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IEEE-ECTC會議 茂丞發表超聲波最新技術

 第69屆國際電子元器件技術會議(簡稱:IEEE-ECTC會議),5月31日於美國拉斯維加斯圓滿閉幕;此次會議計有1,563位專家與會,102家國際知名廠商參展,發表358篇最新的技術文章,茂丞科技(6663)以共同作者身分受邀發表「超聲波最新技術」。

 茂丞科技指出,近年最新的壓電材料氮化鋁(AlN)興起,超聲波技術得以實現節能以及微小體積化,進而用在手持式裝置的3D影像感測、指紋辨識、距離感測、手勢感測等。茂丞技術團隊成功以8吋矽圓片生產工藝,實現pMUT諧振頻率在500KHz的聲波發射與接收性能,茂丞此次發表pMUT其諧振頻率為500kHz,機電耦合系數達5.97%。

 茂丞表示,AlN pMUT是一個多層薄膜結構,尺寸可縮小至幾百微米等級,當受到周期性外部刺激(入射聲波)激發時,可以在彎曲模式下振動,從而在壓電膜中產生彎矩並因此產生機械應力,由於直接壓電效應,這種機械應力又轉換成電荷,反之亦然,可作為傳感器也可以作為接收器。

 影響pMUT是否能夠起振的關鍵是AlN薄膜層是否具有壓電特性,茂丞採用X射線衍射來檢測AlN晶粒取向,研究顯示AlN在36°有一個強峰值,強度在10,000以上。因此可得知茂丞的研究成果為C軸(002)擇優取向,具壓電特性。

 在實現pMUT超聲波訊號傳輸中,茂丞以機械固定裝置將pMUT器件固定並與發射器垂直,信號發生器發出幅值為500mV的交流電壓,諧振頻率與對應測試pMUT諧振頻率一致,由功率放大器將信號放大並激勵標準聲波發射器,標準聲波發射器接收電信號並發射出較強聲壓,在距離標準聲波發射器10cm處的pMUT接收到聲壓信號後,通過示波器顯示輸出電壓信號。

 茂丞指出,茂丞研究的超聲波技術與近幾年國外對超聲波元件作為接收器的性能研究相較,茂丞超聲波技術諧振頻率為500kHz,機電耦合系數達5.97%,輸出電壓值達到38.6mV,高於國際上相關研究水平,為台灣產學界第一家實現此技術之企業。目前全球唯有高通的超聲波晶片商品化上市。