[發(fā)明專利]一種性能優(yōu)化的高頻超聲換能器及其制作方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510714169.8
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN105232090A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設計）人: 李翔;陳友偉;趙萬金
• 申請（專利權）人: 上海愛聲生物醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: A61B8/12
• 分類號: A61B8/12;A61B8/08;A61B8/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種性能優(yōu)化的高頻超聲換能器，其特征在于，包括：依次連接的背襯層、壓電層以及匹配層，其中：

所述背襯層為摻雜有顆粒材料的膠水混合物和/或所述匹配層為摻雜有顆粒材料的膠水混合物和/或所述匹配層為聚對二甲苯薄膜。

2.根據(jù)權利要求1所述的高頻超聲換能器，其特征在于，所述匹配層和/或所述背襯層的數(shù)量為一層或多層；

當所述匹配層的數(shù)量為多層時，與所述壓電層相鄰的所述匹配層為摻雜有顆粒材料的膠水混合物。

3.根據(jù)權利要求1所述的高頻超聲換能器，其特征在于，所述壓電層的厚度為10～30μm。

4.根據(jù)權利要求1所述的高頻超聲換能器，其特征在于，所述壓電層為超高頻復合壓電層；

所述超高頻壓電復合層的頻率大于40MHz。

5.根據(jù)權利要求1所述的高頻超聲換能器，其特征在于，所述壓電層為復合材料，該復合材料由壓電材料和非壓電材料構成，所述非壓電材料填充在所述壓電材料的間隙中。

6.根據(jù)權利要求5所述的高頻超聲換能器，其特征在于，所述復合材料中壓電材料的間隙寬度小于5μm。

7.根據(jù)權利要求4所述的高頻超聲換能器，其特征在于，所述壓電材料為壓電單晶材料或壓電陶瓷材料；

所述非壓電材料為環(huán)氧樹脂類材料或硅膠類材料或環(huán)氧樹脂與硅膠的混合材料。

8.根據(jù)權利要求1所述的高頻超聲換能器，其特征在于，所述背襯層為高聲阻抗背襯層或低聲阻抗背襯層或空氣背襯層；

所述高聲阻抗背襯層的聲阻抗大于40MRayl；所述低聲阻抗背襯層的聲阻抗小于10MRayl。

9.一種性能優(yōu)化的高頻超聲換能器的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

S11：將摻雜有顆粒材料的膠水混合物澆注在壓電層的一面或相對的兩面形成匹配層和/或背襯層；

S12：固化后，將所述匹配層和/或所述背襯層研磨至預設厚度。

10.根據(jù)權利要求9所述的性能優(yōu)化的高頻超聲換能器的制作方法，其特征在于，所述步驟S12之后還包括：

S13：將聚對二甲苯使用升華再冷卻的方法蒸鍍到匹配層的表面，使得換能器輻射面上形成一定厚度的聚對二甲苯薄膜，作為新的匹配層。

11.根據(jù)權利要求9所述的性能優(yōu)化的高頻超聲換能器的制作方法，其特征在于，所述步驟S11之前還包括：

S101:使用刻蝕技術制作超高頻復合材料的壓電層。

12.根據(jù)權利要求11所述的性能優(yōu)化的高頻超聲換能器的制作方法，其特征在于，所述步驟S101具體包括：

S1011：在壓電材料上刻蝕出預設的間隙；

S1012：在刻蝕出的間隙中填充非壓電材料，形成高頻復合材料的壓電層。

13.根據(jù)權利要求9所述的性能優(yōu)化的高頻超聲換能器的制作方法，其特征在于，當所述步驟S11為：將摻雜有顆粒材料的膠水混合物澆筑在壓電層的兩面分別形成匹配層和背襯層時，形成所述匹配層和形成所述背襯層時摻雜的顆粒材料的材質(zhì)不同。

14.一種性能優(yōu)化的高頻超聲換能器的制作方法，其特征在于，包括以下流程：

S21：將聚對二甲苯使用升華再冷卻的方法蒸鍍到壓電層的一面，形成一定厚度的聚對二甲苯薄膜，作為匹配層；和/或包括：

S22：將摻雜有顆粒材料的膠水混合物澆注在壓電層的另一面，形成背襯層；

其中：所述流程S21和所述流程S22不分先后順序。