Con l'inasprirsi della concorrenza nel settore delle sigarette elettroniche, le prestazioni e l'affidabilità di componenti fondamentali come i microfoni al silicio MEMS sono diventate fondamentali. Un piccolo difetto può portare a massicce carenze nel controllo della qualità, con conseguenti enormi perdite finanziarie e richiami. Ciò è stato recentemente evidenziato quando un'azienda leader ha dovuto affrontare interruzioni di fornitura perché i suoi chip erano stati esternalizzati, creando un collo di bottiglia nella produzione che i concorrenti stanno osservando da vicino.
In questo mercato ad alto rischio, alcuni attori chiave sono in testa alla classifica. Attualmente dominano MEMSensing e Dawei, che occupano rispettivamente la prima e la seconda posizione per volume di spedizioni, mentre AAC è un produttore importante. Ma cosa serve per avere successo in questo settore così esigente? Gli esperti del settore concordano sul fatto che per ottenere una produzione su larga scala di microfoni al silicio, un produttore deve padroneggiare cinque elementi fondamentali.
Questo post analizza i cinque pilastri del successo ed esplora l'attuale panorama di mercato, comprese le principali innovazioni di prodotto e l'intensa concorrenza tra i principali fornitori.

5 chiavi per dominare il mercato dei microfoni al silicio

Affinché un produttore di microfoni al silicio possa effettuare spedizioni affidabili su scala, è necessario che non si limiti a un buon prodotto. È necessario un approccio profondo e integrato che copra tutto, dalla progettazione iniziale alla produzione finale.

1. Sviluppare un sensore specifico per il vaping

L'ambiente all'interno di una sigaretta elettronica è difficile. Il sensore del microfono è esposto a perdite di liquido elettronico, condensa, vapore e fluttuazioni estreme della temperatura. Un sensore standard non può sopravvivere a lungo in queste condizioni. Per questo motivo, i produttori devono progettare sensori personalizzati appositamente per resistere alle sfide uniche di un dispositivo di vaping.

2. Progettare un ASIC perfettamente abbinato

Un circuito integrato specifico per l'applicazione (ASIC) deve essere progettato per integrare con precisione il sensore personalizzato. Ciò comporta l'adattamento delle funzioni dell'ASIC per soddisfare le richieste del mercato, allineandosi perfettamente alle proprietà fisiche ed elettriche del sensore. Si tratta di un delicato gioco di equilibri tra funzionalità e prestazioni.

3. Confezionamento e test di stabilità del master

Sia il sensore che l'ASIC sono prodotti a semiconduttore. L'officina di confezionamento dei MEMS deve mantenere un ambiente statico in camera bianca di almeno Classe 1000 per evitare che le particelle di polvere contaminino i wafer. Il processo di confezionamento in sé è molto impegnativo e richiede attrezzature di precisione e tecnici specializzati per garantire una qualità e una stabilità costanti del prodotto.

4. Possedere la propria capacità produttiva

Per garantire la qualità e la fornitura, i produttori di microfoni al silicio devono disporre di linee di produzione per il confezionamento e il collaudo su larga scala. L'esternalizzazione di queste fasi critiche può facilmente portare a problemi di controllo della qualità e a capacità produttive imprevedibili, creando rischi significativi per i clienti.

5. Ottenere una scala convalidata dal mercato

Il successo non consiste solo nell'avere la tecnologia giusta, ma anche nel dimostrarla nel mondo reale. Un produttore deve superare i rigorosi test e le fasi di produzione di prova di diversi marchi di sigarette elettroniche di alto livello. Il vero marchio di un fornitore affidabile è la capacità di sostenere spedizioni mensili di oltre cinque milioni di unità per almeno sei mesi.
Molte nuove aziende stanno cercando di entrare nel mercato dei microfoni al silicio per sigarette elettroniche. Tuttavia, la maggior parte di esse non dispone di competenze tecniche approfondite, si affida a sensori e ASIC in outsourcing e non dispone di impianti di confezionamento propri. Ciò rende difficile scalare rapidamente la produzione e le espone a rischi significativi per la qualità e a potenziali responsabilità.

L'attuale panorama di mercato

La concorrenza tra i principali operatori è agguerrita e ciascuno di essi si contende le quote di mercato con strategie diverse e innovazioni tecnologiche.

2718: il cavallo di battaglia del settore

Attualmente, il modello più diffuso nel mercato delle sigarette elettroniche è il microfono al silicio 2718. MEMSensing, Dawei e AAC sono i tre principali fornitori di questo modello.
In termini di controllo della sensibilità, MEMSensing spedisce principalmente i suoi prodotti in lotti ordinati, come (100-200) Pa e (150-250) Pa. Dawei offre invece un controllo più preciso, fornendo prodotti con una tolleranza di pressione di attivazione di ±30 Pa in base alle specifiche esigenze dei clienti. Recentemente, Dawei ha persino personalizzato e consegnato un lotto con una pressione di attivazione di (50±20) Pa per un'azienda leader con particolari requisiti strutturali.

F6 Silicon Mic: Innovazione per soddisfare le esigenze del mercato

Per adattarsi alle strutture del flusso d'aria dei vecchi progetti e risolvere le carenze dei tradizionali microfoni a elettrete, MEMSensing ha sviluppato una soluzione che racchiude un microfono in silicio 2718 all'interno di un alloggiamento F6. Pur rispondendo a un'esigenza del mercato, questa soluzione comportava costi più elevati e un potenziale rischio di perdite d'aria.
Cogliendo questa opportunità, Dawei è pronta a lanciare un microfono in silicone F6 stampato in un unico pezzo entro la fine del 2024. Questo nuovo design è compatibile sia con le applicazioni a filo che con quelle a montaggio superficiale. Grazie alle sue prestazioni superiori e ai vantaggi in termini di costi, è già stato spedito a diverse aziende importanti, segnando uno sviluppo significativo nel mercato.

Microfoni al silicio di potenza: Superare le barriere tecniche

I microfoni al silicio di potenza sono considerati un ostacolo tecnico importante per il settore, a causa dei requisiti estremamente elevati in termini di progettazione di chip e tecnologia di confezionamento. I principali produttori hanno iniziato ad affrontare questa sfida sei anni fa.
Ad oggi, Dawei è l'unico produttore ad aver raggiunto una produzione di massa di microfoni al silicio di potenza. I loro prodotti, che attualmente vengono spediti a diversi marchi leader, possono gestire un carico massimo di 25W. Altri produttori stanno lavorando duramente per raggiungere e superare questa barriera tecnica.

Chi vincerà la gara delle tecnologie del vapore?

Il microfono al silicio MEMS è un componente fondamentale che si trova al centro delle moderne sigarette elettroniche. La battaglia in corso per la supremazia tecnologica e il dominio della catena di fornitura determinerà in ultima analisi il futuro del mercato. Mentre numerose aziende si contendono il primo posto, i vincitori saranno coloro che riusciranno a garantire un'innovazione costante e una fornitura stabile. La gara è aperta e l'intero settore sta osservando chi ne uscirà vittorioso.