來更新一下MEMS微機電麥克風晶片設計公司，鈺太(6679.TW)

來更新一下MEMS微機電麥克風晶片設計公司，鈺太。近年，鈺太獲得聯發科投資。

鈺太，主要設計三種晶片，數位麥克風和類比麥克風，電源管理，Audio放大器。其中，微機電麥克風是由微機電感測器(Sensor)、前置放大器加轉換電路 (ASIC)、聲腔及 RF 抗噪電路所組成;需深諳電子與聲學兩大系統。

鈺太是以感測器元件(MEMS Sensor)及三角積分調變器(Delta-Sigma Modulator, DSM)技術開發為基本主軸，積極擴展 MEMS 麥克風產品線，包含微機電麥克風元件本身產品線與微機電麥克風模組產品為目標。此外亦研發高效率 D 類音訊放大器晶片(Class-D Audio Amplifier)，包含內部的迴圈濾波器(Loop Filter)設計及低電磁干擾功率級(Power Stage)，使產品線完整涵蓋聲學相關的主要晶片。

產業概況

(1)MEMS麥克風

麥克風是一種將聲音能量轉換為電能的機構，能將聲音轉換成電訊號來記錄。麥克風在日常生活中的應用廣泛，只要是接收聲音轉換為電訊號的場合都看得到，例如手機、電話、對講機、耳機、電腦、錄音筆、助聽器，以及識別身分的聲紋辨識與衛星導航或是家電人工智慧的聲控裝置等新興潛力應用。目前市面上消費性市場使用的麥克風大概可分為：駐極體電容麥克風(ECM， Electret Condenser Microphone)及微機電麥克風(MEMS Microphone)等。

所謂「微機電系統」(MEMS)係指利用半導體製程或其它微精密技術，同時整合電子、電機或機械等各種功能於一微型元件或裝置內。相較於以組裝方式形成的傳統駐極體電容式麥克風，MEMS 麥克風不僅外觀尺寸小、電量耗損低還具備以下的優勢：對於周圍環境干擾(溫度變化、振動、電磁干擾、電源波動等)具備更好的抑制能力；個體與個體之間性能指標的一致性較高並能夠進行自動貼裝。

此外，由於該 MEMS 元件是以矽晶圓與成熟的半導體製程形成，可承受高達 260℃以上的表面貼裝(SMT，Surface Mount Technology)高溫作業而不衰減性能。隨著智慧型裝置的興起，在訴求電池續航力而電池技術又無法有效突破狀況下，為了將手持行動裝置(如智慧型手機、平板電腦、穿戴式裝置等) 設計得更輕薄短小，但又要擠出最大電池使用空間的需求下，各式各樣輕薄短小的微機電元件已廣泛應用於手持行動裝置。

微機電感測器已廣泛應用於行動裝置、醫療、智慧家庭、汽車等領域，如陀螺儀、加速度計、麥克風、壓力、射頻等感測器已成行動裝置必要元件。高階電子產品搭載的微機電麥克風數量也在增加。智慧型手機搭載的微機電麥克風數量從過去中高階智慧型手機平均使用2~3顆提高到了3~5顆，在平板電腦、智能手錶和助聽器中的麥克風數量是2~3顆，而智慧音箱需要5~7顆，汽車內可能用到超過8顆，未來微機電麥克風應用領域除了愈來愈廣泛外，嵌入消費型電子裝置之單位使用量也呈現大幅上升的趨勢。

根據Yole的說法，麥克風、微型揚聲器的全球消費性應用市場預計將從2018年的141億美元成長到2024年的208億美元，複合年平均成長率(CAGR)為6.6%。MEMS麥克風由於價格低廉、體積小且易於整合而被廣泛採用，達到非常高的銷售量(估計市場上有60億個麥克風)。

(2)數位微機電麥克風

微機電麥克風除了類比式(Analog)產品外，數位式(Digital)產品也陸續被採用，由於數位微機電麥克風因耗電量低、收音清晰度高及抗雜訊性能優於類比微機電麥克風，加以製造微機電麥克風尚需同時掌握IC設計、感測器、封裝及測試等關鍵技術，且需具備機械結構、電子、聲音等技術領域之專業。因此目前市場上已具備量產數位微機電麥克風能力之廠商屈指可數，惟目前數位式之產品單位價格較高，主要使用於收音清晰度高或使用範圍較大之高階產品，如筆記型電腦、輔(助)聽器、智慧音箱等。

