医用微电容超声换能器面阵探头及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种医用微电容超声换能器面阵探头，包括硅衬底（1），所述硅衬底（1）的上表面为氧化层（2），所述氧化层（2）的上表面开设有若干空腔（3），若干空腔（3）成排、列布置，所述氧化层（2）的上表面键合振动薄膜（4），所述振动薄膜（4）的上表面设隔离层（5），围绕隔离层（5）的四周边缘处及其内部开设有下沉的隔离槽（6），所述隔离槽（6）贯穿隔离层（5）和振动薄膜（4）后，其槽底开设于氧化层（2）上；所述隔离层（5）的上表面上正对每个空腔（3）的中心位置处设有上电极（7）。本发明专利技术设计合理，该医用微电容超声换能器面阵探头具有结构新颖、重量轻、体积小，具有可控性高、灵敏度大、杂散电容小等优点。

Medical micro capacitor ultrasonic transducer, surface array probe and preparation method thereof

The invention discloses a medical micro capacitive ultrasonic transducer array probe, comprising a silicon substrate (1), the silicon substrate (1) on the surface of the oxide layer (2), the oxide layer (2) on the surface is provided with a plurality of cavities (3), a plurality of cavities (3) rows. Column layout, the oxide layer (2) on the surface of the bonding vibrating film (4), the vibration film (4) on the surface of the isolation layer is arranged on the isolation layer (5), (5) the edges and its interior is equipped with a groove sink (6), the isolation slot (6) through the isolation layer (5) and vibration (4), the film opened in the bottom oxide layer (2); the isolation layer (5) on the upper surface of each cavity (3) is the center position is provided with an upper electrode (7). The invention has the advantages of reasonable design, light weight, small volume, high controllability, large sensitivity, small stray capacitance, etc. the probe has the advantages of novel structure, light weight, small volume and the like.

【技术实现步骤摘要】
医用微电容超声换能器面阵探头及其制备方法
本专利技术涉及MEMS传感器领域，具体是微加工电容超声换能器，特别是一种用于医学成像的微加工电容超声换能器面阵及其制备方法。
技术介绍
随着微机电系统（Microelectromechanicalsystem，MEMS）和微纳米技术的快速发展，MEMS超声传感器（micro-electromechanicalsystemsultrasonictransducer，简称MUT）的应用也越来越广泛，它是一种采用了微机械加工技术制作的新型传感器，相比较于传统的超声传感器，MEMS超声传感器具有低成本、低功耗、宽频带、高灵敏度、方便与后续电路集成以及易携带等优势，具有广阔的应用前景。MUT主要包括压电超声传感器（PiezoelectricMUT）、压阻式超声传感器（PiezoresistiveMUT）以及电容式超声传感器（CapacitiveMUT）等。其中，压阻式超声传感器制作工艺与CMOS兼容性比较好，且后续电路简单，并可集成到同一芯片上，但是由于其工作频率不高，在高频领域应用较少。压电式超声传感器在超声领域中应用较为广泛，但是由于普通的压电材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医用微电容超声换能器面阵探头，其特征在于：包括硅衬底（1），所述硅衬底（1）的上表面为氧化层（2），所述氧化层（2）的上表面开设有若干空腔（3），所述氧化层（2）的上表面键合振动薄膜（4），所述振动薄膜（4）的上表面设隔离层（5），围绕隔离层（5）的四周边缘处及其内部开设有下沉的隔离槽（6），所述隔离槽（6）贯穿隔离层（5）和振动薄膜（4）后，其槽底开设于氧化层（2）上；所述隔离层（5）的上表面上正对每个空腔（3）的中心位置处设有上电极（7）；所述氧化层（2）上的若干空腔（3）位于同一隔离区域内后形成一个阵元；所述隔离层（5）的上表面位于一个阵元内的边缘处位置设有一个焊盘（8），一个阵元内...

【技术特征摘要】
1.一种医用微电容超声换能器面阵探头，其特征在于：包括硅衬底（1），所述硅衬底（1）的上表面为氧化层（2），所述氧化层（2）的上表面开设有若干空腔（3），所述氧化层（2）的上表面键合振动薄膜（4），所述振动薄膜（4）的上表面设隔离层（5），围绕隔离层（5）的四周边缘处及其内部开设有下沉的隔离槽（6），所述隔离槽（6）贯穿隔离层（5）和振动薄膜（4）后，其槽底开设于氧化层（2）上；所述隔离层（5）的上表面上正对每个空腔（3）的中心位置处设有上电极（7）；所述氧化层（2）上的若干空腔（3）位于同一隔离区域内后形成一个阵元；所述隔离层（5）的上表面位于一个阵元内的边缘处位置设有一个焊盘（8），一个阵元内每排的两个相邻上电极（7）之间以及每列的两个相邻上电极（7）之间通过金属引线（9）连接，所述焊盘（8）与离其最近的一个上电极（7）之间通过金属引线（9）连接；多个阵元成排、列对齐布置，形成CMUT面阵，该面阵排列为M*N，构成医用微电容超声换能器面阵探头。2.根据权利要求1所述的医用微电容超声换能器面阵探头，其特征在于：所述空腔（3）形状为正六边形或者圆形。3.根据权利要求1或2所述的医用微...

【专利技术属性】
技术研发人员：何常德，张国军，张斌珍，薛晨阳，张文栋，郝聪聪，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14