电容式微机械超声换能器的声学封装方法

作者：卢小星; 何常德; 党荣; 崔建功; 张**; 王任鑫; 杨玉华; 贾利成; 张文栋^*

来源：微纳电子技术, 2023, 60(12): 1989-1995.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2023.12.011

• 电容式微机械超声换能器(CMUT)
• 微电子机械系统(MEMS)
• 水下超声检测
• 水密封装
• 聚氨酯(PU)
• 聚二甲基硅氧烷(PDMS)

针对水下超声检测的迫切应用需求，提出了一种电容式微机械超声换能器(CMUT)水密封装方法，选用聚氨酯(PU)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)完成了CMUT封装。对封装后的CMUT主要性能参数进行测试和对比得出，PU和PDMS封装后的CMUT中心工作频率分别约为1.75和2.05 MHz, 3 dB相对带宽比分别达到了97.14%和92.68%,展示出优异的宽频带特性。PU封装的CMUT最大发射电压响应和接收灵敏度较PDMS封装的CMUT分别高出0.14和1.21 dB,且其输出声压能力在1～20 cm范围内高于PDMS封装的CMUT。该研究结果验证了两种材料封装的CMUT都能够满足水下超声检测应用要求，为CMUT水密封装方法优化提供了理论和实验依据。

• 单位
  中北大学