiento de producción, el sistema microelectromecánico MEMS Micrófono Chip-on-Silicon tiene ventajas obvias.

Iii. Elementos centrales que determinan la calidad de los micrófonos SI
Con el desarrollo de la industria electrónica de cigarrillos SI-micrófonos, aparte de las principales empresas Sensic Micro, Daimicro y AAC, muchos otros fabricantes han lanzado recientemente los micrófonos SI. Sin embargo, para que los fabricantes logren envíos a gran escala de micrófonos SI, deben cumplir con cinco elementos centrales:
① Necesitan desarrollar micrófonos SI específicamente para cigarrillos electrónicos ② Deben tener ASIC que coincidan con precisión del sensor ③ Necesitan procesos de envases y pruebas maduros y estables ④ Necesitan su propia capacidad de envasado y prueba a gran escala ⑤ Necesitan verificación de envíos a gran escala de productos SI-micrófono en el mercado del mercado en el mercado del mercado en el mercado del mercado.

Dado que el micrófono de silicio es un paquete MEMS, sus escenarios de aplicación son especiales y tiene requisitos muy altos para el rendimiento del sensor, la coincidencia del ASIC y el proceso de empaque. Para lograr la producción a gran escala de micrófonos de silicio, todavía requiere un período relativamente largo de verificación de procesos y validación de mercado. Incluso un fabricante líder ha experimentado múltiples incidentes de calidad. Los expertos de la industria generalmente creen que los nuevos participantes del mercado de micrófonos de silicio todavía tienen muchas dificultades para evitar y mucho por recorrer antes de lograr la producción a gran escala.
4. Resumen
La competencia en la industria electrónica de cigarrillos es esencialmente una competencia por las tecnologías centrales. La innovación de la tecnología electrónica de micrófono de cigarrillos no es solo una actualización de hardware, sino también una remodelación de los estándares de la industria y los umbrales de calidad. Mirando hacia el futuro, con la acumulación tecnológica y la aplicación de las principales empresas de micrófonos de silicio, como Sensic Micro, Daimicro y AAC, los micrófonos de silicio acelerarán el reemplazo de soluciones tradicionales e impulsarán los cigarrillos electrónicos para avanzar hacia una mayor calidad.