如果您想知道 MEMS 麦克风外壳上几乎看不见的孔下面藏着什么,那么您很幸运,因为[Zach Tong] 可以为此牺牲一对 10 美元的耳塞和一台电子显微镜。
对于外行来说,MEMS 代表微机电系统,这是一种微型硅机器,为智能手机和其他现代电子产品的一些更神奇的功能提供动力。最熟悉的 MEMS 设备可能是加速度计,它可以让你的手机感知它在太空中的位置; [Zach]深入研究了我们不久前介绍过的 MEMS 加速度计。
MEMS 麦克风似乎更容易从机械角度理解,因为它们所需要做的就是将空气中的振动转换为电信号。 [扎克]为这段视频拆下的麦克风小得离谱; SMD 器件长约 3 毫米,MEMS 芯片位于罐体下方不到一毫米的地方。用光学显微镜进行全面观察后,[扎克]打开罐子,将内脏放在扫描电子显微镜下。 SEM 照片非常令人惊叹,显示出第二层上有凹坑的硅隔膜,并在其上蚀刻了孔。振膜上的凹坑嵌套在孔中,形成空气介电电容器,其电容随着声波振动振膜而变化。
不过,视觉上最有趣的特征可能是位于两个上表面后面的深腔。 [扎克]说,该空腔有证据表明是通过深度反应离子蚀刻方法蚀刻的,其壁上有看起来很酷的波纹。相对于覆盖它的薄层而言,该空腔的巨大程度表明它是声波的谐振腔。
感谢 [Zach] 对这款极其复杂但又异常简单的设备进行了深入研究。
原文: https://hackaday.com/2023/12/20/up-close-and-personal-with-a-mems-microphone/