[發明專利]一種高頻陣列換能器

有效

• 申請號: 202110681261.4
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113333261B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 蘇敏;張志強;潘東文;邱維寶
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院;深圳歡影醫療科技有限公司
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06
• 代理公司: 深圳智趣知識產權代理事務所(普通合伙) 44486
• 代理人: 李興生

1.一種陣列換能器，其特征在于，包括依次設置的聲透鏡、匹配層、第一柔性電路板組件、壓電層、第二柔性電路板組件和背襯層，所述第一柔性電路板組件和所述第二柔性電路板組件分別包括至少一塊柔性電路板，所述壓電層的第一電極面和第二電極面分別具有電極，且所述第一電極面和所述第二電極面中每側表面的電極割開使所述壓電層形成多個壓電陣元；

所述第一柔性電路板組件設置在所述第一電極面，所述第一柔性電路板組件引出多個第一電極引線單元，至少一對相鄰的所述壓電陣元共同連接同一個所述第一電極引線單元；

所述第二柔性電路板組件設置在所述第二電極面，所述第二柔性電路板組件引出多個第二電極引線單元，至少一對相鄰的所述壓電陣元共同連接同一個所述第二電極引線單元。

2.根據權利要求1所述的陣列換能器，其特征在于，所述壓電層包括N個壓電陣元，當N為偶數時，所述第一電極引線單元的數量為每兩個相鄰的所述壓電陣元共同連接一個所述第一電極引線單元；所述第二電極引線單元的數量為首端和尾端的所述壓電陣元各連接一個所述第二電極引線單元，其余N-2個所述壓電陣元中，每兩個相鄰的所述壓電陣元共同連接一個所述第二電極引線單元；

當N為奇數時，所述第一電極引線單元的數量為首端或尾端的所述壓電陣元連接一個所述第一電極引線單元，其余N-1個所述壓電陣元中，每兩個相鄰的所述壓電陣元共同連接一個所述第一電極引線單元；所述第二電極引線單元的數量為首端或尾端的所述壓電陣元連接一個所述第二電極引線單元，其余N-1個所述壓電陣元中，每兩個相鄰的所述壓電陣元共同連接一個所述第二電極引線單元。

3.根據權利要求1所述的陣列換能器，其特征在于，所述第一電極引線單元分布在所述第一電極面上的同一側，所述第二電極引線單元分布在所述第二電極面上的同一側；

或者，所述第一電極引線單元交替分布在所述第一電極面的兩側，所述第二電極引線單元交替分布在所述第二電極面上的兩側。

4.根據權利要求1所述的陣列換能器，其特征在于，所述壓電層兩側設置有絕緣層，所述壓電層的第一電極面延伸覆蓋所述絕緣層的一側表面，所述壓電層的第二電極面延伸覆蓋所述絕緣層的另一側表面。

5.根據權利要求4所述的陣列換能器，其特征在于，所述第一柔性電路板組件和/或所述第二柔性電路板組件粘接所述絕緣層；

和/或，所述第一柔性電路板組件和/或所述第二柔性電路板組件粘接所述壓電層。

6.根據權利要求1或4所述的陣列換能器，其特征在于，所述匹配層和所述背襯層為導電層，所述第一柔性電路板組件和/或所述第二柔性電路板組件粘接所述匹配層；

和/或，所述第一柔性電路板組件和/或所述第二柔性電路板組件粘接所述背襯層。

7.根據權利要求1所述的陣列換能器，其特征在于，所述第一柔性電路板組件和所述第二柔性電路板組件為電連接體，所述電連接體包括集成電路、軟FPC板和硬FPC板。

8.根據權利要求1所述的陣列換能器，其特征在于，所述聲透鏡包括凹透鏡和凸透鏡。

9.根據權利要求1所述的陣列換能器，其特征在于，所述背襯層為一層或多層；

和/或，所述壓電層為一層或多層；

和/或，所述匹配層為一層或多層；

和/或，所述聲透鏡為一層或多層。

10.一種超聲系統，其特征在于，包括權利要求1-9任一項所述的陣列換能器、電子延遲和開關，所述陣列換能器包括多個壓電陣元，每個所述壓電陣元連接一個所述電子延遲，每個所述電子延遲與所述壓電陣元之間連接有所述開關。

11.一種如權利要求10所述的超聲系統的激勵方法，其特征在于，激勵信號通過時間長度不同的所述電子延遲調整所述壓電陣元的激勵順序和開始時間，并通過所述開關控制所述激勵信號的工作和斷開狀態；然后所述激勵信號驅動所述壓電陣元工作；

所述“所述激勵信號驅動所述壓電陣元工作”包括：

當兩個相鄰的所述壓電陣元的所述第一電極面共同連接同一個所述第一電極引線單元，所述第二電極面分別連接兩個所述第二電極引線單元時，對所述第一電極引線單元和一個所述第二電極引線單元施加激勵，一個所述壓電陣元工作，對所述第一電極引線單元和另一個所述第二電極引線單元施加激勵，另一個所述壓電陣元工作；

當兩個相鄰的所述壓電陣元的所述第一電極面分別連接兩個所述第一電極引線單元，所述第二電極面共同連接同一個所述第二電極引線單元時，對一個所述第一電極引線單元和所述第二電極引線單元施加激勵，一個所述壓電陣元工作，對另一個所述第一電極引線單元和所述第二電極引線單元施加激勵，另一個所述壓電陣元工作。