MEMS 마이크로폰은 오늘날 흔히 사용되는 일렉트릭 마이크로폰보다 작고 열과 RF 및 진동에 더 잘 견딘다. 더 많은 일렉트릭 마이크로폰들이 수작업으로 납땜되고 있지만, MEMS는 열에 대한 내성 덕분에 완전 자동화 된 SMT 제조가 가능하다. 덕분에 제조하기가 보다 손쉽고 저렴해질 뿐만 아니라 설계의 자유도와 시스템 비용상의 이점도 커진다.

오디오 신호 프로세싱 기능을 갖춘 오늘날의 버전들에 비해 크기가 몇분의 일 밖에 안 되는 강력한 미니 마이크로폰, 반도체 원칩폰의 일부로서 통합되어 있는 마이크로폰을 상상해 보라. 이 새로운 MEMS 마이크로폰의 잠재력은 아직 완전히 발휘되지 않았다.

그러나 이 기술을 마이크로폰에 사용한 최초의 제품들은 이미 여러 어플리케이션들, 그 중에도 특히 미디엄급 및 하이엔드급 휴대폰에 있어서 이점들을 보여주고 있다.

오늘날 사용되고 있는 마이크로폰의 대부분은 ECM(electret condenser microphone)으로서, 이것은 지난 수십 년 동안 사용되어 온 기술이다.

ECM의 동작 원리는 영구 전하 분리를 갖는 폴리머 멤브레인이다.
ECM의 폴리머 멤브레인과는 대조적으로, MEMS 마이크로폰들은 온도에 대해 안정적이며 온도, 진동, 습도 및 시간에 따른 감도 저하가 나타나지 않는다. 이 같은 온도 내성 덕분에 MEMS 마이크로폰들은 260℃ 이상에서 성능 변화가 전혀 없이 리플로우 납땜 할 수 있다. 어셈블리 공정 전후의 감도 변화가 작기 때문에 제조시의 오디오 튜닝 비용까지도 절감할 수 있다.

MEMS 마이크로폰은 외부 바이어싱을 필요로 하는데, 이는 ASIC에 의해 제공된다. ECM은 이러한 바이어싱을 필요로 하지 않는다. 능동 바이어싱은 전체 동작온도 범위에 걸쳐 매우 안정적인 음향 및 전기적 파라미터들을 가능케 해준다.

MEMS의 외부 바이어싱은 감도가 다른 마이크로폰들을 설계할 수 있도록 해준다. 기존의 ECM들은 대개 보다 크며 SMT가 불가능하다. SMT리플로우 납땜 작업은 제조를 단순화 시켜 제조 단계 하나를 건너뛸 수 있도록 해준다. 오늘날 이러한 제조 단계는 대개 수작업으로 이루어지고 있다.

ECM에서는 IC를 하나 추가해야만 한다. 반면에 MEMS 마이크로폰에서는 IC에 특정 어플리케이션용의 기능 하나만 추가하면 된다. 단순히 기능 하나를 추가하는 데 따른 이점은 표준 ECM에 비해 파워서플라이 제거비(rejection ratio)가 우수하다는 것이다. 즉, 서플라이 전압에 리플이 있을 경우, 이것은 오디오 출력에서 효율적으로 억제된다.

마이크로폰 ASIC의 칩 디자인은 전력소모를 표준 ECM의 3분의 1 정도로 크게 낮출 수 있도록 해준다. 또 다른 이점은 광대역 RF 억제 기능이 IC에 통합되어 있다는 것이다.
이는 RF 어플리케이션들(예컨대 휴대폰)과 휴대폰 가까이에서 동작하는 어플리케이션들(예컨대 보청기)에 있어서 특히 중요하다.

마이크로폰의 능동 멤브레인 크기가 작은 것도 또 다른 이점이 된다. 직경이 1밀리미터 미만이므로 무게가 가볍다. 따라서 PCB의 동체 잡음에 대한 MEMS 마이크로폰의 진동 결합 정도가 ECM에 비해 훨씬 낮기 때문에 특수 스프링 탑재 하우징 비용이 절감된다.

비용대 성능상의 장점
시스템 비용을 염두에 둘 경우 반도체 마이크로폰은 크기와 열 내성, 진동 및 RF 측면이 중요한 미디엄급 및 하이엔드급 어플리케이션에 있어서 이점들을 갖는다.

크기란 마이크로폰 디바이스의 보드 공간 뿐만 아니라 ASIC 내의 보다 높은 기능 통합도를 통해 절감할 수 있는 이산형 부품들의 크기도 가리킨다. 이러한 요건들을 갖는 어플리케이션들로는 미디엄급 및 하이엔드급 휴대폰, 디지털 카메라,PDA 및 게임기 등이 있다.

ADC는 ASIC에 손쉽게 통합시킬 수 있다. 디지털 인터페이스를 갖춘 마이크로폰을 제작함으로써 음향 신호는 RF 잡음에 의해 왜곡되지 않게 된다. 이는 휴대폰과 랩탑에 있어서 이점이 된다.
실리콘 마이크로폰으로부터 어레이를 제작하는 것도 또 다른 이점인데, 이는 단지 랩탑의 경우에 한정되지 않는다. VoIP의 사용 증가 덕분에 랩탑의 사용이 늘어나고 있다.

마이크로폰 어레이를 사용함으로써 랩탑 앞에 있는 한 사람이나 혹은 완전한 서라운딩(예컨대 컨퍼런스 룸)을 위한 방향성 감도를 소프트웨어로 설정할 수 있다. 어레이 상태에 있는 서로 다른 마이크로폰들의 신호들의 지연으로부터 음향 신호의 방향을 계산하기 위해서는 시간이 지남에 따라 열화 되지 않는 매우 안정적인 마이크로폰이 필요하다.

MEMS 마이크로폰은 이러한 요건을 충족시켜 준다.

컨슈머 및 데이터 프로세싱 분야 외에, MEMS 마이크로폰은 산업, 의료 및 자동차 분야에도 사용될 수 있다. 그 밖의 MEMS마이크로폰 잠재 응용 분야들로는 기기 감시, 보청기 및 핸즈프리 자동차 키트가 있다.

미디엄급 및 하이엔드급 어플리케이션들의 시스템 비용은 같은 범위에 속해 있다. 그러나 MEMS 마이크로폰들에는 아직등장하지 않은 기술적 능력과 비용절감 능력들이 많다. 따라서 그 잠재력의 혜택을 누리기 위해 이 기술에 대해 알기 시작해야 할 때가 되었다.

Infineon사는 실리콘 MEMS 마이크로폰의 새로운 제품 라인을 갖추고 있는데, SMM310이 그 가운데 첫 제품이다.
SMM310은 SMT 방식의 아날로그 출력 싱글엔드 마이크로폰으로서,MEMS 칩과 ASIC이라는
두 개의 칩으로 이루어져 있으며, 이 둘이 SMD 상의 동일 패키지를 공유하고 있다.

MEMS는 단단하고 구멍이 뚫려 있는 뒷면의 전극과 유연한 실리콘 멤브레인으로 구성되어 있다.

이것은 콘덴서 역할을 하여 음파를 정전용량 값의 변화로 바꿔준다. ASIC은 MEMS를 바이어스 시켜주며, 이 정전용량 값의 변화를 전기적 신호로 변환하여 베이스밴드 프로세서나 앰프와 같은 적절한 프로세싱 디바이스들로 건네준다. ASIC은 표준적인 IC 기술이므로 이 2칩 접근 방법은 ASIC에
기능을 신속하게 추가할 수 있는 이점을 갖는다.