自2006年以來,弗勞恩霍夫電子納米系統(tǒng)研究所和微技術(shù)中心與日本東北大學(xué)致力于MEMS揚聲器的研發(fā)。2007年10月,世界著名的國際研究中心——東北大學(xué)的材料先進(jìn)研究所(WPI-AIMR)開始新材料和新原理的研究工作。弗勞恩霍夫電子納米系統(tǒng)研究所和微技術(shù)中心主任Thomas Gessner教授也是WPI-AIMR的首席研究員。Gessner教授在東北大學(xué)的工作組專注于NEMS/MEMS器件和微納制造技術(shù)。
基于金屬玻璃薄膜的MEMS揚聲器
雙方科學(xué)家在金屬玻璃領(lǐng)域攜手合作,東北大學(xué)的科學(xué)家對金屬玻璃材料有很深入的了解,在該領(lǐng)域有超過20年的基礎(chǔ)研究成果。WPI-AIMR基于這些基礎(chǔ)研究,從而研發(fā)出首款MEMS器件——微型揚聲器。
2015年4月22-24日,弗勞恩霍夫研究所在日本橫濱的微納米展會上首次展出了這款基于金屬玻璃薄膜的MEMS揚聲器。這款揚聲器采用晶圓級微加工技術(shù),尺寸僅有指甲蓋大小,如下圖所示。

采用硅微技術(shù)制造的MEMS揚聲器原型,尺寸為12 x 12 x 0.8 mm
如今,微型揚聲器是移動電子設(shè)備,如智能手機、平板電腦和筆記本電腦不可或缺的一部分。該市場需求為每年10億顆,并且還在不斷增長。根據(jù)麥姆斯咨詢調(diào)研,已經(jīng)有一些公司(如Audio Pixels,并且ICsense為其開發(fā)了配套的ASIC)正在研發(fā)MEMS揚聲器,并計劃在未來幾年推向市場。
揚聲器可以采用硅基MEMS技術(shù)來制造,一層金屬玻璃薄膜用作MEMS揚聲器的振動膜(音膜)。由于其無定形微結(jié)構(gòu),金屬玻璃相比晶體材料具有更加優(yōu)異的機械性能。MEMS揚聲器中的電磁執(zhí)行器也可以采用微加工技術(shù),將磁性材料和微線圈集成。微線圈采用銅基微加工技術(shù)。
相比傳統(tǒng)的揚聲器,在硅片上制造的MEMS揚聲器具有高精度和再現(xiàn)性,以及低成本和新封裝的可能性。
關(guān)于弗勞恩霍夫研究所
弗勞恩霍夫研究所,成立于1949年3月26日,是德國也是歐洲最大的應(yīng)用科學(xué)研究機構(gòu)。弗勞恩霍夫研究所是被認(rèn)為和馬克斯•普朗克協(xié)會并駕齊驅(qū)的德國最高水平的兩大科研機構(gòu)之一,在國際上享有盛譽。弗勞恩霍夫研究所下設(shè)80多個研究所,年經(jīng)費10億歐元,總部位于慕尼黑。弗朗霍夫研究所為中小企業(yè)、政府部門、國防安全等提供合同科研服務(wù),主要研究領(lǐng)域包括微電子、制造、信息與通訊、材料與零部件、生命科學(xué)以及表面技術(shù)和光子學(xué)等。
關(guān)于東北大學(xué)
東北大學(xué)(Tohoku University),簡稱東北大,位于日本東北地區(qū)仙臺市,入選日本“超級國際化大學(xué)計劃(Top Global University Project)”A類頂尖校、全球30計劃,為八大學(xué)工學(xué)系聯(lián)合會成員、日本學(xué)術(shù)研究懇談會(RU11)成員、東亞研究型大學(xué)協(xié)會成員、環(huán)太平洋大學(xué)聯(lián)盟成員,已成為包括文、理、工、醫(yī)、農(nóng)各科的日本國立研究型綜合大學(xué)。
轉(zhuǎn)自:http://www.mems.me/Actuator_201506/1996.html
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