摘要：介绍了一种基于多目标遗传算法的硅微机械电容式麦克风优化设计方法。以复合敏感膜参数、底板参数以及敏感膜与底板间距为设计变量,麦克风灵敏度、最大工作电压、工作频率带宽为优化设计目标,采用多目标遗传算法求出Pareto最优解集。在所求出的Pareto最优解集中选择一组最符合设计要求的解作为麦克风的设计参数。

摘要：给出了一种单芯片硅微机械电容式麦克风的结构设计,并针对此结构对其进行了动态特性分析计算。硅微机械电容式麦克风的两个电极由一个复合敏感膜和一个金属铜底板构成。复合敏感膜包括三层,中间一层是掺杂硼的多晶硅,上下两层是氮化硅,三层复合膜的厚度设计和制作工艺使复合膜处于轻微的拉应力状态。底板采用低温电镀铜技术制作,底板上分布有许多圆形通气孔来调节敏感膜与底板间的空气压膜阻尼。在复合敏感膜和金属铜底板之间采用牺牲层技术制作了一空气间隙,使复合敏感膜和一个金属铜底板之间构成一工作电容。在硅基体的背面采用湿法腐蚀出声音进口腔。针对这一结构我们对其动态特性进行了分析计算,计算出麦克风在9V偏置电压下开环灵敏度为4.99mV/Pa,麦克风最大偏置电压为32.83V,麦克风工作时的频率带宽为0-134kHz。分析结果表明该硅微机械电容式麦克风能满足工业界的使用要求。

摘要：提出了一种具有自由悬浮敏感膜和带孔铜底板的硅微机械电容式麦克风。采用低压化学汽相淀积工艺制作而成的复合敏感膜一端固定于硅基,其余部分处于自由悬浮状态,可以释放敏感膜的内应力。底板采用铜电镀技术制作,底板上呈蜂窝状分布的圆形通气孔用来调节敏感膜与底板间的空气压膜阻尼。仿真计算表明在5V偏置电压下麦克风灵敏度为10.62mV/Pa,工作稳定最大电压为9.7V,工作频率带宽为0～10.57kHz。分析结果表明该微机械麦克风能满足市场需求。

摘要：为了设计和制造适合工业化生产的微机械麦克风，给出了一种单芯片硅微机械电容式麦克风的结构和动态特性分析．微机械电容式麦克风的两个电极由一个3层复合敏感膜和一个铜底板构成，敏感膜与底板之间采用牺牲层技术形成空气间隙．复合敏感膜采用低压化学气相淀积工艺制作，包含一层浓硼掺杂的多晶硅和两层氮化硅．底板采用电镀铜技术制作，底板上蜂窝状分布了许多圆形通气孔来调节敏感膜与底板间的空气压膜阻尼至临界阻尼．分析和计算表明，麦克风在9V偏置电压下开环灵敏度为4．99mV／Pa，工作最大稳定电压为32．83V，工作频率带宽为0-134kHz．