Integrert MEMS ultralydgiver

Infineon Technologies AG opplyser at de har gjort betydelige fremskritt i utviklingen av teknologi for kapasitive mikromekaniske ultralydtransdusere (CMUT). Teknologien gjør det mulig for selskapet å produsere den første integrerte én-brikke-løsningen for MEMS-basert ultralydgiver som tilbyr et mindre fotavtrykk, forbedret ytelse og høyere funksjonalitet. Slik integrasjon gjør den nye enheten egnet for å utvikle nye ultralydapplikasjoner og forbedre eksisterende applikasjoner innen forbrukerelektronikk, bilindustrien og medisinsk teknologi, skriver selskapet i en pressemelding.

– Vår ultralydteknologi kan oppnå et veldig høyt signal-til-støyforhold og tilbyr et høyt integreringsnivå. Det er derfor vi tror at komponentene representerer et gjennombrudd i bransjen, sier Emanuele Bodini, seniordirektør i Infineon. – Vi ønsker å utnytte teknologien til å utvikle en produktplattform som er i stand til å betjene flere bruksområder gjennom forskjellige bransjer, legger han til.

I motsetning til konvensjonelle piezoelektriske bulkmaterialer, som er avhengige av deformasjonen av selve materialet, overfører og oppdager CMUT ultralydbølger via avbøyningen av en mikromaskinert, halvlederbasert membran. Dette prinsippet, sammen med deres kompakte størrelse, lave strømforbruk og høye ytelse, gjør at enhetene kan forbedre ulike ultralydapplikasjoner.

Sammenlignet med en diskret løsning, skal Infineons monolitiske integrasjon av MEMS og ASIC redusere støygulvet med 20 ganger og forbedrer det absolutte signalet med 1000 ganger sammenlignet med konvensjonell piezoelektrisk keramikk av tilsvarende størrelse.

Forbedring av solid-state berøringsknapper

Infineons CMUT-teknologi muliggjør solid-state berøringsknapper under ethvert solid materiale, som glass og jevnt metall, uten å deformere overflaten. Dette gjør at et mer holdbart og pålitelig alternativ til konvensjonelle mekaniske knapper kan implementeres, reduserer risikoen for slitasje og øker enhetens totale levetid. Sammenlignet med kapasitive berøringsknapper, som kan påvirkes av miljøfaktorer som fuktighet og temperatur, tilbyr CMUT-baserte berøringsknapper full vanntetthet samt høy EMC-robusthet. Siden teknologien reduserer størrelsen på knappene, kan de integreres i ulike enheter, fra smarttelefoner til industrielle kontrollpaneler. Eksempler inkluderer berøringsknapper under metallrammen på en mobiltelefon eller erstatning av bildørhåndtak for et pent design.

Nivåregistrering

Flere husholdningsapparater kan ifølge selskapet dra nytte av Infineons CMUT når de krever væskenivåføling. CMUT tilbyr flere fordeler, inkludert kontinuerlig måling av fyllnivå, lavt strømforbruk og enkel, ikke-invasiv montering under bunnen av tanken. Sistnevnte er viktig for å måle for eksempel kjemikalier i vaskemaskiner eller oppvaskmaskiner, der kontaktelektroder er i fare for å korrodere.

Avanserte medisinske applikasjoner

CMUT-teknologien kan også brukes til å utvikle nyskapende medisinske enheter som bruker ultralydteknologi, for eksempel bærbare enheter for overvåking av vitale tegn, helsesporing og ikke-invasiv medisinsk diagnostikk. Ved å utnytte CMUT-teknologi ivaretar enhetene kontinuerlig overvåking og tilbakemelding i stedet for en enkelt måling, som kan oppdage potensielle helseproblemer tidligere og forbedre pasientresultatet. Med sin kompakte størrelse og lave strømbehov, er de egnet for kroppsnære- og «point-of-care» bruksområder.