一种超声阵列换能器及制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115350893A(43)申请公布日2022.11.18(21)申请号202211161790.2(22)申请日2022.09.23(71)申请人苏州极睿声科技有限公司地址215500江苏省苏州市常熟市研究院路5号(72)发明人卢佳林(74)专利代理机构苏州根号专利代理事务所(普通合伙)32276专利代理师朱华庆(51)Int.Cl.B06B1/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种超声阵列换能器及制造方法(57)摘要本发明涉及一种超声阵列换能器，它包括衬底、声学匹配层以及连接在衬底和声学匹配层之间的压电晶片，压电晶片上开设有若干在厚度方向贯穿的第一切槽，至少有一层声学匹配层是完整的，且其余的声学匹配层上开设有若干在厚度方向延伸的第二切槽。还提供一种超声阵列换能器制造方法，其特征在于，它包括：S1、将至少一层压电晶片的一个电极面固连在衬底上，将至少一层声学匹配层固连在远离衬底的压电晶片的另一个电极面上；S2、在声学匹配层和压电晶片上沿着声学匹配层及压电晶片的厚度方向切割，在声学匹配层和压电晶片上分别形成第二切槽和第一切槽，且保留至少一层完整的声学匹配层。避免了由于声学匹配层的宽度过小而产生宽度方向的高频共振。CN115350893ACN115350893A权利要求书1/1页1.一种超声阵列换能器，它包括衬底（1）、至少一层声学匹配层（4）以及连接在所述衬底（1）和所述声学匹配层（4）之间的至少一层压电晶片（2），所述压电晶片（2）上开设有若干在厚度方向贯穿的第一切槽（31）而将压电晶片（2）分割成若干连接在衬底（1）上的阵元，其特征在于：至少有一层所述声学匹配层（4）是完整的，且其余的所述声学匹配层（4）上开设有若干在厚度方向延伸的第二切槽（32）。2.根据权利要求1所述的超声阵列换能器，其特征在于：所述第二切槽（32）与所述第一切槽（31）是连通的。3.根据权利要求1所述的超声阵列换能器，其特征在于：完整的所述声学匹配层（4）是设置在远离所述压电晶片（2）的最外层。4.根据权利要求1所述的超声阵列换能器，其特征在于：所述第一切槽（31）和所述第二切槽（32）内还可填充入软性材料或不填充。5.一种超声阵列换能器制造方法，其特征在于，它包括：S1、将至少一层压电晶片的一个电极面固连在衬底上，将至少一层声学匹配层固连在压电晶片的另一个电极面上；S2、在声学匹配层和压电晶片上沿着声学匹配层及压电晶片的厚度方向切割，在声学匹配层和压电晶片上分别形成第二切槽和第一切槽，且保留至少一层完整的声学匹配层。6.根据权利要求5所述的超声阵列换能器制造方法，其特征在于：保留的至少一层完整声学匹配层是在切割完成后粘结在声学匹配层的最外层。7.根据权利要求5所述的超声阵列换能器制造方法，其特征在于：第一切槽和第二切槽是连通的。8.根据权利要求7所述的超声阵列换能器制造方法，其特征在于：第一切槽和第二切槽均延伸至两侧面形成多个长条形阵元。2CN115350893A说明书1/3页一种超声阵列换能器及制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种超声阵列换能器。背景技术[0002]在超声波换能器中，声学匹配层放置在压电晶片和传输介质之间用于增加声波透过率。声学匹配层设计有单层的和多层的，多层匹配主要是为了增加带宽。目前在超声波换能器阵列的制备过程中，会使用切割设备将所有的声学匹配层与压电晶片一起切穿形成多个独立的阵元，不同阵元的匹配层由窄深槽分割，槽内填充或不填充其他材料。这种声匹配层的结构容易降低超声波换能器的性能。[0003]上述结构的声学匹配层被窄深槽分割成狭窄的条行体，条形体的宽度等同于单个阵元的宽度。当超声换能器工作时，压电晶片和声学匹配层都会发生机械振动，这种条状结构的声学匹配层在超声换能器的设计工作频率范围内往往会产生沿着阵列宽度方向的共振，产生杂波，降低超声波换能器的性能。发明内容[0004]本发明的目的是要提供一种超声阵列换能器及制造方法，解决了由于声学匹配层的宽度过小而产生宽度方向的高频共振的问题。[0005]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：本发明提供了一种超声阵列换能器，它包括衬底、至少一层声学匹配层以及连接在所述衬底和所述声学匹配层之间的至少一层压电晶片，所述压电晶片上开设有若干在厚度方向贯穿的第一切槽而将压电晶片分割成若干连接在衬底上的阵元，至少有一层所述声学匹配层是完整的，且其余的所述声学匹配层上开设有若干在厚度方向延伸的第二切槽。[0006]优选地，所述第二切槽与所述第一切槽是连通的。[0007]优选地，完整的所述声学匹配层是设置在远离所述压电晶片的最外层。[0008]优选地，所述第一切槽和所述第二切槽内还可填充入软性材料