硅麦克风硅基驻极体电容话筒.ppt

声波（声压）振动（源信号）对振动特性检测，接收（不拘泥于形式）转换成电流（或其它）信号（目标信号）传输至目标转化为声音第19页,共23页，星期六，2024年，5月光麦小品振膜+衬底+背极（透明玻璃或者蓝宝石作衬底）下电极刻蚀成衍射条光栅原理：入射光照射衬底，通过光栅产生衍射条纹，检测衍射条纹的变化直接得出振膜位移。第20页,共23页，星期六，2024年，5月关键在于：如何检测，接收衍射条纹的变化检测装置的原理和生产工艺将是最大的难题和成本考虑！第21页,共23页，星期六，2024年，5月结束语不经历磨难的成功是肤浅的第22页,共23页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第23页,共23页，星期六，2024年，5月关于硅麦克风硅基驻极体电容话筒主要内容：驻极体电容话筒的原理硅麦克风的一般结构微电子机械系统（MEMS）硅麦克风研发的技术难点硅麦克风的特点及应用前景光麦克风简介第2页,共23页，星期六，2024年，5月驻极体电容话筒的基本原理

背极板和传声器振膜共同组成一个平行板电容；如果在背极板和振膜之间加上一定的电压，振膜将在声压的作用下产生位移，改变了两极板之间的电容，从而将声音信号转变为电信号驻极体电容传声器又称自极化或与极化电容传声器，它不需要外界提供偏置电压，由振膜和背极板上长久贮存的电荷提供偏置电压第3页,共23页，星期六，2024年，5月声压作用于振膜，使其振动电容量随振膜和背极间距D变化电容量C变化等同于电荷量Q变化振动信号转换成电流信号第4页,共23页，星期六，2024年，5月硅麦克风的一般结构单片式（一体式）：利用牺牲层技术将振膜和背极一体成型。两片式（分离式）：振膜和背极芯片分别制造，再将其粘合。第5页,共23页，星期六，2024年，5月微电子机械系统（MEMS）MicroElectroMechanicalSystem将常规集成电路工艺和微机械加工技术相结合随着键合技术，深刻蚀，电镀，化学机械抛光等新工艺的引进，大大增加了MEMS工艺的灵活性MEMS一般具有以下特征：1.毫米到微米级2.主要针对硅的微机械加工3.与微电子芯片相同，可大批量，低成本生产4.”机械“不限于狭义的机械力学中的机械5.微“机械”与IC集成的微系统第6页,共23页，星期六，2024年，5月硅麦克风研发的技术难点微结构设计难点：波纹：宽度，深度，间距，数目等对灵敏度的影响。从各种组合中找出最佳方案声学孔：孔径，间距，数目，排列方式等对频响特性的影响声学孔形成：用湿法腐蚀，效率高DRIE刻蚀，设备昂贵第7页,共23页，星期六，2024年，5月薄膜生长技术：薄膜生长常用技术：化学气相淀积（CVD）LPCVD：技术成熟，但薄膜张应力非常大，极易破裂，成品率不高的原因之一；膜柔性差，灵敏度无法提高。lpcvd氮化硅密度2.9-3.1pecvd密度2.4-2.8APCVD：形成的薄膜张应力小，破损率低，PECVD：需要的温度比较低（300℃），但反应条件要求高，设备成本高。第8页,共23页，星期六，2024年，5月薄膜厚度的精确控制：太厚影响灵敏度；太薄影响驻极体电荷储存及寿命,破损率也要考虑。二氧化硅厚度控制与测量氮化硅厚度控制与测量Al膜厚度的控制与测量?成