一种面阵探头及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种面阵探头及其制作方法，包括正电极引线、负电极引线、电极阵元、正电极层、负电极层、匹配层和背衬材料层；电极阵元包括若干正电极单元、若干负电极单元和绝缘材料层，正电极单元、负电极单元和绝缘材料层形成块状空间，正电极层在块状空间的上表面处设有若干分隔槽，分隔槽将块状空间的上表面分隔为若干等同的矩形正电极层；正电极引线连接于正电极层，负电极引线连接于负电极层。本发明专利技术的面阵探头操作方便、灵敏度高、高度集成、分辨率高，同时，本发明专利技术的面阵探头的制作方法简单，适于推广应用。

A Planar Array Probe and Its Fabrication Method

The invention discloses a plane array probe and its fabrication method, including positive electrode lead, negative electrode lead, electrode array element, positive electrode layer, negative electrode layer, matching layer and backing material layer; the electrode array element includes several positive electrode units, several negative electrode units and insulating material layer, positive electrode unit, negative electrode unit and insulating material layer form block space, and the positive electrode layer is in block. The upper surface of the block space is divided into several equal rectangular positive electrode layers. The positive electrode leads are connected to the positive electrode layer and the negative electrode leads are connected to the negative electrode layer. The planar array probe of the invention has the advantages of convenient operation, high sensitivity, high integration and high resolution. At the same time, the fabrication method of the planar array probe of the invention is simple and suitable for popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种面阵探头及其制作方法
本专利技术涉及超声检测领域，特别涉及一种面阵探头及其制作方法。
技术介绍
现有超声无损检测技术中，有些情况下需要检测的狭小空间，只能用专用的小间距探头才能进入检测，然而小间距探头阵元有效间距小，电阻抗高，而目前通用检测仪器适配电阻抗为50Ω，所以常常会产生跟仪器不适配的问题，且普通压电陶瓷超声波探头能量小、灵敏度低，必须使用耦合剂或者液态介质作为介质才能传播，所以外出检测或者在不方便供水的野外检测必须携带大量耦合剂或者液态介质，给检测及检测人员带来较大不便。亟需一种操作方便、高度集成、灵敏度高、分辨率高的面阵探头来解决上述技术问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种面阵探头及其制备方法，本专利技术的面阵探头操作方便、灵敏度高、高度集成、分辨率高，同时，本专利技术的面阵探头的制作方法简单，适于推广应用。