[發(fā)明專利]二維超聲波面陣探頭及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710355737.9
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107280704B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐海;曹文良
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳深超換能器有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 深圳市華勤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44426
• 代理人: 隆毅

1.一種二維超聲波面陣探頭，其特征在于，包括壓電陣列、背襯材料層、至少一層匹配層和若干個集成開關(guān)芯片；

所述壓電陣列包括多個呈陣列排布的壓電單元；

所述背襯材料層位于壓電陣列的正極面處，用以吸收壓電陣列正極面處發(fā)射的超聲波；

所述匹配層位于所述壓電陣列的負(fù)極面處，用以與人體的聲阻抗相匹配；

每一個所述集成開關(guān)芯片與至少兩個所述壓電單元電連接，用以分時控制至少兩個所述壓電單元的導(dǎo)通。

2.如權(quán)利要求1所述的二維超聲波面陣探頭，其特征在于，所述背襯材料層內(nèi)部有序封裝有多根連接導(dǎo)線，所述連接導(dǎo)線的數(shù)量和位置與所述壓電單元相匹配，每一根所述連接導(dǎo)線的兩端分別連接所述集成開關(guān)芯片和所述壓電單元，通過所述連接導(dǎo)線使每一個所述集成開關(guān)芯片與至少兩個所述壓電單元電連接。

3.如權(quán)利要求2所述的二維超聲波面陣探頭，其特征在于，若干個所述集成開關(guān)芯片有序貼合于所述背襯材料層表面，所述連接導(dǎo)線遠(yuǎn)離所述壓電單元的一端顯露于所述背襯材料層表面并與對應(yīng)的集成開關(guān)芯片焊接。

4.如權(quán)利要求1所述的二維超聲波面陣探頭，其特征在于，還包括設(shè)置在所述匹配層與所述壓電陣列的負(fù)極面之間的金箔，所述金箔用于電磁屏蔽。

5.如權(quán)利要求1所述的二維超聲波面陣探頭，其特征在于，還包括接插件公座、接插件母座及印制電路板，所述接插件公座與所述集成開關(guān)芯片的輸出端導(dǎo)通，用以引出所述集成開關(guān)芯片的輸出；所述接插件母座與所述印制電路板電連接，并與所述接插件公座插接，用以將接插件公座的輸出轉(zhuǎn)接至印制電路板。

6.如權(quán)利要求1所述的二維超聲波面陣探頭，其特征在于，還包括聲透鏡，所述聲透鏡位于所述匹配層背向所述壓電陣列的一側(cè)，用以聲學(xué)聚焦。

7.如權(quán)利要求1所述的二維超聲波面陣探頭，其特征在于，所述壓電陣列的材質(zhì)是壓電陶瓷、壓電單晶、壓電聚合物或者壓電復(fù)合材料；和/或，所述匹配層的材質(zhì)包括樹脂粘合劑和粉末填料；和/或，所述背襯材料層的材質(zhì)包括樹脂粘合劑和粉末填料。

8.如權(quán)利要求1所述的二維超聲波面陣探頭，其特征在于，多個所述壓電單元呈圓形陣列或方形陣列排布。

9.一種二維超聲波面陣探頭的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

制備壓電陣列，所述壓電陣列包括多個呈陣列排布的壓電單元；

將多個所述壓電單元劃分為若干組，每一組包括至少兩個所述壓電單元，對應(yīng)組數(shù)提供若干個集成開關(guān)芯片；

將同一組的所述壓電單元電連接到同一個所述集成開關(guān)芯片上；

將所述集成開關(guān)芯片輸出端連接至傳輸通道。

10.如權(quán)利要求9所述的二維超聲波面陣探頭的制備方法，其特征在于，所述制備壓電陣列，所述壓電陣列包括多個呈陣列排布的壓電單元的步驟具體包括：提供整片壓電材料；將金箔通過導(dǎo)電膠水粘接于整片壓電材料的負(fù)極面；將匹配層粘接于所述金箔表面；從所述整片壓電材料的正極面將壓電材料切割成陣列，以形成壓電單元；

所述二維超聲波面陣探頭的制備方法還包括：將多根連接導(dǎo)線預(yù)先有序封裝于背襯材料層內(nèi)，并通過磨削加工將所述連接導(dǎo)線的兩端顯露于所述背襯材料層表面；

所述將同一組的所述壓電單元電連接到同一個所述集成開關(guān)芯片上的步驟具體包括：將所述連接導(dǎo)線的一端與一個所述壓電單元焊接，將所述連接導(dǎo)線的另一端與對應(yīng)的所述集成開關(guān)芯片焊接；

所述將所述集成開關(guān)芯片輸出端連接至傳輸通道的步驟具體包括：將集成開關(guān)芯片輸出端連接至接插件公座的引腳上，將接插件母座與連通外部電纜的印刷線路板相連接，將接插件公座與接插件母座插接。