(3) 微機電氣壓計 (MEMS Barometer)

北美自2021年已強制新手機搭載氣壓式高度計，以滿足Enhanced 911樓層定位的要求，使第一線救難人員能迅速準確抵達目的，在E-911撥打測試中， 電信商透過手機裡的氣壓計所回報換算高度，準確度需有80%落在±3公尺範圍內。此舉動不僅大幅提升智慧型手機對MEMS氣壓計的需求量，MEMS氣壓計的尺寸、精準度、穩定度、待機/運作時的功耗以及抗干擾能力等相關性能也必須提升。 

此外，MEMS氣壓計也可應用於其它產品，像是運動手錶透過氣壓計可得知海拔高度和天氣狀況，同時也可追蹤使用者的動態；遊戲擴增實境裝置 (Gaming AR)透過氣壓計輔助，讓沉浸式體驗有更多新的可能性；無人機的高度控制、物聯網(IoT)裝置也可以逐漸看到MEMS氣壓計的身影。

根據Yole的預估，2019年全球MEMS氣壓計市場規模為16.85億美元，預估到2026年，將成長至22.14億美元，CAGR為4%。鈺太自2022年投入研發手機使用的氣壓計和麥克風，配合鈺太多年累積的ASIC開發與MEMS異質整合能力，具有領先同業強大的競爭力。MEMS氣壓計此產品預計將成為鈺太未來營收成長的新引擎。

(4) 車載 MEMS 麥克風 (MEMS MIC for Vehicle)

近年來歐美日各家重點車廠宣佈十年內轉型電動車，使得車用半導體需求大幅成長，車用半導體需求會如此龐大主要分成兩類，一是上述提及的電動車，使用的功率半導體是過去車用的 7~10 倍之多。另一類則是自駕車系統或是我們較常聽到的 Level 2 到 Level 5，這類是以感測元件為主。現今的國際著名車廠如：M-Benz、BMW、TOYOTA 等均已開發出多款 AI 無人駕駛智 慧汽車。其功能包含自動駕駛、自動停車、碰撞警示、自動煞車、語音控制等多項功能。 

這些裝置的內部電子元件在安裝之前，必須經過一連串嚴苛的可靠度測試確保產品品質是無故障或損壞的，保障使用者的人身安全，配合汽車音訊匯流排 Automotive Audio Bus 在數位麥克風與連結技術方面取得爆發式的進展。 

從單一語音麥克風到 HF 通訊採用的多元素波束成型麥克風陣列，從 ANC 到 RNC，從 ICC 到警笛聲偵測，麥克風在汽車產業發掘越來越多的應用。為迎合技術與市場趨勢，幾乎每款上路的新車都配備了至少一個麥克風模組來支援 HF 通訊。高階與豪華車款甚至會配備 6 個或更多麥克風模組，藉以實現波束成型、AEC、ANC、RNC、ICC 等技術的潛力，在這些領域中數位 MEMS 麥克風具有顯著的優勢。 

增加的麥克風數量對汽車資訊娛樂工程師形成一大挑戰，如何簡化連結纜線以及降低重量，對於傳統類比系統而言這不是件簡單的工作，類比麥克風至少需要一組遮蔽雙絞線（接地與訊號/供電）、針腳、以及連接器端子等元件進行互連。線路的數量永遠是系統中麥克風數量的兩倍。紓解這項問題其中一 種簡單方法就是讓多種應用共用麥克風訊號，藉此減少系統中麥克風數量。

作為一種支援菊鏈的數位匯流排，結合數位 MEMS 麥克風的 A2B 技術提供一種極為匹配的解決方案，用來連結與/或共用多個麥克風訊號，提供給音效、消噪、以及汽車環境中快速增加的其它聲波應用。舉一個想像情境為例，汽車通話用到 HF 麥克風模組、ANC 麥克風模組、以及一個簡單的陣列麥克風模組，包含兩個波束成型用的麥克風元件，這三個模組都整合在駕駛座 上方天蓬處。圖三與圖四顯示如何運用傳統類比與數位 A2B 系統實現此類設計

