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■全球首款单芯片集成ASIC的电容式MEMS超声波换能器（CMUT）

从技术角度来看 ， 我们看到如今的超声波模组市场几乎完全由块体型压电换能器占据 。这是超声波传感的传统技术 ， 并将继续作为停车辅助和自动化等应用的黄金标准 。电容式MEMS超声波换能器（CMUT）是30年前研发出的技术 ， 主要应用于医疗领域 ， 最近几年才发现其“杀手级”应用：手持式超声波设备 。小型化、低成本和高集成度是超声波换能器技术的主要驱动力 。
■全球首款单芯片集成ASIC的电容式MEMS超声波换能器（CMUT）
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Butterfly iQ及成像效果
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Butterfly iQ拆解分析
Butterfly Network已经开发出全球首款单芯片集成ASIC的电容式MEMS超声波换能器（CMUT） ， 旨在将CMUT集成到手持式医疗超声设备之中 。由于该超声波换能器基于MEMS技术 ， 由半导体供应链生产制造 ， 因此该解决方案降低了整体成本并制造出非常小巧的CMUT器件 。
■全球首款单芯片集成ASIC的电容式MEMS超声波换能器（CMUT）
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单芯片集成ASIC的电容式MEMS超声波换能器（CMUT）
【■全球首款单芯片集成ASIC的电容式MEMS超声波换能器（CMUT）】据麦姆斯咨询介绍 ， Butterfly Network的CMUT是一款相控阵超声波换能器 ， 由按照140 x 64排列的8960个换能器构成大型阵列 。这些换能器发出超声波信号 ， 并以声波的形式接收回波 。8960个换能器构成的阵列与专用集成电路（ASIC）芯片集成 ， 可实现高效的2D相控阵传感器 。得益于CMUT的小型化 ， Butterfly iQ超声波探头可以进行曲线、线性和相位分析 。而在使用其它常规设备的情况下 ， 必须使用三个不同的超声波探头才能实现相同的分析过程 。
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电容式MEMS超声波换能器（CMUT）细节
这款CMUT采用硅基MEMS技术制造而成 。体硅工艺和薄膜微加工工艺应用于电极和空腔的形成 。这款CMUT的技术秘诀不仅在于MEMS芯片 ， 还在于与ASIC芯片的集成技术 。该ASIC芯片具有驱动超声波脉冲生成和测量回波的功能 ， 此外 ， 它还运行Butterfly Network研发的算法 ， 以及具有与印刷电路板（PCB）上的处理器进行通信的功能 。每个换能器由集成CMOS逻辑电路、模拟读取电路和LDMOS晶体管的模块驱动发射超声波 。ASIC芯片和MEMS芯片采用晶圆级键合技术 ， 并通过硅通孔（TSV）实现电气连接 。


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