压电微机械超声换能器@@（Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer，PMUT）是一类通过压电材料的@@正逆压电效应使压电薄膜振动@@，从而@@发射或@@者接收超声波信号的@@@@MEMS器件@@。当@@PMUT用于发射超声波时@@，它是一个执行器@@；当@@PMUT用于接收超声波时@@，它是一个传感器@@@@。
在商业化产品中@@，完全相同的@@@@PMUT器件@@可以承担两个相对立的@@功能@@，这使得@@@@PMUT器件@@从设计到生产@@、封装@@、测试@@、系统化的@@成本得到极大的@@降低@@。而@@MEMS标准工艺批量化生产和晶圆级封装@@的@@大规模应用@@，使得@@PMUT非常适合商业化应用@@。
MEMS超声波换能器芯片@@PMUT区别于传统的@@压电陶瓷超声波传感器@@@@，其体积仅为其@@1/4，功耗也大幅降低@@，并且@@MEMS超声波传感器@@不同于光学@@TOF传感器@@，其能够在强光雾霾天气中使用@@，对于明暗@@，透明物体皆可实现测量@@。在扫地机器人@@@@、工业机器人@@、驾驶辅助@@、无人机@@、玩具避障@@、闸机门控等众多场景中具有广泛的@@应用前景@@。
敏芯股份@@作为国内屈指可数掌握多品类@@MEMS芯片设计和制造工艺能力企业@@，可提供高端定制化的@@基于@@@@PMUT的@@TOF模组@@。通过基于@@@@SOI晶圆的@@半导体加工工艺制造@@，实现底电极@@/压电层@@/顶电极的@@三明治结构用作驱动和接收构件@@，发送升压后的@@脉冲串来驱动此器件@@在谐振频率工作@@，通过计时发出脉冲和回收脉冲的@@时间差@@，来计算与障碍物的@@距离@@。
同时@@，敏芯股份@@提供了基于@@@@PMUT的@@TOF测距模组@@的@@驱动和控制电路@@，可减少开发者的@@开发难度@@，加快开发进程@@。
常见应用@@
车载系统@@：
测距离是超声器件@@的@@重要应用@@，高频超声波抗干扰能力强@@，传播距离远@@，非常适合测距应用@@。现有的@@安装于汽车上的@@倒车雷达@@，一般就是前后各四颗@@，但是这四颗倒车雷达普遍有体积大@@、成本高的@@缺点@@。而@@PMUT的@@封装@@后尺寸都不会超过@@10mm，设想一种场景@@，如果使用@@PMUT阵列来做距离检测@@，小尺寸高密度的@@排布@@，不仅可以做到在不超过现有倒车雷达成本的@@条件下全车无盲区检测@@，甚至可以完整建立环绕全车的@@超声成像以辅助智能驾驶系统@@。
扫地机器人@@：
避障检测就是以超声传感器@@和红外光电传感器@@相结合来完成的@@@@。因成本问题@@，主流扫地机器人@@的@@超声雷达数量都在个位数@@。因此@@，扫地机器人@@的@@避障检测和寻迹问题依然突出@@，被卡住@@、错误判断等都是超声雷达检测精度不够高造成的@@@@。
PMUT在扫地机器人@@@@上的@@商业化应用是一个非常有价值的@@切入点@@，其低成本和小体积@@、高精度的@@优点可以满足扫地机器人@@这类需要进一步提高@@检测分辨率的@@应用场景@@。
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文章来源@@：敏芯股份@@