Destiné en premier lieu à la détection et au conditionnement de signaux issus de capteurs médicaux, le fabricant allemend de semi-conducteurs Infineon Technologies a développé ce que la société estime être le premier transducteur ultrasonique MEMS capacitif monopuce pour les commutateurs intégrés et les capteurs médicaux.

La réduction de la taille des transducteurs ultrasoniques micromécaniques capacitifs (CMUT, capacitive micromechanical ultrasonic transducers) ouvre ainsi la voie, selon Infineon, à de nouvelles applications ultrasoniques dans l'électronique grand public, l'industrie automobile et la technologie médicale, ainsi que l'amélioration des applications existantes utilisant des transducteurs piézoélectriques plus grands.

La technologie CMUT transmet et détecte les ondes ultrasoniques à travers la déviation d'un “diaphragme” semi-conducteur micro-usiné. Ce qui permet d'utiliser des boutons tactiles à semi-conducteurs sous n'importe quel matériau solide, comme le verre et même le métal, sans déformer la surface.

La technologie procure également une alternative plus durable et plus fiable aux boutons mécaniques conventionnels avec moins d'usure et une durée de vie globale plus longue, toujours selon Infineon. En d’autres termes, par rapport aux boutons tactiles capacitifs qui peuvent être affectés par des facteurs environnementaux tels que l'humidité et la température, les boutons tactiles fondés sur la technologie CMUT apportent une compatibilité totale avec l'eau ainsi qu'une grande robustesse au niveau de la compatibilité électromagnétique.

Au-delà, la réduction de la taille des boutons grâce à la technologie, autorise leur intégration dans divers appareils, allant des smartphones jusqu’aux panneaux de commande industriels en passant par le remplacement des poignées de porte de voiture.

La technologie CMUT peut également être utilisée pour développer des dispositifs médicaux innovants qui utilisent la technologie des ultrasons, tels que des appareils portables pour la surveillance des signes vitaux, le suivi de la santé et les diagnostics médicaux non invasifs.

Grâce à cette approche, les appareils assurent une surveillance et un retour d'information continus plutôt qu'une seule mesure, autorisant une détection précoce d'éventuels problèmes de santé.

Enfin, le transducteur à ultrasons CMUT peut également être utilisé pour la détection de niveau, y compris la mesure continue du niveau de remplissage avec un montage non invasif sous le fond du réservoir, dans le cas d’une intégration dans des machines à laver ou les lave-vaisselle pour mesurer les produits chimiques dans un environnement où les électrodes de contact risquent de se corroder.

D’un point de vue fabrication, l'utilisation d'un processus MEMS micromécanique permet d'intégrer une unité de traitement de données numérique aux côtés du transducteur. Cette intégration monolithique d’un MEMS avec un ASIC réduit alors, selon Infineon, le bruit de fond de l’ensemble d’un facteur 20 et le signal absolu d’un facteur 1000 par rapport aux céramiques piézoélectriques conventionnelles de taille similaire.