MEMSマイクとは
MEMSマイクとは、シリコンチップの中に音で振動する薄い膜を作り込み、その動きを静電容量の変化として電気信号へ変えるマイクです。 MEMSはMicro Electro Mechanical Systemsの略で、日本語では微小電気機械システムと呼びます。
半導体チップは電子だけを動かし、形そのものは静止したままです。一方でマイクは、空気の振動という機械の動きを受け取る部品です。この違いをどう埋めているのかが、MEMSマイクの形を作っています。
MEMSマイクの入口は、半導体チップとMEMSの差にあります。産業技術総合研究所（産総研）は「MEMSとは？」で、半導体が電子の流れを制御する静止した構造をとる一方、MEMSは機械的な可動部を持ち、物理現象と電気信号を相互に変換する機能を備えると述べています。そのためMEMSでは、ウエハの上に微細な立体構造を形成します。産総研は加速度センサーを例に挙げ、くし歯のように組み合わさった電極が、加わった力に応じてたわむと述べています。たわむと電極どうしの向かい合う面積が増減し、その増減が電気容量の増減として測れます。マイクロホンも、動きや音を検知するMEMSとして同じ仲間に挙がっています。
作り方は半導体とほぼ共通です。産総研は、レジスト塗布、露光、現像、エッチングという同じ手順を何度も回しながら、ウエハの上へ立体的で入り組んだ形を作り上げると述べています。寸法の目安は半導体とずれており、3ナノや10ナノといったレベルよりも大きい、数マイクロメートル以上のスケールだとしています。シリコンを垂直方向に深く掘るTSV（シリコン貫通電極）のようにMEMS製造で生まれて半導体製造へ広がった技術もあり、半導体メーカーの多くがMEMSの生産も手がけていると述べています。
NEDOのウェブマガジンも同じ線を引いています。同記事は、MEMSを動く半導体のようなものだと表現しています。LSIが半導体基板の上で電気信号だけを流すのに対し、MEMSは材料の機械的な性質を使って上下左右へ動く部分を持つ点が、大きな違いだとしています。同記事はまた、微細化ではLSIが先を行くので、世代の古くなったLSIの製造ラインをそのままMEMS向けに使い回せるという利点も挙げています。
音が電気になるまでの道すじをたどります
Section titled “音が電気になるまでの道すじをたどります”インフィニオン テクノロジーズは日本語のMEMSマイクロフォン製品ページで、MEMSマイクロフォンが帯電したバックプレートとメンブレンで静電容量式の音響トランスデューサを構成すると述べています。メンブレンがどれだけ、どれくらいの速さで動くかは、届いた音波の振幅と周波数で決まります。そして、その動きが電圧を上下させます。同社は、この変化を製品に載ったアナログまたはデジタルのASICが測定し、出力すると述べています。
つまり音の圧力は、膜の動き、電極とのすき間の静電容量、電圧という順で姿を変え、最後にアナログかデジタルの信号として外へ届きます。マイクという言葉から思い浮かぶ小さな部品の中には、可動部を持つMEMSチップと、電圧の変化を測って増幅するASICという2枚のシリコンチップが同居しています。
同社は自社製品で2つのMEMS技術を用いるとしています。ひとつはSingle Back Plate（SBP）、もうひとつはSealed Dual Membrane（SDM）です。SDMについては、2枚のメンブレンと帯電した固定電極板で低圧の密閉空間を作り、差動の出力信号を得る設計だと述べ、最大76dBのSN比、低歪み、マイクロフォンレベルでのIP57の防塵防滴性能を実現するとしています（同社製品の値です）。
数ミリ角の部品に収まります
Section titled “数ミリ角の部品に収まります”ホシデンはMEMSマイクロホンユニットKRM5403の製品ページで、外形寸法を4.0×3.0×1.2mm、1kHzでの感度を−36dBFS（V/Pa）、SN比を72dBと公開しています（同社製品の値です）。高さ1.2mmという厚みは、スマートフォンやイヤホンの筐体へ収める前提の寸法です。この面積と厚みの中に、音を受ける膜と、それを電気信号へ変えるASICが収まります。
SN比は、自己ノイズの小ささを表す数値として使われます。インフィニオン テクノロジーズは、自社のXENSIV MEMSマイクロフォンについて、極めて低い自己ノイズを高いSN比という言い方で示し、SDM技術では最大76dBに達するとしています。ホシデンが公開する72dBと合わせると、この種の部品が競っている土俵の位置がわかります。
車載でも使われます
Section titled “車載でも使われます”ホシデンは2020年7月22日の新製品案内で、A2B（Automotive Audio Bus）デジタル通信対応マイクロホンを開発したと述べています（同社の発表時点の記述です）。業界最高水準として低域20Hzまでフラットな周波数特性を持つ自社のMEMSマイクロホンユニットを搭載し、ハンズフリー通話とアクティブノイズキャンセリングの共用が可能だとしています。品番は3つあり、ワイヤーハーネスの付いた1マイクのHHM1016、マイクを2つ並べて両者へ届く音圧の位相の差から指向性と雑音の抑え込みを得るHHM1005、コネクタと筐体を一体にして小さくまとめたHHM1015です。
インフィニオン テクノロジーズは、自社の車載用MEMSマイクロフォンがAEC-Q103-003に準拠すると述べています。同社は、この規格が定めるのは堅牢性と信頼性であり、音響性能や機能安全は製品スペックやシステム規格の側に載るとしています。MEMSマイクロフォンは、温度サイクル、湿度、振動と衝撃、ESDといった環境、機械、電気の試験を通ると述べています。
