[發(fā)明專利]基于PIN?PMN?PT三元系壓電單晶的一維超聲相控陣探頭及制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710161580.6 | 申請日： | 2017-03-17 |
| 公開（公告）號： | CN106890783A | 公開（公告）日： | 2017-06-27 |
| 發(fā)明（設計）人： | 朱本鵬;吳鵬飛;朱宇航;楊曉非;陳實;歐陽君;張悅 | 申請（專利權）人： | 華中科技大學 |
| 主分類號： | B06B1/06 | 分類號： | B06B1/06 |
| 代理公司： | 華中科技大學專利中心42201 | 代理人： | 趙偉,李智 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 pin pmn pt 三元 壓電 超聲 相控陣 探頭 制備 方法 | ||
1.一種基于PIN-PMN-PT三元系壓電單晶的一維超聲相控陣探頭，其特征在于，包括從下至上依次層疊的下電極、鈮銦酸鉛-鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電單晶陣列、上電極陣列和柔性電路板；
所述上電極陣列的陣元與鈮銦酸鉛-鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電單晶陣列的陣元一一對應，所述柔性電路板上的印刷電路通道與上電極陣列的陣元對應，柔性電路板用于將電極接線引出，便于與外部設備連接。
2.如權利要求1所述的一維超聲相控陣探頭，其特征在于，所述鈮銦酸鉛-鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電單晶陣列的列間距為10um。
3.如權利要求1或2所述的一維超聲相控陣探頭，其特征在于，所述鈮銦酸鉛-鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電單晶陣列的各陣元之間填充有環(huán)氧樹脂膠。
4.如權利要求1或2所述的一維超聲相控陣探頭，其特征在于，所述上電極陣列的陣元寬度為40um，陣元厚度為150nm，各陣元之間的間距為50um。
5.如權利要求4所述的一維超聲相控陣探頭，其特征在于，所述下電極的厚度為150nm，所述鈮銦酸鉛-鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電單晶陣列的陣元厚度為80um。
6.如權利要求1至5任一項所述的一維超聲相控陣探頭的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)在鈮銦酸鉛-鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電單晶片上進行切槽，形成鈮銦酸鉛-鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電單晶陣列，對所述鈮銦酸鉛-鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電單晶陣列各陣元間的間隙進行填充，獲得復合材料；
(2)對所述復合材料底部的鈮銦酸鉛-鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電單晶片進行打磨，形成壓電片，獲得中間件；
(3)在壓電片的下表面濺射一層金屬，形成下電極，使得鈮銦酸鉛-鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電單晶陣列的所有陣元共享一個下電極；
(4)在中間件的上表面進行光刻、濺射，形成上電極陣列；
(5)將柔性電路板粘貼在所述上電極陣列上，使得柔性電路板上的印刷電路通道與上電極陣列的每個陣元對應。
7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，切槽寬度為10um。
8.如權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，通過對所述復合材料底部的鈮銦酸鉛-鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電單晶片進行打磨，使得壓電片的中心頻率為20M赫茲。
9.如權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，采用背襯材料來填充所述鈮銦酸鉛-鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電單晶陣列各陣元之間的凹槽。
10.如權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，采用環(huán)氧樹脂膠來填充所述鈮銦酸鉛-鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電單晶陣列各陣元之間的凹槽，以減小橫向方向的振動模式，減小聲阻抗。
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