资源描述：
《MEMS微麦克风芯片设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、硕士学位论文（工程硕士）MEMS微麦克风芯片设计MEMSMICROPHONECHIPDESIGN朱彪哈尔滨工业大学2011年12月国内图书分类号：TN641学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文MEMS微麦克风芯片设计硕士研究生：朱彪导师：刘晓为教授申请学位：工程硕士工程领域：集成电路工程所在单位：深圳市豪恩声学股份有限公司答辩日期：2011年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN641U.D.C:621.3DissertationfortheMasterD
2、egreeinEngineeringMEMSMICROPHONECHIPDESIGNCandidate：ZhuBiaoSupervisor：Prof.LiuXiaoweiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringEngineeringField：IntegratedCircuitEngineeringAffiliation：ShenzhenHornAudioCo.,LtdDateofDefence：December,2011Degree-Conferring-Instituti
3、on：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要近年来MEMS（Micro-Electro-MechanicalSystems,微电子机械系统）微麦克风得到了蓬勃发展，并在高端手机、笔记本电脑、蓝牙耳机等消费电子产品中广泛应用，表现出替代传统驻极体电容式麦克风的强大势头。MEMS微麦克风主要包含了一个MEMS芯片，并通过它来将声音信号转换成电信号。目前麦克风MEMS芯片主要是国外制作，国内从事的研究也很多，但主要集中在工艺和结构上，而对MEMS微麦克风的原理和建模仿真分析较少。
4、本文对MEMS微麦克风的工作原理及相关理论进行研究，采用等效电路法建立理论模型，并应用PSpice进行仿真分析，通过模型的调整，达到市场要求的输出结果，最终输出最优的设计参数。同时在设计过程中对最关键的部件振膜进行了重点研究，采用Ansys软件进行有限元的仿真分析。对多晶硅和氮化硅两种材质的振膜进行了对比分析，利用Ansys软件的模态分析和谐响应分析对不同厚度和不同应力的两种振膜进行了对比。另外对MEMS芯片做了吸膜电压分析，最终选择了一组最优的设计参数。本文设计出的整体尺寸为1.1mm×1.1mm×0.4mm，其中由一个
5、厚度为4um的刚性穿孔背极板和一个厚度为0.5um的低应力多晶硅振动膜片组成。最终输出的性能为-42dB（输入94dBSPL，@1kHz）,满足目前市场上主流的性能要求。未来将设计制作工艺流程，并通过流片实际制作样品，最终实现能够商业化的产品。关键词：微电子机械系统；麦克风；建模；仿真；有限元-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractRecently,MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems)microphoneshavebeendevelopedquitewell,andarew
6、idelyappliedintheconsumerelectronicsproductssuchashigh-endmobilephones,notebooks,andBluetoothearphones,wheretheyshowstrongpotentialtoreplacethetraditionalElectretCondenserMicrophone.AMEMSmicrophonemainlyincludesaMEMSchip,bywhichsoundsignalistransformedtoelectricsi
7、gnal.Atthemoment,theMEMSchipsaremostlyproducedabroad;therearealotofresearchinChina,whichfocusesonthefabricationprocessandstructure,however,thetheoryofMEMSmicrophoneandthesimulationanalysisarelessstudied.Inthisthesis,theworkingprincipleandtherelatedtheoryofcondense
8、rMEMSmicrophonearestudied,atheoreticalmodelisbuiltwiththemethodofequivalentcircuitandstimulatedwithPSpice®,theoutputisimprovedaccordingtothemarketrequir