本专利技术是通过如下技术方案解决上述技术问题的：本专利技术的技术方案之一是提供了一种面阵探头，包括正电极引线、负电极引线、电极阵元、正电极层、负电极层、匹配层和背衬材料层；所述电极阵元包括若干正电极单元、若干负电极单元和绝缘材料层，所述正电极单元和所述负电极单元从上往下等间距交叉排布，所述绝缘材料层分布于所述正电极单元和所述负电极单元的间隙中，所述正电极单元、所述负电极单元和所述绝缘材料层形成块状空间，所述正电极单元和所述负电极单元的数量相同，所述正电极单元分别与所述块状空间的左表面、前表面和后表面接触并垂直，所述负电极单元分别与所述块状空间的右表面、前表面和后表面接触并垂直；所述正电极层覆盖于所述块状空间的左表面和上表面，所述负电极层覆盖于所述块状空间的右表面和下表面；所述匹配层覆盖于所述正电极层的外表面，所述背衬材料层覆盖于所述负电极层的外表面；所述正电极层在所述块状空间的上表面处设有若干分隔槽，所述分隔槽将所述块状空间的上表面分隔为若干等同的矩形正电极层；所述正电极引线连接于所述正电极层，所述负电极引线连接于所述负电极层。本专利技术中，所述绝缘材料层的材质为本领域常规的绝缘材料，较佳地，所述绝缘材料层的材质为环氧树脂。本专利技术中，所述正电极单元和所述负电极单元的个数会影响最终的检测精度，较佳地，所述正电极单元和所述负电极单元的个数为2～500个；更佳地，所述正电极单元和所述负电极单元的个数为50～200个。本专利技术中，所述正电极层和所述负电极层的材质为本领域常规，较佳地，所述正电极层和所述负电极层的材质为金、银、铜或镍。本专利技术中，所述分隔槽将所述块状空间的上表面分隔为若干等同的矩形正电极层，较佳地，相邻两个矩形正电极层的中心间距为45～55μm；更佳地，相邻两个矩形正电极层的中心间距为50μm。本专利技术中，所述正电极单元、所述负电极单元和所述绝缘材料层形成块状空间，较佳地，所述块状空间为立方体。本专利技术的又一技术方案是提供了一种上述所述的面阵探头的制作方法，包括如下步骤：S1、将正电极单元和负电极单元交错排布，灌注绝缘材料，形成块状空间；S2、将所述块状空间上表面和左表面镀上正电极层，将所述块状空间下表面和右表面镀上负电极层；S3、将正电极层在所述块状空间的上表面的部分分隔为若干等同的矩形正电极层；S4、块状空间的左表面的正电极层连接正电极引线，块状空间的右表面的负电极层连接负电极引线；S5、将匹配层与正电极层的外表面相结合，将背衬材料层与负电极层的外表面相结合，即可。本专利技术中，在S2中，所述块状空间上镀上正电极层和负电极层的方式为本领域常规，较佳地为电镀、化学镀或磁控溅射。本专利技术中，在S3中，将正电极层在所述块状空间的上表面的部分分隔为若干等同的矩形正电极层的方式为本领域常规，较佳地为切割或者蚀刻。本专利技术中，在S4中，所述正电极引线和所述负电极引线的连接方式为焊接柔性线路板或银带。本专利技术中，在S5中，所述匹配层和正电极层的结合方式为粘结或灌注；所述背衬材料层和所述负电极层的结合方式为粘结或灌注。本专利技术的优点和有益效果在于：本专利技术的面阵探头中，正电极单元和负电极单元的叠层数从2层到n层，甚至上百层，高度集成，可解决与检测仪器电阻抗适配的问题，且中心频率可从0.1MHz～500MHz，体积小、高度集成、能量大、分辨率高、可无耦合检测，大大提高了检测的精确性及操作的方便性。本专利技术的面阵探头的制作方法简单实用，适于推广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图说明：图1为本专利技术实施例1的面阵探头的结构示意图。附图标记说明：1、电极阵元；11、正电极单元；12、负电极单元；13、绝缘材料层；2、正电极层；3、负电极层；4、匹配层；5、背衬材料层；6、正电极引线；7、负电极引线；8、分隔槽；9、矩形正电极层。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1如图1所示，本实施例提供了一种面阵探头，包括正电极引线6、负电极引线7、电极阵元1、正电极层2、负电极层3、匹配层4和背衬材料层5；电极阵元1包括若干个正电极单元11、若干负电极单元12和绝缘材料层13，正电极单元11和负电极单元12从上往下等间距交叉排布，绝缘材料层13分布于正电极单元11和负电极单元12的间隙中，正电极单元11、负电极单元12和绝缘材料层13形成块状空间，正电极单元11和负电极单元12的数量相同，正电极单元11分别与块状空间的左表面、前表面和后表面接触并垂直，负电极单元12分别与块状空间的右表面、前表面和后表面接触并垂直；正电极层2覆盖于块状空间的左表面和上表面，负电极层3覆盖于块状空间的右表面和下表面；匹配层4覆盖于正电极层2的外表面，背衬材料层5覆盖于负电极层3的外表面；正电极层2在块状空间的上表面处设有若干分隔槽8，分隔槽8将块状空间的上表面分隔为若干等同的矩形正电极层9；正电极引线6连接于正电极层2，负电极引线7连接于负电极层3。