MEMS压电超声换能器、CMUT、PMUT及其生产工艺

本文旨在深入探讨MEMS超声换能器领域中的两种关键技术：电容式微机械超声换能器（CMUT）和压电式微机械超声换能器（PMUT）。文章将分别介绍其工作原理、结构特点、典型生产工艺，并进行性能对比，以期为相关领域研究者提供专业参考。\n\n## 一、MEMS超声换能器概述\n\nMEMS(微机电系统)技术在超声换能器领域的应用，带来了传统压电陶瓷超声换能器所不具备的突破性优势，包括微型化、低成本批量化制造、频率与带宽的高可重构性以及与集成电路的良好兼容性。早期工业及生命科学（医学成像、测距、信号分析）要求高分辨率、小尺寸和宽带特性直接推动了MEMS超声换能器向大规模阵列和小封装方向发展。当前最具代表性的两类器件为电容式MEMS超声换能器和压电式MEMS超声换能器。\n\n核心区别在于：CMUT利用薄膜在真空腔体上方振动时变化造成的电容特性输出电流，而PMUT以其压电薄膜将低频电势逆过程转化为谐振产生声辐射。二者虽分属充长较宽、短期却潜力并同方向的明星原理。封装层级开始随工艺整合进入超声探头专阵列实现AI系统相关新兴融合互补预研热切高度尝试实验—切实体现高科技制造技术支撑方向不同创新脉络。\