スクイーズフィルムダンピング抵抗の制御によるMEMSマイクロフォンの高SNR化

カテゴリ: 部門大会

論文No: 01am1-A-4

グループ名: 第34回「センサ・マイクロマシンとその応用システム」シンポジウム論文集

発行日: 2017/10/24

タイトル(英語): Optimized design of squeeze-film damping toward high SNR MEMS microphone

著者名: 井上 匡志(オムロン),内田 雄喜(オムロン),石本 浩一(オムロン),堀本 恭弘(オムロン)

著者名(英語): Tadashi Inoue| Yuki Uchida |Koichi Ishimoto| Yasuhiro Horimoto

キーワード: スクイーズフィルム効果,マイクロフォン,等価回路,熱雑音,静電容量型センサ

要約(日本語): MEMSマイクロフォンの高SNR化に向けた設計指針を示す。主ノイズ源である電極間のスクイーズフィルムダンピングを抑制するため,電極板に設ける開口配置の最適設計を行った。ダンピング抵抗の抑制には開口率が高い方が有利だが,生産安定性やロバスト性の配慮を加えて高SNR化を図るには,適切な開口率を持った開口配置が有効である。実デバイス評価により,設計予想に合致するダンピング抵抗低下,SNR向上,ロバスト性を確認した。

要約(英語): In this paper, we propose a design approach for MEMS microphone that achieves SNR over 68dB. Squeeze-film damping resistance was calculated for various diameter/pitch of acoustic holes arranged in backplate. We show optimization method that considers capacitance change, process stability and mechanical robustness. Noise spectrum and SNR simulated by this method showed good agreement with experimental data.

PDFファイルサイズ: 2,477 Kバイト