本实施例中，绝缘材料层13的材质为环氧树脂。本实施例中，正电极单元11和负电极单元12的个数会影响最终的检测精度，其中，正电极单元11和负电极单元12的个数为2个。本实施例中，正电极层2和负电极层3的材质为金、银、铜或镍。本实施例中，分隔槽8将块状空间的上表面分隔为4个等同的矩形正电极层9，相邻两个矩形正电极层9的中心间距为50μm。本实施例中，正电极单元11、负电极单元12和绝缘材料层13形成立方体空间。本实施例还提供了一种上述的面阵探头的制作方法，包括如下步骤：S1、将正电极单元和负电极单元交错排布，灌注绝缘材料，形成块状空间；S2、将块状空间上表面和左表面镀上正电极层，将块状空间下表面和右表面镀上负电极层；S3、将正电极层在块状空间的上表面的部分分隔为若干等同的矩形正电极层；S4、块状空间的左表面的正电极层连接正电极引线，块状空间的右表面的负电极层连接负电极引线；S5、将匹配层与正电极层的外表面相结合，将背衬材料层与负电极层的外表面相结合，即可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面阵探头，其特征在于，所述面阵探头包括正电极引线、负电极引线、电极阵元、正电极层、负电极层、匹配层和背衬材料层；所述电极阵元包括若干正电极单元、若干负电极单元和绝缘材料层，所述正电极单元和所述负电极单元从上往下等间距交叉排布，所述绝缘材料层分布于所述正电极单元和所述负电极单元的间隙中，所述正电极单元、所述负电极单元和所述绝缘材料层形成块状空间，所述正电极单元和所述负电极单元的数量相同，所述正电极单元分别与所述块状空间的左表面、前表面和后表面接触并垂直，所述负电极单元分别与所述块状空间的右表面、前表面和后表面接触并垂直；所述正电极层覆盖于所述块状空间的左表面和上表面，所述负电极层覆盖于所述块状空间的右表面和下表面；所述匹配层覆盖于所述正电极层的外表面，所述背衬材料层覆盖于所述负电极层的外表面；所述正电极层在所述块状空间的上表面处设有若干分隔槽，所述分隔槽将所述块状空间的上表面分隔为若干等同的矩形正电极层；所述正电极引线连接于所述正电极层，所述负电极引线连接于所述负电极层。

【技术特征摘要】
1.一种面阵探头，其特征在于，所述面阵探头包括正电极引线、负电极引线、电极阵元、正电极层、负电极层、匹配层和背衬材料层；所述电极阵元包括若干正电极单元、若干负电极单元和绝缘材料层，所述正电极单元和所述负电极单元从上往下等间距交叉排布，所述绝缘材料层分布于所述正电极单元和所述负电极单元的间隙中，所述正电极单元、所述负电极单元和所述绝缘材料层形成块状空间，所述正电极单元和所述负电极单元的数量相同，所述正电极单元分别与所述块状空间的左表面、前表面和后表面接触并垂直，所述负电极单元分别与所述块状空间的右表面、前表面和后表面接触并垂直；所述正电极层覆盖于所述块状空间的左表面和上表面，所述负电极层覆盖于所述块状空间的右表面和下表面；所述匹配层覆盖于所述正电极层的外表面，所述背衬材料层覆盖于所述负电极层的外表面；所述正电极层在所述块状空间的上表面处设有若干分隔槽，所述分隔槽将所述块状空间的上表面分隔为若干等同的矩形正电极层；所述正电极引线连接于所述正电极层，所述负电极引线连接于所述负电极层。2.如权利要求1所述的面阵探头，其特征在于，所述绝缘材料层的材质为环氧树脂。3.如权利要求1所述的面阵探头，其特征在于，所述正电极单元和所述负电极单元的个数为2～500个；较佳地，所述正电极单元和所述负电极单元的个数为50～200个。4.如权利要求1所述的面阵探头，其特征在于，所述正电极层和所述负电极层的材质为金、银、铜或镍。5.如权利要求1所述的面阵探头...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙绍军，
申请(专利权)人：曼图电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31