Parylene封装对MEMS声学传感器性能的影响研究

该文通过有限元仿真获得微机电系统(MEMS)声学传感器在Parylene-C封装前后的灵敏度变化,并以集总参数等效电路模型推导出器件的接收灵敏度与电压激励下薄膜振幅的转换系数Krt,从而探究了Parylene-C封装对器件功能的影响。测试结果显示,器件的接收灵敏度和振幅均值在封装后分別降至原有的42%和48%,两者降幅相近,这表明封装前后K_rt不变,因此,通过测量谐振振幅可评估器件灵敏度的变化。采用此方法对同一批器件进行快速筛选,可提高效率;同时仿真得到封装后的灵敏度降至55%,与振幅测试结果相近,二者相互印证。     

基于Al0.8Sc0.2N压电薄膜MEMS声波器件的研制

该文介绍了一种由5×5个半径为200 μm圆形阵列组成,应用于水听器的高性能压电微机电系统(MEMS)声波器件,尺寸为3 mm×3 mm。采用钪掺杂(质量分数为20%)增强了AlN薄膜的压电系数,并通过双电极结构配置及优化结构尺寸来增强声压作用下的电信号输出,以实现压电MEMS声波器件具有更好的接收灵敏度。声波器件在空气中的接收灵敏度为-166.8 dB(Ref.1 V/μPa),比相同结构基于AlN薄膜的声波器件约高2.6 dB。在50 Hz~3 kHz带宽范围内,器件灵敏度曲线变化小于1.5 dB,具有平坦的声学响应。结果表明,基于Al_0.8Sc_0.2N薄膜的压电MEMS声波器件具有更高的接收灵敏度,经水密封装制成的水听器可应用于管道泄漏探测及海洋噪声监测等工程中。