《掌上超声成像系统iQ3中CMUT传感器产品分析》
2025-12-05 16:04:32   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

Butterfly Network iQ3 CMUT Sensor

Butterfly Network创新的电容式微机械超声换能器（CMUT）芯片应用于手持式（掌上）即时超声成像系统iQ3。

掌上超声成像系统iQ3采用了全新的人体工程学设计及CMUT芯片，超声数据处理速度是前一代的两倍。因此，第三代掌上超声的影像分辨率、探测灵敏度和穿透力都会更好，3D成像功能也会更快，只要接入兼容的智能手机或平板电脑就可通过应用程序（App）看到人体内的影像实况。

本报告旨在深入剖析Butterfly Network公司的掌上超声成像系统iQ3中CMUT传感器技术数据和制造工艺。iQ3是Butterfly Network第三代手持式超声产品，于2024年1月获得美国FDA批准。

掌上超声成像系统iQ3拆解分析

掌上超声成像系统iQ3的超声探头横截面照片

Butterfly Network公司开发了一种基于MEMS技术的大阵列电容式微机械超声换能器（CMUT）芯片，于2020年集成到其手持式超声成像系统中。该CMUT芯片被命名为iQ，由台积电（TSMC）负责代工制造。但是Butterfly Network公司开发的第一代CMUT芯片非常复杂，需要17个光刻掩模和2个SOI衬底。此外，声腔的厚度也非常薄，仅为几纳米。

在最近几代CMUT芯片中，Butterfly Network公司彻底改进了制造工艺，仅需10个光刻掩模和1个SOI衬底。声腔厚度增加了7倍，这使得膜片的振幅更大。这种方案降低了制造成本，并能生产出尺寸非常小的CMUT单元。

CMUT单元发射超声示意图

对于初代的掌上超声成像系统iQ，CMUT的MEMS晶圆键合在ASIC晶圆之上。MEMS和ASIC通过金（Au）凸点连接。而对于第三代产品iQ3，CMUT的顶部电极仍然位于MEMS上，但底部电极现在位于ASIC上。iQ3采用了全新的ASIC设计。

Butterfly Network公司开发的CMUT单元的扫描电镜图

此外，Butterfly Network公司彻底改变了声透镜的组装方式，不再将其模压在MEMS上，而是采用外露式设计。

本报告重点分析CMUT芯片的MEMS和ASIC，但也展示了掌上超声成像系统iQ3的拆解过程。此外，本报告还详细介绍了重要的集成电路（IC）芯片。通过层析、横截面、光学、扫描电镜（SEM）图像、聚焦离子束（FIB）等物理分析，揭示了Butterfly Network公司开发的所有元器件，并与其专利进行了对比分析。除了对CMUT芯片进行完整的物理分析之外，本报告还剖析了芯片成本和供应链情况。

如果您希望购买《掌上超声成像系统iQ3中CMUT传感器产品分析》报告，请联系麦姆斯咨询王懿，邮箱：wangyi#memsconsulting.com（#换成@）；电话：17898818163。