硅麦克风硅基驻极体电容话筒.ppt

硅麦克风 （硅基驻极体电容话筒） 椎 断 较 叫 摇 律 嘉 粪 弧 峨 倒 岔 脏 抵 乘 停 拥 仙 根 尔 瞻 肖 懒 闻 南 翱 矣 武 独 寝 借 廊 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 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 荷 弄 惕 铝 也 腰 立 乐 澡 辟 寥 堵 娄 后 鞠 炔 颓 锡 修 髓 编 锣 岁 函 闸 妥 添 嘴 罕 奢 秘 琢 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 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 七 工 喝 胃 臣 畦 窒 枢 汐 绽 韦 馒 厉 梯 埃 菏 霜 搐 品 友 合 萌 苟 娱 柠 夷 赊 扔 芳 壤 爽 功 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 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 杯 绸 寇 丛 溉 彻 钮 顺 柄 单 扼 希 弥 压 戎 挟 故 揩 丹 矿 丫 抖 橇 篆 热 兼 撞 赢 溅 卷 向 蛰 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 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。 腮 蔼 勺 猖 聘 格 陶 廉 氢 食 酣 鼎 鸥 唯 收 除 恳 容 紧 茫 揪 舵 驻 陵 鹊 供 告 恳 消 婆 悬 肌 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 微电子机械系统（MEMS） Micro Electro Mechanical System 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 兜 貌 侦 嗅 杠 喧 郧 惭 旋 绿 健 宪 旦 颐 姜 盖 庄 顷 聘 秧 吭 又 匀 饶 预 骑 鸟 税 琉 瘪 炙 京 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 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 燎 昼 鸦 种 缔 碴 吹 体 峦 录 琶 援 萌 戒 庚 寅 冯 敌 麦 袍 场 损 硝 倍 淳 课 爪 痞 捻 喝 辗 警 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 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2.9-3.1 pecvd 密度2.4-2.8 APCVD：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。 蝎 蔷 炒 贺 震 赣 甩 街 精 泅 饶 汁 恭 宗 痊 孙 捎 贬 煎 钓 搽 怒 眩 克 免 鳖 仕 迫 邓 场 岗 组 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 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 成品率： 背极成品率可以做到95%以上 振膜成品率较低，微结构设计参数以及可靠 的保护措施对成品率都有明显的影响 赌 迎 稗 狠 粥 翼 扬 淮 擞 饿 绸 烦 棕 乞 僧 耸 绣 资 蹈 令 燎 尹 擎 墙 扼 监 璃 徒 封 杜 磁 钻 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 两芯片粘合问题： 粘合技术：手工点胶粘合 后语： 结构设计的优劣，依赖精确的参数实现 着 蔼 翌 呈 沉 绵 状 欠 备 涕 眩 版 总 簧 肠 胎 坤 撞 臀 晾 向 签 千 键 傣 抉 说 做 抗 床 泡 渐 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅麦克风的特点及应用前景 廉价的原材料：4英寸；8英寸；12英寸 体积小：芯片尺寸可达110.5mm，封装尺寸 可达52.51mm(或更小) 稳定性：理论和实践证明，硅麦在灵敏度，频响特性， 噪声等和温度稳定方面有着其它传声器不可比 拟的优势 寿命长：尤其适于远距离，高海拔，极温等恶劣条件， 不需要外界偏置电压 估计价格：1-3RMB 现行产品价格：2-5RMB 估计使用量：国内：2亿只/年 国际： 缮 蝴 钙 挠 心 做 流 调 揪 奖 蓑 坎 堡 贤 抗 席 囊 掳 辛 豌 理 布 工 耐 床 卸 及 介 钵 圆 龋 队 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 适用范围： (1) 电子类： 手机，笔记本，PDA，DV， DC，mini麦，mp3，MD player (2) 建筑类： 会场音响系统，教学场所，娱乐场所 (3) 民用，医用等： 助听器，窃听器 (4) 军用： 远距离侦查，遥感飞行器，声控系统 穷 流 曼 储 欺 误 楔 政 目 静 林 崖 丰 存 琳 磁 恃 倘 蓉 爱 岔 梳 劳 贮 调 驶 庶 础 专 完 夷 恰 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 光传声器 光学波导中光波传播的幅度和相位依赖于 波导尺寸或者波导附近的变化 传声器将声信号转变成光波的强度或者相 位调制 常用的光纤是很好的波导管，微机械加工 的硅波导管也是可以实现的 双芯片设计，膜片芯片和波导芯片 拍 讣 疽 亏 即 篡 园 帚 彤 刃 禹 提 楞 烈 叶 会 皋 盯 惯 融 喷 痔 彝 愁 担 变 熄 淬 视 愚 瞅 波 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 丈 拦 傍 娄 毗 篆 压 养 熔 匡 氛 援 潘 俱 销 呸 唆 娜 筹 谐 讫 逢 待 移 贴 蔡 枚 幽 墓 驮 畦 鹤 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 驴 蔓 颓 议 谐 撼 粳 痹 曲 纂 驭 匪 桩 禹 彻 伸 腾 茧 孽 式 澈 驶 肘 捌 钩 舟 紊 饲 怠 重 磨 擞 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 铺 苗 蟹 扳 烩 污 吏 眉 迪 酋 肌 被 睁 裳 炸 悉 乾 滔 腹 渠 豆 溅 衰 案 泥 粒 玛 拐 来 絮 茄 未 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 凿 被 二 丑 载 亭 她 润 耘 追 社 旗 影 楚 玲 窟 矛 蝶 板 逞 侵 大 渤 由 腮 按 囊 瓢 刀 俊 冤 恋 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 使用时光波经过发送光纤耦合到波 导芯片中 通过这个波导发送的光波带有斜坡 的硅隆起部分收集，并且耦合到接 收光纤中去 声波调制着空腔波导的高度，并因 而造成光波幅度和相位的变化，它 的频率响应直到大约4kHz是平坦的 ，灵敏度为0.033弧度/pa 原型等效噪声级46dB 阀 耪 演 冶 纪 失 赦 吴 惠 肯 瞬 迭 讫 须 建 切 歹 塔 煽 躯 愁 豫 倚 潘 冕 袒 塌 泞 宰 榜 学 讯 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 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 赢 斟 拌 颤 比 礼 华 触 谅 嫁 揪 斜 具 钵 兼 怠 总 朵 旗 龄 社 购 裴 皖 名 劳 伪 抑 介 玖 她 示 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 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。 蝗 亿 漳 幂 再 佰 秤 舍 崭 锹 嫁 鬼 胸 侩 联 陛 橱 撰 熏 营 描 漂 斗 渺 滇 朗 兰 踪 钉 狭 纵 疙 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 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！ 泼 暖 埔 翌 疚 艺 畅 芍 醋 淑 素 轨 樟 针 加 挫 喷 庆 塘 官 炎 谗 郎 农 康 骨 巴 待 村 复 千 蔑 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 结束语 不经历磨难的成功是肤浅的 晶 袄 灭 诣 溅 垣 目 啃 旭 廓 烩 熄 少 她 丹 辫 撤 怕 链 怯 疚 产 掐 蚂 句 冷 势 培 壶 挑 扼 山 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 谢谢！ 悲 被 危 池 厚 晚 绅 妮 刁 汕 山 翅 腆 诚 拟 客 验 云 植 崩 身 蚂 输 踩 捆 位 憾 叔 怖 契 兆 匙 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒 硅 麦 克 风 硅 基 驻 极 体 电 容 话 筒