小型MEMS加(jiā)速度傳感器實現在耳(ěr)朵中嵌入人工內耳 (2005-06-15)
發布時間(jiān):2007-12-04
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美國斯坦福大學日前披露了使用小(xiǎo)型MEMS加速(sù)度傳感器,在耳朵中嵌入人工內耳的技術。在韓國漢城召(zhào)開的MEMS技(jì)術國際學術會議“TRANSDUCERS’05”上進行了(le)技術(shù)發表。
此次發(fā)表的是通過被稱為耳小(xiǎo)骨的骨頭,將鼓膜振動傳導給加速度(dù)傳感器來捕捉聲音的技術(shù)。目前一般采(cǎi)用在耳外裝麥克的方法,但這種方法捕捉不(bú)到風嘯等人耳聽不到(dào)的聲音。而要想把麥克置入耳中,為了避免(miǎn)水分和灰塵等(děng)進入麥克內部,就必須將麥克密封起來。但業界認為將麥克密封起來以後,存在靈敏(mǐn)度下降(jiàng)的問題。此次(cì)則(zé)采用了利用加速度傳感器而不是麥克得到與聲壓相應的振動的方法。
采用密閉式封裝,尺寸僅387μm×387μm×230μm。重量(liàng)為(wéi)100μg。這樣的尺寸對於構成耳小骨的3塊骨頭顯得非常小,能夠裝在骨頭上。另外,相對於耳小骨近50mg的重量也(yě)非常輕,即使裝在這塊骨頭上,對鼓膜傳導的振(zhèn)動也不會產生太大的影響。
實驗得知(zhī),100~10kHz頻帶的(de)60至120dB聲壓對於(yú)耳小骨就相當於40μ~3g(1g為9.8m/秒2)的加速度。此次使用的加速度傳感器分辨率為0.47mg/(Hz的平方根),因此聽不(bú)到頻率在100Hz以(yǐ)下的聲波。
此次開發的3軸加速度傳感器采用由橫(héng)梁支撐重量的結構,在(zài)橫梁的側麵裝有壓電電阻(zǔ)元件。在上麵塗覆厚20μm的epi-poly膜後進行封裝。