Kapazitive mikromechanische Ultraschallwandler (CMUT)

Ob Sie ein fabless Unternehmen sind, neue Spezifikationen außerhalb Ihrer etablierten Produktionsprozesse testen möchten oder eine eigene MEMS-Technologie in Volumen und Industrietauglichkeit skalieren wollen – wir entwickeln und fertigen Ihre MEMS-Bauelemente präzise, flexibel und in höchster Qualität. 

In unserem 200-mm-Reinraum bieten wir die komplette Prozesskette zur Fertigung von CMUTs – von der Entwicklung über Prototypen bis hin zur Pilotfertigung. Dabei profitieren Sie von unserer langjährigen Erfahrung in der MEMS-Technologie sowie von modernster Fertigungsausrüstung.

Wir begleiten Sie von der Idee bis zur Pilotfertigung – flexibel kombinierbar:

✔ Machbarkeitsstudie & Spezifikationsentwicklung
✔ Demonstrator- und Prototypenentwicklung für CMUT inkl. Test und Validierung
✔ Ramp-up und Pilotserie von CMUTs in unserem ISO-zertifizierten 200-mm-Reinraum
✔ Entwicklung und Fertigung auf kundenspezifischen Substraten
✔ Ergänzende Services: Wafer-Level-Tests, Materialanalytik, Designunterstützung, u.v.m.

Das Fraunhofer IPMS besitzt langjährige Erfahrung in der Entwicklung von CMUT-Komponenten und Systemen. Hierbei wird ein speziell am Fraunhofer IPMS entwickeltes Herstellungsverfahren für CMUTs verwendet, welches es ermöglicht CMUTs im Back-End-of-Line (BeoL) Prozessmodul herzustellen. So lässt sich das CMUT-Modul auf Standard-CMOS-Prozessen integrieren, ein Alleinstellungsmerkmal dieser Technologie. Gepaart mit den Kompetenzen in der Elektronikentwicklung und der Ultraschallsignalverarbeitung bietet das Fraunhofer IPMS die gesamte Wertschöpfungskette für die Forschung und Entwicklung von CMUTs an. Zu diesem Portfolio gehören insbesondere Dienstleistungen in der Beratung, der Entwicklung, Charakterisierung und prototypischen Bereitstellung von CMUT-Bauelementen, CMUT-Modulen und CMUT-Systemen sowie der Pilotfertigung.

Was sind die wichtigsten Vorteile der CMUT-Technologie?

Die CMUT-Technologie bietet mehrere Vorteile, darunter Miniaturisierung, freie Gestaltung der Aperturen, Mehrkanal-Arrays, kostengünstige reproduzierbare Fertigung, hohe Bandbreite, hervorragende Kopplung ohne Anpassungs- oder Rückseitenlagen und Kompatibilität mit der CMOS-Technologie für die Schaltungsintegration.

Wie schneidet die CMUT-Technologie im Vergleich zu anderen Ultraschallwandlertechnologien ab?

CMUTs verwenden kapazitive Kopplung zur Erzeugung und zum Empfang von Ultraschallwellen und bieten eine hervorragende Bandbreite und Frequenzantwort, hohe Empfindlichkeit und einfache Integration in CMOS-Elektronik. Im Vergleich dazu nutzen PMUTs (piezoelektrische mikromechanische Ultraschallwandler) den piezoelektrischen Effekt und haben eine moderate Empfindlichkeit, während bulk-piezoelektrische Wandler den direkten piezoelektrischen Effekt nutzen und größer und schwieriger zu integrieren sind.

Wie unterstützt das Fraunhofer IPMS Innovationen in der CMUT-Technologie?

Das Fraunhofer IPMS bietet einen umfassenden Serviceprozess für die MEMS-Technologie, einschließlich Konzept, MUT-Design, Fertigung, Test und Pilotfertigung.

Wie können Unternehmen die CMUT-Technologie schnell evaluieren?

Unternehmen können unser CMUT-CEK (Customer Evaluation Kit) nutzen. Das CMUT-Evaluierungskit enthält einen CMUT-Wandler, eine Steuerplatine, Software zur Datenerfassung und -analyse sowie eine ausführliche Dokumentation, die Anwendern einen schnellen Einstieg ermöglicht.

Wie können Unternehmen mit dem Fraunhofer IPMS zusammenarbeiten?

Unternehmen können mit dem Fraunhofer IPMS auf verschiedene Weise zusammenarbeiten, darunter Direktauftragsprojekte, öffentlich geförderte Projekte, strategische Partnerschaften und Lizenzierungen. Jede Methode ist auf unterschiedliche Ziele, Unternehmen und Budgets zugeschnitten.

Mehr Informationen finden Sie hier.

Welche Kooperationsmöglichkeiten gibt es für kleine und mittlere Unternehmen?

Kleine und mittlere Unternehmen können von gemeinsamen Projekten im Rahmen öffentlicher Förderinitiativen profitieren, z. B. des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR), die das ganze Jahr über für Anträge offen sind.

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Welche Möglichkeiten gibt es für Universitäten und Forschungsinstitute?

Universitäten und Forschungsinstitute können mit dem Fraunhofer IPMS über spezielle Förderprogramme der Fraunhofer-Gesellschaft zusammenarbeiten, wie z. B. die FhG-MPI-Förderung. Sie können sich auch an national oder international geförderten Verbundprojekten beteiligen.

Mehr Informationen finden Sie hier.

Was sind die Vorteile einer Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IPMS?

Das Fraunhofer IPMS bietet umfangreiches Fachwissen mit über 300 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, modernste Infrastruktur, ISO-zertifizierte Prozesse und eine Verpflichtung zur Vertraulichkeit. Es passt seine Zusammenarbeit an individuelle Anforderungen an und bietet ein geschütztes Umfeld für Innovationen.