根據 Precedence Research，在 2022 年，全球電動汽車市場規模為 2,055.8 億美元，其中以亞太地區占主導地位，收入份額為 42%。到 2032 年全球電動汽車市場規模將增長到 17,168.3 億美元。2023 年至 2032 年的預測期間，它的複合年增長率為 23.1%。

根據 TrendForce 表示，預估 2023 年全球汽車銷量約 8,390 萬輛，年增 3.7％，至 2025 年約 9,100 萬輛。電動化、先進駕駛、智慧座艙的成長空間大，預估全球電動車（包括油電混和車 HEV、純電動車 BEV、插電混合式電動車 PHEV、氫燃料電池車 FCV）新車銷售量至 2025 年預計達到 3,820 萬輛，占全球汽車銷售約 40％。受惠於電動車滲透率正快速攀升帶動，車用電子相關零組件商機龐大。電動車有關零組件成為接下來十年主要增量市場，並享有高成長率，未來驅動力包括各國減碳目標、禁售法規、補助購車等。 

微機電系統(MEMS)麥克風是微機電元件導入市場應用中最成功的例子之 一。由於人類最有效的溝通方式是說話，故透過聲音與裝置互動的革命如火如荼展開。隨著市場及技術演進，微機電麥克風需求將急速擴大並開啟新的商機。

(5)異質整合

不同於一般積體電路是由晶圓廠提供標準製程再讓 IC 設計公司依該製程去設計電路與佈局，微機電麥克風技術相對複雜需要異質整合，與一般電路技術開發本質上不同，主要是由微機電感測器(MEMS Sensor)、前置放大器加轉換電路(ASIC) 、電源管理、聲腔及 RF 抗噪電路所組成如下圖所示。

其中，微機電感測器(MEMS Sensor)製程技術需由產品設計公司與晶圓廠合作開發，有些晶圓廠甚至無相關生產製程，此時須由產品設計公司提供基本製程與晶圓廠相互討論開發(Joint Development)，待製程確立，設計公司再依此製程去做元件設計及產品，因此一般製程開發與元件設計需搭配且同時進行。不過由於技術細節複雜，競爭對手較難靠逆向工程(reverse engineering) 仿造產品。

鈺太，是一家MEMS微機電麥克風晶片設計公司，近5年ROE為15%，40%，27%，19%，19%。毛利率為43%，41%，34%，30%，28%。資產負債率為5%，24%，23%，16%，26%。2022年銷售產品以微機電麥克風晶片佔76%，電源管理晶片佔14%，其它佔10%。銷售區域以內銷佔71%，中國佔26.5%，其它佔2%。以應用來說，公司產品主要應用在NB。

市場占有率

近幾年，物聯網、智慧家庭裝置、智慧手錶、智能音箱、語音辨識技術興起，微機電麥克風的市場也隨之爆發性增長，根據市調機構 Yole Development 計算 2023 至 2027 年的 MEMS 麥克風市場統計為$22B(USD)， 2021 至 2027 年的期間，CAGR 預測為 9%。 

鈺太 111 年度 MEMS 麥克風系列產品之營業收入約為新臺幣 1,621,605 仟元，其中 NB 應用之數位微機電麥克風，全球市佔率預計可達 50%以上。在全球數位麥克風領域，公司市佔率約佔5%。鈺太競爭對手主要是樓氏(Knowles)，Invensense，STMicroelectronics。

成長性

除了維持數位式微機電麥克風的成長目標外，同時將加速提升高階麥克風滲透率與ASP。除NB應用外，未來主要成長動能將來自於 Headset (助聽器、TWS、頭罩式耳機)、車用(行車紀錄器)、IOT (電視、智能監控、遙控器等)、智慧型手機、運動手錶、無人機、心跳偵測、呼吸偵測電子裝置及網通等產品應用。