The Effect of Corrugations on Mechanical Sensitivity of Diaphragm for MEMS Capacitive Microphone

در اين مقاله به بررسي اثر موج ها بر روي حساسيت مكانيكي ديافراگم ميكروفن هاي خازني ساخته شده با ماشين كاري ميكروني مي پردازيم. به منظور دستيابي به يك مدل رياضي براي حساسيت مكانيكي و جابجايي ديافراگم موجدار با توجه به تنش پسماند، ديافراگم را مورد تجزيه و تحليل قرار داديم. در اين مقاله نشان داديم كه حساسيت مكانيكي و جابجايي ديافراگم را مي-توان با استفاده از تيوري صفحات نازك مدل كرد. در ادامه تنش مكانيكي ديافراگم و رابطه آن با تنش پسماند با استفاده از مدل رياضي محاسبه شده است. نتايج تحليلي نشان مي دهند كه حساسيت ديافراگم با استفاده از موج ها بيشتر مي شود كه اين موضوع به دليل كاهش تنش پسماند در ديافراگم هاي موجدار است.

In this paper the effect of corrugations on mechanical sensitivity of diaphragm for MEMS capacitive microphone is investigated. Analytical analyses have been carried out to derive mathematic expression for mechanical sensitivity and displacement of corrugated diaphragm with residual stress. It is shown that the mechanical sensitivity and displacement of diaphragm can be modeled using thin plate theory. The mechanical stress of corrugated diaphragm is calculated using mathematical model and its relationship with residual stress is expressed. The analytical results show that the mechanical sensitivity of diaphragm can be increased using corrugations, because of reducing the effect of residual stress in corrugated diaphragm.