【导读】得益于日渐成熟的技术，MEMS传感器在各类电子产品上快速应用，覆盖汽车电子、消费电子、航空航天等多个重要领域。
MEMS 压电薄膜超声换能器技术近年来开拓出较为广阔的市场化应用，但由于其技术壁垒较高、研究难度较大，仍然存在增加发展速度与提高发展水平的需要。2021年国家“十四五”规划中明确提出实现微机电系统（MEMS）工艺的突破发展。
目前，MEMS超声换能器根据其工作原理可主要分为电容式微纳超声与压电薄膜微纳超声两种。
MEMS 电容式超声换能器（CMUT）基于静电换能器能量转换机理，是基本结构由固定不动的电极板（定极板）和活动的柔性薄膜或弹性薄板性状的电极板（动极板）组成的平行板电容器。
MEMS X 压电式超声换能器（PMUT)则是基于压电材料的压电效应和逆压电效应，是可以由单个器件完成声压测量以及声压信号或声能量输出的超声换能器。
近年来，随着对这两种超声换能器深度应用，其表现出的优缺点也逐渐明显。MEMS压电式超声换能器相对于电容式而言组件更简单，其电阻抗相比CMUT具有更大的电容，从而具有更低的电阻，受影响程度也相对较低，可在同器件上实现收发一体，微型化与集成度也相对较高。
奥迪威作为行业领先的传感器制造商，在2022年推出了新一代MEMS传感器——AW101 MEMS超声波传感器，首创性地将压电薄膜作为功能薄膜与硅基MEMS（微机电）相集成，通过晶圆级MEMS微纳工艺制造，单个芯片兼具超声波发射与接收功能。
与传统的超声波传感器相比，奥迪威AW101尺寸实现了量级缩小，且性能也实现了倍级提升，可支持多种模式场景下的传感器应用，如汽车测距避障、可穿戴设备、材质识别技术等，整体性能稳定可靠。
产品基于MEMS大批量微纳工艺，加工精度达到1μm，整体尺寸仅有3.6x3.6x1.53mm。
产品可在3-30Vop下进行稳定工作，无需单独升压。在10Vop低电压驱动下可发射110dB高声压，实现精准探测。
产品视场达180°，单芯片可实现探测全景覆盖，实现零盲区的检测；此外，产品探测距离可达1m，根据电路设计的不同还能实现更远探测。
产品可与现有ASIC集成为智能监测模组，利用现有的应用电路或解决方案，可实现无障碍切换，应用更为便捷。可广泛应用于智能家居、汽车电子等众多领域。
以MEMS为主要应用的技术，是面向21世纪的重要的军民两用技术。未来，随着MEMS传感器的进一步产业化落地，无疑将深刻影响国民经济和国防科学技术的未来发展。
来源：奥迪威
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