超声换能器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106413563A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201580008885.2(51)Int.Cl.(22)申请日2015.08.25A61B8/00(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2016.08.16(86)PCT国际申请的申请数据PCT/CN2015/0879812015.08.25(71)申请人深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司地址518057广东省深圳市南山区高新技术产业园区科技南十二路迈瑞大厦(72)发明人司康吴飞陈振宇(74)专利代理机构深圳鼎合诚知识产权代理有限公司44281代理人向武桥郭燕权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称超声换能器(57)摘要一种超声换能器包括压电晶片(1)及背衬层，背衬层包括高阻抗背衬层(2a)和低阻抗背衬层(2b)，压电晶片的后表面与高阻抗背衬层的前表面连接，高阻抗背衬层的后表面与低阻抗背衬层的前表面连接。高阻抗背衬层和低阻抗背衬层的交界处会产生强反射，因而较多声波反射回压电晶片，提高了超声换能器的灵敏度。CN106413563ACN106413563A权利要求书1/1页1.一种超声换能器，包括压电晶片及背衬，其特征在于，所述背衬包括高阻抗背衬层和低阻抗背衬层，所述压电晶片的后表面与所述高阻抗背衬层的前表面连接，所述高阻抗背衬层的后表面与所述低阻抗背衬层的前表面连接，其中，所述高阻抗背衬层变厚度。2.如权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，所述压电晶片等厚度。3.如权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，所述高阻抗背衬层的厚度中间小两边大。4.如权利要求3所述的超声换能器，其特征在于，所述高阻抗背衬层的后表面是弧形凹面、楔形凹面或梯形凹面。5.如权利要求3所述的超声换能器，其特征在于，所述高阻抗背衬层的前表面是平面。6.如权利要求2所述的超声换能器，其特征在于，所述压电晶片的前表面和后表面均是平面。7.如权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，所述压电晶片和高阻抗背衬层均变厚度。8.如权利要求7所述的超声换能器，其特征在于，所述压电晶片的厚度中间小两边大，所述高阻抗背衬层的厚度中间小两边大。9.如权利要8所述的超声换能器，其特征在于，所述压电晶片的前表面是凹面，所述压电晶片的后表面是平面，所述高阻抗背衬层的前表面是平面，所述高阻抗背衬层的后表面是弧形凹面、楔形凹面或梯形凹面。10.如权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，所述压电晶片等厚度，所述高阻抗背衬层的厚度中间小两边大，其后表面是凹面；所述低阻抗背衬层的厚度中间大两边小，其前表面是凸面；所述高阻抗背衬层的后表面和所述低阻抗背衬层的前表面吻合。11.如权利要求1-10中任意一项所述的超声换能器，其特征在于，还包括匹配层，所述匹配层的后表面与所述压电晶片的前表面连接。12.如权利要求11所述的超声换能器，其特征在于，所述匹配层变厚度，且其厚度中间小两边大。13.如权利要求11所述超声换能器，其特征在于，所述匹配层等厚度。14.一种具有权利要求1-13中任意一项所述的超声换能器的超声诊断设备。2CN106413563A说明书1/4页超声换能器技术领域[0001]本发明是关于一种超声换能器。背景技术[0002]超声诊断设备主要依靠超声波传递信息，超声换能器(又称为超声探头)就是实现信息传递的特殊功能器件。超声换能器既可以将电信号转换成超声波信号，以便在人体组织中传播；又可以将人体组织内反射回来的超声波信号转换成电信号，经过处理后以图像的形式显示在监视器上，供医生分析和诊断疾病。[0003]带宽是衡量超声换能器好坏的一个重要特性。宽频带超声换能器可以收发不同频率的超声波，满足诊断设备在近场、远场使用不同工作频率的需求。同时，宽频带超声换能器也应用于谐波成像技术，宽频带能接受声波在人体组织中产生的多次谐波，从而提高图像的轴向分辨力和灵敏度。[0004]一种宽频带超声换能器如图1所示，其中压电晶片11厚度越厚的位置，对应的换能器工作频率越低，通过调整压电晶片最大厚度LMAX和最小厚度LMIN，使换能器从低频到高频都有较好的灵敏度，达到拓宽带宽的效果；但是该种技术方案拓宽带宽的范围有一定的限制，受制作工艺的限制，通常LMAX/LMIN≤140％，如果此值太大，在制作换能器时压电晶片容易碎裂。[0005]另一种宽频带超声换能器如图2所示，其中压电晶片42凹面和背衬40连接，这样可以在粘接加压过程中减小压电晶片碎裂的可能。此外，另一些方案包括两层变厚度压电晶片42、44的换能器，如图3所示；以及包括三层变厚度压电晶片24、26、28的换能器，如图4所示。该等多层变厚度压电晶片的方案可以在保证总等效弧度的情况下，减小上下