一种低温制备的高灵敏度MEMS电容传声器

• 作者: 张忠山 汤亮
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 微机电系统 电容传声器 低应力聚酰亚胺薄膜 高灵敏度 远场拾音
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 传感器研究
• 页码范围: 826-829
• 页数: 4页
• 分类号: TP393
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2018.06.002

摘要

MEMS传声器是将声音信号转换成电信号的传感器.目前,MEMS传声器的研究主要涉及 MEMS电容传声器和MEMS压电传声器压阻传感器2种.与其它类型的MEMS传声器相比,MEMS电容传声器具有高灵敏度、高信噪比、频率响应平坦、低温度系数等突出的优点,被广泛使用在便携式设备、多媒体系统、助听器、信息采集等方面.设计和制备了一种高灵敏度的MEMS电容传声器,而且制备器件的工艺温度最高为300 ℃,可以兼容IC工艺.在本文,利用牺牲层的方法实现圆形振动薄膜,避免了方形薄膜存在的应力集中问题,并克服了干法制备圆形薄膜成本高的问题.基于聚酰亚胺材料,优化成膜工艺参数,实现低应力的圆形振动薄膜.通过设计防粘连结构,避免器件释放干燥过程中出现的薄膜粘连问题.根据振动膜应力为5 MPa,半径为2.5 mm,厚度为1 μm,电极半径为380 μm,间隙为1 μm的设计参数进行理论计算,该器件的电容在1 Pa 声压下的变化量为千分之一.与市场流通的MEMS传声器相比,高出约一个数量级,可被用于远场拾音,从信噪比极低的环境中拾取关键的声音信息.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	汤亮	中国科学院声学研究所	13	88	6.0	9.0
2	张忠山	中国科学院声学研究所	7	45	3.0	6.0