丁俊文，周 瑜，李晓雷，滕 超，刘云飞

(中国电子科技集团公司第三研究所，北京100015)

0 引 言

近年来，随着微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System, MEMS)矢量水听器的快速发展，越来越多的研究者希望在 MEMS矢量水听器中增加声压敏感通道来实现环境声压场的感知，最理想的方法就是通过 MEMS工艺一次集成声矢量和声压通道，由于声矢量和声压通道感知声信号的原理不同，很难通过 MEMS工艺一次集成成功。常用的办法就是将 MEMS矢量通道和声压通道进行物理集成，声压通道选用成熟的压电陶瓷圆环敏感结构。这样就带来了声压通道封装形式的问题。如文献[1]中提到了一种将传统的压电陶瓷器件与MEMS加速度敏感器件物理集成在一起的封装方式。MEMS芯片因为需要电气连接，封装必须与水隔离，常采用的办法就是通过硅油/蓖麻油进行水密封装，韩国浦项科技大学相关课题组提出了一种在场效应管上制作压电栅极的新型MEMS水听器[2]，其封装方式采用的是蓖麻油密封方式；中北大学提出的基于仿生原理的仿生纤毛式MEMS矢量水听器[3]，其封装方式采用的是硅油密封方式。相反常用的压电陶瓷封装大部分是直接用聚氨酯灌封[4-7]，除了少数情况下需要进行油封以外[8]，如应用于深水(＞1 000 m)的水声换能器常采用充油或溢流式结构。研究聚氨酯封装和硅油耦合聚氨酯封装对MEMS矢量水听器声压通道集成具有重要的指导意义。

本文首先介绍了纤毛式 MEMS矢量水听器矢量通道性能，其次根据频率需求，选择性能和尺寸满足要求的压电陶瓷圆环作为研究对象。……