[發(fā)明專利]微型陣列超聲換能器及其制備方法、包含其的超聲探頭

在審

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• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111803125A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓志樂;崔崤峣;朱鑫樂;呂加兵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術(shù)研究所
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 孔凡玲

1.一種微型陣列超聲換能器，包括依次層疊設(shè)置的柔性電路板、壓電晶片和聲匹配層，其特征在于：

所述柔性電路板上陣列設(shè)置有若干線型第一電路電極和至少一個第二電路電極；

所述壓電晶片包括具有壓電柱的壓電材料層、陣列設(shè)置在所述壓電材料層朝向所述柔性電路板一側(cè)表面的若干線型第一壓電電極以及覆蓋在所述壓電材料層朝向所述聲匹配層一側(cè)表面并沿所述壓電材料層部分邊緣延伸至所述壓電材料層朝向所述柔性電路板一側(cè)表面的平面型第二壓電電極；

其中，若干所述第一電路電極與若干所述第一壓電電極一一對應連接，所述第一電路電極與所述第二壓電電極連接，且所述第二壓電電極和相鄰的所述第一壓電電極之間以及相鄰的兩個所述第一壓電電極之間形成線型壓電電極間隙。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型陣列超聲換能器，其特征在于，所述壓電材料層選自1-3型壓電復合材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微型陣列超聲換能器，其特征在于，所述壓電材料層朝向所述柔性電路板的一側(cè)表面上設(shè)置有與所述壓電電極間隙對應的凹槽結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型陣列超聲換能器，其特征在于，所述第一壓電電極與所述第一電路電極的線型設(shè)置方式一致，選自直線段、圓弧線段、橢圓弧段、正弦曲線段中的任一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型陣列超聲換能器，其特征在于，所述第一壓電電極、所述第一電路電極形成(1～3)×(8～128)矩形陣列；

沿垂直于線型延伸方向上相鄰的兩個所述第一壓電電極或相鄰的兩個所述第一電路電極平行；沿平行于線型延伸方向上相鄰的兩個所述第一壓電電極或相鄰的兩個所述第一電路電極錯開。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微型陣列超聲換能器，其特征在于，沿垂直于線型延伸方向上相鄰的兩個所述第一電路電極之間設(shè)置有與所述第一電路電極線型一致的電路電極間隙；

所述電路電極間隙與所述壓電電極間隙、所述凹槽結(jié)構(gòu)對應設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的微型陣列超聲換能器，其特征在于，所述柔性電路板遠離所述壓電晶片的一側(cè)表面上設(shè)置有背襯層，所述聲匹配層遠離所述壓電晶片的一側(cè)表面上設(shè)置有聲透鏡；

所述聲透鏡、所述聲匹配層、所述壓電晶片、所述柔性電路板和所述背襯層的總厚度≤1.5mm，總寬度≤2mm。

8.一種如權(quán)利要求1所述的微型陣列超聲換能器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

在所述壓電材料層兩表面及部分邊緣設(shè)置連續(xù)導電片層，形成包邊結(jié)構(gòu)的所述壓電晶片；

對所述壓電晶片一側(cè)表面的所述導電片層進行首次切割以形成首個所述壓電電極間隙以及位于首個所述壓電電極間隙兩側(cè)的互不連接的第一壓電導電層和第二壓電導電層；對所述第一壓電導電層進行若干次切割，形成陣列設(shè)置的線型所述第一壓電電極，所述第二壓電導電層形成平面型所述第二壓電電極；

印制柔性電路板，形成與所述第一壓電電極對應的若干所述第一電路電極以及與所述第二壓電電極對應的所述第二電路電極；

將所述壓電晶片與所述柔性電路板壓接，實現(xiàn)所述第一壓電電極與一一對應連接、與所述第一壓電電極同側(cè)的所述第二壓電電極與所述第二電路電極對應連接；在所述壓電晶片遠離所述柔性電路板的一側(cè)表面上設(shè)置所述聲匹配層。