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电容式微机械超声波换能器

   2024-01-04 115
核心提示:什么是 CMUT?CMUT(电容式微机械超声换能器)是一项突破性的超声技术。CMUT换能器是基于MEMS的结构,可用于发送和接收超声波范围内的声信号。它们使超声技术在医疗、显微镜、喷墨打印和测试等各种行业中实现了突破性应用。与传统技术相比,CMUT超声换能器具有许多优点,例如带宽大、易于制造大型阵列以及与驱动电路的集成:CMUT-on-CMOS。

电容式微机械超声波换能器

什么是 CMUT?

CMUT(电容式微机械超声换能器)是一项突破性的超声技术。CMUT换能器是基于MEMS的结构,可用于发送和接收超声波范围内的声信号。它们使超声技术在医疗、显微镜、喷墨打印和测试等各种行业中实现了突破性应用。与传统技术相比,CMUT超声换能器具有许多优点,例如带宽大、易于制造大型阵列以及与驱动电路的集成:CMUT-on-CMOS。

 

CMUT技术在制造中的优势

除了这些优势之外,CMUT技术还提供了很大的设计自由度,使您的定制超声MEMS器件成为可能。我们在CMUT器件设计和加工方面的经验使我们能够支持您的定制MEMS器件要求我们的CMUT技术能够以更低的成本制造大批量超声换能器和高集成度。您将受益于我们的专业知识,这些专业知识是通过开发和制造一系列CMUT阵列设备而建立的。我们的CMUT技术平台缩短了设计周期,从而缩短了产品上市时间。与飞利浦工程解决方案合作是获得可靠 CMUT 设备的最快方法。

CMUT技术能够在各种条件下运行:

  • 温度
    -40 °C 至 200 °C(特定应用设计时最高 250 °C)。

  • 压力
    高达 10 bar。

  • 耐磨性
    保护堆可用于各种应用,耐刮擦和抗冲击。

  • 化学稳定性
    耐硫酸 (98%)、氨水、氢氧化钠、草酸钠、丙酮、乙醇等物质。


CMUT的工作原理是什么?

 

CMUT receiver - capacitive micromachined ultraso<i></i>nic transducers

 

CMUT阵列的基本元件是平行板电容器一块板是固定的,另一块板由柔性膜支撑。在接收模式下,超声波会引起膜振动和电容变化,可以检测到。

 

CMUT transmitter - capacitive micromachined ultraso<i></i>nic transducers

 

在透射模式下,在膜和基板背板之间施加交流电压。由此产生的静电力引起膜振动,以调制频率发出超声波。

CMUT传感器的主要特点

  • 频率范围:500 kHz至50 MHz

  • 大带宽:浸入感超过100%

  • 元件间机械耦合低,无串扰

  • 与ASIC集成:CMUT-on-CMOS

  • 符合ROHS标准,无有毒物质

  • 每个阵列的 CMUT 数量、阵列大小和阵列布局范围很大

  • 易于实现的小型化,从而实现小尺寸

CMUT应用领域

  • 医学影像

  • 药物治疗(高强度聚焦超声HIFU)

  • “智能”医疗器械

  • 无损检测

  • 超声波流量计量

  • 短距离距离测量

  • 超声显微镜

  • 粒子和流体操纵

  • 喷墨打印

CMUT 示例


CMUT - 电容式微机械超声波换能器可用于一系列行业和应用。在这里,您可以看到我们与合作伙伴共同开发的CMUT阵列的一些示例。

Various CMUT layouts with flexible connections

各种CMUT布局,连接灵活

Electro<i></i>nics assembly on CMUT wafer

CMUT晶圆上的电子组装

Medical imaging CMUT array

医学成像CMUT阵列

Rollable CMUT array on flexible substrate

柔性基板上的可卷曲CMUT阵列

Custom CMUT array with integrated flexible electrical connections

定制CMUT阵列,集成灵活的电气连接

Custom CMUT array on flexible foil

柔性箔上的定制CMUT阵列

Various CMUT layouts with flexible connections

各种CMUT布局,连接灵活

Electro<i></i>nics assembly on CMUT wafer

CMUT晶圆上的电子组装

Medical imaging CMUT array

医学成像CMUT阵列


柔性基板上的可卷曲CMUT阵列


定制CMUT阵列,集成灵活的电气连接


柔性箔上的定制CMUT阵列


各种CMUT布局,连接灵活

 
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