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: 論文誌(論文単位)

グループ名: 【E】センサ・マイクロマシン部門

発行日: 2018/07/01

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（株）事業開発本部マイクロデバイス事業推進部），内田　雄喜（オムロン（株）事業開発本部マイクロデバイス事業推進部），石本　浩一（オムロン（株）事業開発本部マイクロデバイス事業推進部），堀本　恭弘（オムロン（株）事業開発本部マイクロデバイス事業推進部）

著者名(英語): Tadashi Inoue (Micro Devices Division, Business Development H.Q., Omron Corporation), Yuki Uchida (Micro Devices Division, Business Development H.Q., Omron Corporation), Koichi Ishimoto (Micro Devices Division, Business Development H.Q., Omron Corporation

キーワード: スクイーズフィルムダンピング，マイクロフォン，等価回路，熱雑音，静電容量型センサ　　Squeeze-film damping，microphone，equivalent circuit，thermal noise，capacitive sensor

要約(英語): In this paper, we propose a design approach for MEMS microphone that achieves SNR over 68 dB. Squeeze-film damping resistance was calculated for various diameter/pitch of acoustic holes arranged in backplate. Output noise level was estimated by equivalent circuit model. 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. The results emphasize the importance of total optimization for MEMS-ASIC-package system. This design approach is expected to be applied to a variety of MEMS sensors that are susceptible to squeeze-film damping effect.

本誌: 電気学会論文誌E（センサ・マイクロマシン部門誌） Vol.138 No.7 （2018） 特集：第34回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム受賞論文

本誌掲載ページ: 301-306 p

原稿種別: 論文／日本語

電子版へのリンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejsmas/138/7/138_301/_article/-char/ja/