MEMS マイクロフォンの高性能化
Zhe (Wily) Wang, Quanbo Zou, Qinglin Song, and Jifang Tao, GoerTek Inc., China, Transducers 2015, 375-378
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高性能化のための技術的選択肢例
• 音響ノイズは，バックプレートのパーフォレーション・ホールでの流体抵抗，静電ギャップ でのスクイーズド・フィルム・ダンピング，およびベンチレーション・ホールでの流体抵抗に 起因する。→ バックプレートなしの構造：圧電検出（例：Vesper MEMS），ピエゾ抵抗検 出，ダイヤフラムの周囲に検出部など
• 寄生容量やワイヤボンディングからの電磁ノイズの排除 → MEMSとASICのモノリシック 集積化（例：Akustica）
• 差動検出（両面バックプレート，ダブルダイヤフラム）
• パッケージングの小形化（一部，ウェハレベルパッケージング）
バックプレートなしの MEMS マイクロフォン
Sung-Cheng Lo1, ... Chuanwei Wang2, Mingsian R. Bai1, Weileun Fang1, National Tsing Hua University, 2MotionsTek Inc., Transducers 2015, 1085-1088
バックプレートがなく，周囲の櫛歯電極で検出（以前
，著者らが発表したものの改良版）
主に櫛歯は面外方向に動く
バックプレートなしの MEMS マイクロフォン
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SOI基板で作製
ダイヤフラムの直径600 μm，静電ギャップは1.6 μm
感度（感度の定義は，1V/1Paを基準にし て，何Vの出力が出るか）
SN比は不明だが，性能は低い。
ちなみに，ADI ADMP504の感度は-38 dBV（100 Hz～20 kHz），SN比は65 dB Sung-Cheng Lo1, ... Chuanwei Wang2, Mingsian R. Bai1, Weileun Fang1, National Tsing Hua University, 2MotionsTek Inc., Transducers 2015, 1085-1088
ピエゾ抵抗式 MEMS マイクロフォン
Z. J. Zhou et al.（香港科学技術大）, Transducers ’09, 1916
ZnO 圧電 MEMS マイクロフォン
R. P. Ried, R. S. Muller (U.C. Berkeley), J. Microelectromech. Syst., 2 (1993) 111
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AlN 圧電 MEMS マイクロフォン
Vesper Technologies
CEOのMatthew CrowleyはSand 9出身
CTOのRobert John Littrellの博士論文(2010，ミシガン大）の技 術に基づく（US 2010 0254547 A1）
SNR ～68 dBの 圧電マイクロフォン
EE Times 2014.9.22
デュアルバックプレート・マイクロフォン（ Infineon ）
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Christian Lillelund (Infineon Technologies), EETimes (2016)
SNR 70 dB ← 65 dB AOP 130-135 dB ← 120 dB 位相ばらつき ±2°
感度ばらつき ±1 dB 4×3×1.2 mm3
2018 1Qに量産予定
Infineon 2017.7.25プレスリリース
（従来典型値）
おそらく，差動化 にともなって機械 感度を下げ，その 分，ノイズを低減 フィードバックも可 能か？
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