スマートフォン1台に何十個も入ります
Section titled “スマートフォン1台に何十個も入ります”産総研は、1台のスマートフォンの中だけでも何十個というMEMSが働いており、いまの暮らしを支える技術になっていると述べています。同研究所は、半導体を産業のコメと呼ぶのに対して、MEMSは産業の豆とも呼ばれるとしています。NEDOのウェブマガジンは、オムロンがNEDOのMEMS関連プロジェクトへ20年以上参画してきた成果として、携帯電話やスマートフォンのマイクロフォンを挙げ、その搭載規模を20台に1台程度と記しています（同記事の掲載時点の記述です）。
音を電気へ変えるには、電子の流れを制御する回路に加えて、音で動く部品が要ります。MEMSマイクは、その可動部を半導体と同じ工程でシリコンの上に作り、同じパッケージへASICと収めた部品です。半導体の作り方が、そのまま音のセンサへ届いている例だと言えます。
よくある質問（FAQ）
Section titled “よくある質問（FAQ）”MEMSマイクとは何ですか？
MEMSマイクは、シリコンチップの中に音で振動する薄い膜（メンブレン）を作り込み、その動きを静電容量の変化として電気信号へ変えるマイクです。インフィニオン テクノロジーズは、MEMSマイクロフォンが帯電したバックプレートとメンブレンで静電容量式の音響トランスデューサを構成すると述べています。
MEMSとは何ですか？
MEMSはMicro Electro Mechanical Systemsの略で、日本語では微小電気機械システムと呼びます。産業技術総合研究所は、動く機械の構造をその内部に持つ、ごく小さなデバイスをまとめてそう呼ぶと述べ、加速度センサー、ジャイロセンサー、マイクロホンなどを例に挙げています。
MEMSマイクは音をどうやって電気に変えますか？
インフィニオン テクノロジーズは、届いた音波の振幅と周波数に合わせてメンブレンが動き、そこで生じた電圧の変化を、同じ部品に載ったアナログまたはデジタルのASICが測定して出力すると述べています。音の圧力は、膜の動き、静電容量、電圧という順に姿を変えます。
MEMSマイクはどのくらいの大きさですか？
製品によって幅がありますが、ホシデンはMEMSマイクロホンユニットKRM5403の外形寸法を4.0×3.0×1.2mmと公開しています（同社製品の値です）。この寸法の中に、音を受ける膜と、それを電気信号へ変えるASICが収まります。
MEMSマイクは半導体工場で作られますか？
作り方は半導体とほぼ共通です。産業技術総合研究所は、レジスト塗布、露光、現像、エッチングという同じ手順を何度も回してウエハの上へ立体的な形を作ると述べ、半導体メーカーの多くがMEMSの生産も手がけているとしています。NEDOのウェブマガジンは、世代の古くなったLSIの製造ラインをMEMS向けに使い回せる利点も挙げています。
MEMSマイクの性能はどの数値で比べますか？
SN比と感度が代表的です。インフィニオン テクノロジーズはSDM技術で最大76dBのSN比を挙げ、ホシデンはKRM5403の1kHzでの感度を−36dBFS（V/Pa）、SN比を72dBと公開しています（いずれも各社製品の値です）。
MEMSマイクは車にも使われますか？
ホシデンは2020年7月22日の新製品案内で、A2B対応マイクロホンに自社のMEMSマイクロホンユニットを搭載し、ハンズフリー通話とアクティブノイズキャンセリングの共用が可能だと述べています。インフィニオン テクノロジーズは、自社の車載用MEMSマイクロフォンがAEC-Q103-003に準拠すると述べています。
比較・違いを学ぶ
Section titled “比較・違いを学ぶ”- MEMSとは ── MEMS全般はこちらの記事にまとめてあり、本記事はそのうち音を受け取る一品種に絞ります
- ToFセンサとは ── ToFは光の往復時間を測り、MEMSマイクは音で動く膜の変位を測ります
- DRIE（深堀り反応性イオンエッチング）とは ── MEMSの立体構造を掘るための代表的なドライエッチングです
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- 産業技術総合研究所「MEMSとは？」（2026年8月30日にリンク生存を実測、200）── 半導体とMEMSの差、MEMSの製造工程と寸法スケール、スマートフォンへの搭載規模
- NEDO Web Magazine「動く半導体で、さまざまな機器の小型・軽量・高性能化を実現」（2026年8月30日にリンク生存を実測、200）── LSIとMEMSの差、型遅れLSIラインの転用、オムロンのマイクロフォンの搭載規模
- インフィニオン テクノロジーズ「MEMSマイクロフォン」日本語製品ページ（2026年8月30日にリンク生存を実測、200）── バックプレートとメンブレンによる静電容量式の構成、ASICの役割、SBPとSDM、最大76dBのSN比、AEC-Q103-003への準拠
- ホシデン「MEMSマイクロホンユニット KRM5403」製品ページ（2026年8月30日にリンク生存を実測、200）── 外形寸法4.0×3.0×1.2mm、1kHzでの感度−36dBFS、SN比72dB
- ホシデン「業界最高水準低域20Hzまでフラットな周波数特性A2Bマイクロホン」（2026年8月30日にリンク生存を実測、200）── A2B対応マイクロホンの構成、低域20Hzまでフラットな周波数特性、3タイプの品番