[發(fā)明專利]超聲換能器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780083207.1
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN110191765B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設計）人: 大衛(wèi)·休斯;大衛(wèi)·赫特森
• 申請（專利權）人: 諾沃聲波有限公司
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06;H01L41/314;H01L41/31
• 代理公司: 華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何沖;黃隸凡

一種用于生產(chǎn)多個壓電超聲換能器元件的方法，該方法包括在基材片的表面的至少一部分上提供或沉積壓電材料，以形成分層構件；以及由分層構件形成一個或多個壓電超聲換能器元件。

技術領域

本發(fā)明涉及超聲換能器設備和相關系統(tǒng)和方法。

背景技術

使用超聲波的分析在一系列應用中(特別是在諸如醫(yī)學成像的成像中)，以及在諸如無損檢測(NDT)的領域中(特別是在工業(yè)NDT中)顯示出巨大的希望。使用超聲技術的牙齒成像是合適應用的一個示例，其中超聲成像可用于確定牙齒層的(例如，牙釉質、牙本質和牙髓的)性質，以及確定和表征層的厚度以及在其中的任何缺陷、疾病或其他問題。

超聲換能器可操作以產(chǎn)生超聲波，該超聲波被傳輸?shù)綐颖?例如，牙齒或硬質材料)中，并且檢測從樣本的層之間的界面(例如，牙釉質和牙本質之間或者牙本質和牙髓之間的界面)反射的超聲波的反射。通過使用諸如飛行時間和其他分析的技術，可對樣本(例如牙齒)的層成像，從而表征樣本。超聲波在該應用中的應用是特別有利的，因為傳統(tǒng)的牙齒成像技術涉及使用X射線，X射線對接受者和執(zhí)行輻射的醫(yī)師都有潛在的危害，并且需要安全、昂貴、耗時的放射性物質控制。

傳統(tǒng)的超聲換能器通常由塊狀陶瓷材料形成，其可能成本高、體積大且難以制造，特別是具有許多應用所需的形狀和性能。

本發(fā)明的至少一個實施例的至少一個方面是為了提供一種改進的超聲換能器和相關系統(tǒng)和/或改進的成像或測試方法，特別是醫(yī)學成像方法，最特別是牙齒成像方法或者替代地工業(yè)非破壞性測試方法。

發(fā)明內容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種制造一個或多個(優(yōu)選地多個)壓電構件或元件(例如超聲換能器元件)的方法。該方法可包括在基材的至少一部分上提供或沉積壓電材料(例如，基材片)，例如以形成分層構件。壓電材料可布置或沉積在基材的至少一部分上，以便覆蓋基材(例如基材片)的表面的至少一些、大部分或全部。一個或多個壓電構件或元件(例如超聲換能器構件或元件)可由分層構件(例如，在其上提供或沉積有壓電材料的基材(例如基材片))形成。

該方法可包括例如在壓電材料或基材上提供或沉積一層介電材料?？稍谥辽俨糠只蛉勘砻?例如，介電材料的相對于基材的另一或相對側或表面)上提供或沉積介電材料。介電材料可以是聚合物、塑料或環(huán)氧樹脂，例如SU8。介電材料可具有小于1mm的厚度。介電材料可具有高電壓密度。介電材料可以是電絕緣體。

該方法可包括以下中的一個或多個：從分層構件(例如，在其上提供或沉積有壓電材料的基材(例如基材片))切割、沖壓、釋放和/或以其他方式形成一個或優(yōu)選地多個成形部分。成形部分可以是或者形成換能器元件，或可以是或形成用于生產(chǎn)其上的換能器元件的坯料。

成形部分(例如換能器元件或坯料)可包括有源部分和從有源部分突出的至少一個突片。在使用中，有源部分可適于產(chǎn)生超聲波。突片可適于用作電連接器或電極。有源部分可以是至少部分圓形的(除了與突片的接口之外)、橢圓形、四邊形(例如正方形或矩形)或其他適當形狀的部分。該方法可包括相對于有源部分彎曲突片，以使得突片成角度，例如，至少45°、至少60°或垂直于有源部分?？蓮澢黄?，以使得突片朝向由壓電材料形成的分層構件的表面彎曲，例如，遠離由壓電材料形成的分層構件的表面。

以這種方式，所得的壓電構件或元件可包括有源部分和與有源部分成角度的突片。