[發(fā)明專利]包括具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的匹配層的超聲換能器及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580079075.6
• 申請日: 2015-02-24
• 公開（公告）號: CN107534815B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧龍來;李沅錫;裵凡碩;李亨根
• 申請（專利權(quán)）人: 愛飛紐醫(yī)療機械貿(mào)易有限公司;慶北大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團
• 主分類號: H04R17/00
• 分類號: H04R17/00;A61B8/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 唐京橋;陳煒

公開了一種包括具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的匹配層的超聲換能器及其制造方法。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的超聲換能器包括：有源元件，其包括至少一個壓電元件；以及匹配層，其在所述有源元件的前表面上形成，具有至少兩層結(jié)構(gòu)，并且對有源元件與被檢查的對象之間的聲阻抗進行匹配，其中，為了匹配有源元件與被檢查的對象之間的聲阻抗，通過使用N個數(shù)目(N是整數(shù)，且N≥2)的材料，所述匹配層各自具有聲阻抗量值彼此不同的2N個數(shù)目的層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種能夠通過使用超聲波來獲取被檢查的對象的內(nèi)部的圖像信息的超聲換能器。

背景技術(shù)

超聲診斷設(shè)備是通過用超聲信號照射被檢查的對象并使用從所述對象反射的超聲信號來對被檢查的對象的內(nèi)部組織進行成像的設(shè)備。超聲診斷設(shè)備可以通過以下操作來獲取診斷區(qū)域的圖像信息：朝向?qū)ο蟮脑\斷區(qū)域發(fā)送超聲信號，并且接收從對象的具有不同聲阻抗的內(nèi)部組織的界面反射的超聲信號。

超聲診斷設(shè)備包括：超聲換能器，其被配置成朝向被檢查的對象發(fā)送超聲信號并且接收從被檢查的對象反射的超聲信號。超聲換能器大致分為有源元件、匹配層和背襯層。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

本發(fā)明旨在提供一種能夠減小匹配層的聲阻抗變化以使得超聲換能器的帶寬和靈敏度增加的超聲換能器，以及一種制造該超聲換能器的方法。

技術(shù)方案

根據(jù)實施方式的超聲換能器包括：有源元件，其包括至少一個壓電元件；以及匹配層，其具有至少兩層結(jié)構(gòu)并且在有源元件的前面形成，以對有源元件與被檢查的對象之間的聲阻抗進行匹配，其中，所述匹配層通過使用在有源元件與被檢查的對象之間進行聲阻抗匹配的N種材料(N是整數(shù)，且N≥2)來形成具有不同的聲阻抗量值的2N個層。

根據(jù)實施方式的匹配層可以包括：第一層，其由具有第一阻抗值的第一材料形成；第二層，其由具有第二阻抗值的第二材料形成；以及第三層，其在第一層與第二層之間形成，并且被配置成通過將第一材料和第二材料組合來減小第一層與第二層之間的聲阻抗變化。匹配層還可以包括第四層，該第四層在位于匹配層的前面的聲透鏡與第二層之間形成，所述第四層被配置成通過將聲透鏡材料和第二材料組合來減小聲透鏡與第二層之間的聲阻抗變化。

根據(jù)實施方式的第三層可以具有考慮到聲阻抗變化而調(diào)節(jié)的以下中的至少一個：第一材料與第二材料之間的間距；第一材料的寬度和第二材料的寬度；以及第一材料和第二材料的層厚度。根據(jù)實施方式的第三層可以由以鋸齒狀交替布置的第一材料和第二材料形成。根據(jù)實施方式的第三層可以由以多面體、圓、角以及柱中的至少一種形式設(shè)置的第一材料和第二材料形成。

根據(jù)實施方式的第四層可以具有考慮到聲阻抗變化而調(diào)節(jié)的以下中的至少一個：第二材料與聲透鏡材料之間的間距；第二材料的寬度與聲透鏡材料的寬度；以及第二材料和聲透鏡材料的層厚度。根據(jù)所述實施方式的第四層可以由以鋸齒狀交替布置的第二材料和聲透鏡材料形成。根據(jù)實施方式的第四層可以由以多面體、圓、角以及柱中的至少一種形式設(shè)置的第二材料和聲透鏡材料形成。

根據(jù)實施方式的匹配層可以具有在各層之間以階梯式的且不連續(xù)的方式變化的聲阻抗變化。根據(jù)實施方式的匹配層可以包括具有比上層的聲阻抗值大的聲阻抗值的下層。

根據(jù)另一實施方式的超聲換能器包括：具有至少兩層結(jié)構(gòu)的匹配層；以及在匹配層的前面形成的聲透鏡。其中，所述匹配層包括：第一層，其由第一材料形成；以及第二層，其在第一層與聲透鏡之間形成，并且被配置成通過將第一材料和形成聲透鏡的材料組合來減小第一層與聲透鏡之間的聲阻抗變化。