I takt med att konkurrensen inom e-cigarettindustrin hårdnar har prestanda och tillförlitlighet hos kärnkomponenter som MEMS-kiselmikrofoner blivit kritiska. Ett mindre fel kan leda till massiva brister i kvalitetskontrollen, vilket kan leda till stora ekonomiska förluster och återkallelser. Detta uppmärksammades nyligen när ett ledande företag drabbades av leveransstörningar på grund av att deras chip var outsourcade, vilket skapade en flaskhals i produktionen som konkurrenterna följer noga.
På denna marknad med höga insatser är det ett fåtal nyckelaktörer som leder utvecklingen. MEMSensing och Dawei dominerar för närvarande och innehar första respektive andra plats i leveransvolym, och AAC är också en betydande tillverkare. Men vad krävs för att lyckas i denna krävande sektor? Branschexperter är överens om att en tillverkare måste behärska fem kärnelement för att uppnå storskalig produktion av kiselmikrofoner.
I det här inlägget kommer vi att bryta ner de fem framgångsfaktorerna och utforska det aktuella marknadslandskapet, inklusive viktiga produktinnovationer och den intensiva konkurrensen bland de bästa leverantörerna.

5 nycklar till att dominera marknaden för kiselmikrofoner

För att en tillverkare av kiselmikrofoner ska kunna leverera tillförlitliga produkter i stor skala krävs mer än bara en bra produkt. De behöver en djup, integrerad strategi som omfattar allt från den första designen till den slutliga produktionen.

1. Utveckla en Vaping-specifik sensor

Miljön inuti en e-cigarett är tuff. Mikrofonens sensor utsätts för läckage av e-vätska, kondens, ånga och extrema temperaturväxlingar. En standardsensor överlever inte länge under dessa förhållanden. Därför måste tillverkarna konstruera anpassade sensorer som är särskilt utformade för att klara de unika utmaningarna i en vaping-enhet.

2. Konstruera en perfekt matchad ASIC

En ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) måste utformas för att exakt komplettera den kundanpassade sensorn. Det innebär att ASIC:ens funktioner måste skräddarsys för att uppfylla marknadens krav samtidigt som de måste anpassas perfekt till sensorns fysiska och elektriska egenskaper. Det är en känslig balansgång mellan funktionalitet och prestanda.

3. Förpackning och provning för masterstabilitet

Både sensorn och ASIC:en är halvledarprodukter. MEMS-emballeringsverkstaden måste upprätthålla en statisk renrumsmiljö av minst klass 1000 för att förhindra att dammpartiklar kontaminerar wafrarna. Själva förpackningsprocessen är mycket krävande och kräver precisionsutrustning och skickliga tekniker för att säkerställa en jämn produktkvalitet och stabilitet.

4. Äg din produktionskapacitet

För att garantera kvalitet och leverans måste tillverkare av kiselmikrofoner ha egna storskaliga produktionslinjer för förpackning och testning. Att lägga ut dessa kritiska steg på entreprenad kan lätt leda till problem med kvalitetskontroll och oförutsägbar produktionskapacitet, vilket skapar betydande risker för deras kunder.

5. Uppnå marknadsvaliderad skala

Framgång handlar inte bara om att ha rätt teknik; det handlar om att bevisa det i den verkliga världen. En tillverkare måste klara av de rigorösa test- och provproduktionsfaserna för flera e-cigarettmärken i toppskiktet. Det verkliga kännetecknet för en pålitlig leverantör är förmågan att upprätthålla månatliga leveranser på över fem miljoner enheter i minst sex månader.
Många nya företag försöker ta sig in på marknaden för kiselmikrofoner till e-cigaretter. De flesta saknar dock djupgående teknisk expertis, förlitar sig på outsourcade sensorer och ASIC:er och har inga egna förpackningsanläggningar. Detta gör det svårt för dem att snabbt skala upp produktionen och utsätter dem för betydande kvalitetsrisker och potentiella skulder.

Det nuvarande marknadslandskapet

Konkurrensen mellan de ledande aktörerna är hård och varje aktör kämpar för att ta marknadsandelar genom olika strategier och tekniska innovationer.

2718: Branschens arbetshäst

För närvarande är den mest använda modellen på e-cigarettmarknaden kiselmikrofonen 2718. MEMSensing, Dawei och AAC är de tre största leverantörerna av denna modell.
När det gäller känslighetskontroll levererar MEMSensing främst sina produkter i sorterade partier, som (100-200) Pa och (150-250) Pa. Dawei erbjuder däremot mer exakt kontroll och levererar produkter med en tolerans för aktiveringstrycket på ±30 Pa baserat på specifika kundbehov. Nyligen anpassade och levererade Dawei till och med en batch med ett aktiveringstryck på (50±20) Pa till ett ledande företag med speciella strukturella krav.

F6 Silicon Mic: Innovation för att möta marknadens behov

För att tillgodose luftflödesstrukturerna i äldre projekt och åtgärda bristerna i traditionella elektretmikrofoner utvecklade MEMSensing en lösning som paketerar en 2718 kiselmikrofon inuti ett F6-hus. Även om detta tillgodosåg ett marknadsbehov medförde det högre kostnader och en potentiell risk för luftläckage.
Dawei tar tillfället i akt och kommer att lansera en helgjuten F6-mikrofon i kisel i slutet av 2024. Denna nya design är kompatibel med både trådlödning och ytmonterade applikationer. Tack vare sin överlägsna prestanda och sina kostnadsfördelar levereras den redan till flera stora företag, vilket innebär en betydande utveckling på marknaden.

Power Silicon Mics: Att övervinna tekniska hinder

Power silicon-mikrofoner anses vara ett stort tekniskt hinder i branschen på grund av de extremt höga kraven på chipdesign och förpackningsteknik. De främsta tillverkarna började ta sig an denna utmaning för sex år sedan.
För närvarande är Dawei den enda tillverkaren som har uppnått massproduktion av power silicon-mikrofoner. Deras produkter, som för närvarande levereras till flera ledande varumärken, kan hantera en maximal belastning på 25 W. Andra tillverkare arbetar hårt för att komma ikapp och övervinna denna tekniska barriär.

Vem kommer att vinna Vape Tech Race?

MEMS-mikrofonen i kisel är en kärnkomponent som sitter i hjärtat av moderna e-cigaretter. Den pågående kampen om teknisk överlägsenhet och dominans i leveranskedjan kommer i slutändan att forma marknadens framtid. Många företag tävlar om förstaplatsen, och vinnarna kommer att vara de som kan leverera konsekvent innovation och stabila leveranser. Loppet är igång och hela branschen följer med för att se vem som kommer att gå segrande ur striden.