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可攜式電子裝置已經成為人們不可或缺的隨身設備,AI的落地更將帶動相關產品如AI眼鏡的發展,知微電子(xMEMS)透過超音波平台技術開發MEMS微型揚聲器與主動式氣冷散熱器(μCooling),切入AI眼鏡麥克風與可攜式裝置散熱應用。
xMEMS執行長姜正耀表示,其MEMS揚聲器(Speaker)採用壓電式微機電(PiezoMEMS)技術,運用矽材料結合壓電技術,產生極佳的音效,能夠取代傳統的線圈揚聲器。AI眼鏡不再是為了聽音樂,而是一個AI的使用者介面。然而,要實現整天佩戴的理想,智慧眼鏡面臨兩大嚴峻挑戰:外觀與重量。xMEMS的揚聲器重量極輕,能為一副眼鏡減重達5公克,為實現時尚、輕薄的設計提供了關鍵要素。
更嚴峻的挑戰來自於發熱。姜正耀指出,一旦眼鏡整合AR顯示功能,鏡腳溫度可輕易飆升至攝氏50度,足以燙傷皮膚。xMEMS的μCooling散熱晶片成為目前市場上唯一的主動式散熱方案。能在在眼鏡鏡腳的狹小空間內產生強勁氣流,將溫度有效降低超過攝氏10度。
揚聲器與散熱器其技術本質幾乎完全相同。姜正耀解釋,兩者都基於壓電原理,透過電壓讓晶片內部的振膜進行超音波頻率的上下移動。xMEMS的獨特設計讓這項技術可以被引導至兩個方向,一個是讓聲音出來,就成了揚聲器;另一個是不讓聲音出來,只讓風出來,就成了散熱風扇。
姜正耀透露,xMEMS的實驗數據顯示,在未進行任何系統優化的情況下,將一顆μCooling晶片放入手機,就能將手機外殼溫度降低4.6℃。能有效增加手機的散熱預算(Thermal Budget),即使在手機不開孔、讓熱空氣在內部循環的情況下,也能達到降低約2℃的效果。在揚聲器部分,採用xMEMS的超音波方案,尺寸大幅縮小,更能提供大幅進化的低頻表現,一顆晶片能達到140分貝的聲壓,解決小型單體低音不足的物理限制。