[發明專利]電容式微機械超聲換能器（CMUT）的偏置及相關裝置和方法

在審

• 申請號: 201680069783.6
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108366774A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 蘇珊·A·阿列;海梅·斯科特·扎霍里安;陳凱亮
• 申請（專利權）人: 蝴蝶網絡有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 杜誠;張維克

描述了對超聲器件的超聲換能器的電偏置。超聲換能器可以是電容式微機械超聲換能器(CMUT)。超聲換能器可以被分組在一起，其中不同的組接收不同的偏置電壓。可以選擇用于各組超聲換能器的偏置電壓以產生各組之間的差異。

相關申請的交叉引用

本申請是繼續申請，根據35 U.S.C.§120要求于2015年12月2日提交的題為“BIASING OF CAPACITIVE MICROMACHINED ULTRASONIC TRANSDUCERS(CMUTS)AND RELATEDAPPARATUS AND METHODS”的代理人案卷號B1348.70021US00的美國專利申請序列號14/957,098的權益，其全部內容通過引用并入本文中。

技術領域

本文描述的技術涉及微機械超聲換能器(CMUT)以及相關裝置和方法。

背景技術

電容式微機械超聲換能器(CMUT)是包括在微機械腔上方的膜的已知器件。可以使用膜將聲信號轉換成電信號，反之亦然。因此，CMUT可以作為超聲換能器工作。

發明內容

根據本申請的一方面，提供了一種超聲器件，該超聲器件包括：襯底；多個超聲換能器，所述多個超聲換能器與襯底集成并且包括第一組超聲換能器和第二組超聲換能器；多個可單獨電控制的偏置電極，包括與第一組超聲換能器相對應的第一偏置電極以及與第二組超聲換能器相對應的第二偏置電極。

根據本申請的一方面，提供了一種操作超聲器件的方法，該超聲器件具有襯底和與襯底集成的多個超聲換能器。該方法包括以第一偏置電壓對與多個超聲換能器中的第一組超聲換能器對應的第一偏置電極進行電偏置；以及在對第一偏置電極進行偏置的同時，以不同于第一偏置電壓的第二偏置電壓對與多個超聲換能器中的第二組超聲換能器對應的第二偏置電極進行電偏置。

附圖說明

將參照以下附圖來描述本申請的各個方面和實施方式。應該理解的是，附圖不一定按比例繪制。在多個附圖中出現的項在其出現的所有附圖中由相同的附圖標記來指示。

圖1示出了根據非限制性實施方式的包括多個CMUT偏置區域的超聲器件的俯視圖。

圖2是根據非限制性實施方式的CMUT的截面圖。

圖3是根據非限制性實施方式的共享公共膜的多個圖2所示類型的CMUT的截面圖。

圖4是根據非限制性實施方式的包括具有圖1所示類型的多個超聲器件的晶圓(wafer)的俯視圖。

圖5是根據非限制性實施方式的圖1所示類型的超聲器件連同多個電壓源和檢測電路的俯視圖。

具體實施方式

根據本申請的一方面，實現分段偏置方案以偏置超聲器件的超聲換能器組。超聲器件可以是超聲探頭，并且可以包括被配置成產生和/或檢測超聲信號的多個超聲換能器。超聲換能器可以是CMUT。CMUT的適當操作可以包括例如通過偏置CMUT的膜來電偏置CMUT。不是經由公共電極向所有CMUT提供單個偏置信號，而是可以創建兩個或更多個不同的偏置段。因此，不同組的CMUT可以接收不同的偏置信號，從而使得能夠進行改進操作。

下面進一步描述上述各方面和實施方式以及另外的方面和實施方式。這些方面和/或實施方式可以單獨使用、全部一起使用或者以兩種或更多種的任意組合來使用，這是因為本申請在這方面不受限制。