柔性超声波换能器阵列、聚焦换能器制造技术

技术编号:22180990 阅读:33 留言:0更新日期:2019-09-25 02:13
本实用新型专利技术提供一种柔性超声波换能器阵列、聚焦换能器,属于超声波技术领域。本实用新型专利技术的柔性超声波换能器阵列包括柔性基板,其具有多个间隔设置的通孔;多个振元,其分别固定在所述通孔中,用于定向发射超声波,且各振元发射超声波的方向朝向柔性基板的同一侧;其中,所述柔性基板具有相对设置的上表面、下表面,每个所述振元具有相对设置的第一端、第二端,由所述第一端指向第二端的方向与由所述上表面指向下表面的方向相同;每个所述振元的第一端凸出于所述上表面,每个所述振元的第二端凸出于所述下表面。

Flexible ultrasonic transducer array and focus transducer

【技术实现步骤摘要】
柔性超声波换能器阵列、聚焦换能器
本技术属于超声波
,具体涉及一种柔性超声波换能器阵列、聚焦换能器。
技术介绍
随着超声波技术应用日益广泛,对超声波换能器阵列的各种要求也越来越多,例如:在医学应用中,很多场合要求超声波换能器阵列发射面必须与人体表面形状相适应,这就要求超声波换能器阵列必须方便、快速改变形状,声场参数等,基于此,本领域的或相关领域的技术人员尝试采用相控阵换能器对其的声场参数进行调整,然而,因相控阵换能器系统复杂、成本很高、制造难度大,性价比严重失衡等原因而失败。也就是说,现有技术中,超声波换能器阵列的形状仍是不可随意发生改变的,且对于不同的需求只能分别使用多个不同的超声波换能器阵列。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种形状可变的柔性超声波换能器阵列、聚焦换能器。解决本技术技术问题所采用的技术方案是一种柔性超声波换能器阵列,包括:柔性基板,其具有多个间隔设置的通孔;多个振元,其分别固定在所述通孔中,用于定向发射超声波,且各振元发射超声波的方向朝向柔性基板的同一侧;其中,所述柔性基板具有相对设置的上表面、下表面,每个所述振元具有相对设置的第一端、第二端,由所述第一端指向第二端的方向与由所述上表面指向下表面的方向相同;每个所述振元的第一端凸出于所述上表面,每个所述振元的第二端凸出于所述下表面。优选的是,多个所述通孔阵列排布。优选的是,所述上表面设置有多条第一电极线,每个所述振元的第一端设置有第一电极,所述第一电极与所述第一电极线电连接;所述下表面设置有多条第二电极线,每个所述振元的第二端设置有第二电极,所述第二电极与所述第二电极线电连接;所述第一电极和第二电极用于加载驱动信号以驱动振元发射超声波。优选的是,每个所述振元的第一端与所述上表面之间的区域还设置有所述第一电极;每个所述振元的第二端与所述下表面之间的区域还设置有所述第二电极。优选的是,所述上表面还设置有第一引出线;多条所述第一电极线采用并联的方式与所述第一引出线连接;所述下表面还设置有第二引出线;多条所述第二电极线采用并联的方式与所述第二引出线连接。优选的是,所述上表面还设置有多条第一引出线,每条所述第一电极线连接有一条所述第一引出线;所述下表面还设置有多条第二引出线,每条所述第二电极线连接有一条所述第二引出线。优选的是,每个所述振元与所述上表面相交的位置设置有第一焊盘,所述第一焊盘用于连接所述第一电极与所述第一电极线,并用于将所述振元焊接固定于通孔中;每个所述振元与所述下表面相交的位置设置有第二焊盘,所述第二焊盘用于连接所述第二电极与所述第二电极线,并用于将所述振元焊接固定于通孔中。优选的是,所述柔性基板由金属材料与绝缘材料复合而成。优选的是,所述绝缘材料包括:聚酯醚。优选的是,所述柔性基板为柔性电路板。优选的是,所述柔性基板的厚度为0.05~2mm。优选的是,所述振元为压电振元。解决本技术技术问题所采用的技术方案是一种聚焦换能器,包括上述的柔性超声波换能器阵列。优选的是,还包括:刚性的基板,所述柔性超声波换能器阵列固定在所述基板上,所述柔性超声波换能器阵列中的各振元朝着背离所述基板的一侧发射超声波。优选的是,所述基板为点聚焦球面基板或线聚焦弧面基板。本技术具有如下有益效果:由于本技术中的柔性超声波换能器阵列包括具有易变形、可弯折特性的柔性基板,以及镶嵌在该柔性基板上的多个振元,该振元的第一端、第二端均分别凸出于其的上表面、下表面,故本技术所提供的柔性超声波换能器阵列也将具有易变形、可弯折等特点。这样一来,在将本技术中的柔性超声波换能器阵列应用至医学治疗领域中时,该柔性超声波换能器阵列的形状能够根据人体表面形状而发生变化,也即对于不同形状的人体表面而言,其可以采用同一个柔性超声波换能器阵列对其进行超声成像或超声治疗。附图说明图1为本技术的实施例1的一种柔性超声波换能器阵列的示意图;图2为本技术的实施例1的另一种柔性超声波换能器阵列的示意图;图3为本技术的实施例1的柔性超声波换能器阵列的部分截面图;图4为本技术的实施例2的一种聚焦换能器的示意图;图5为本技术的实施例2的另一种聚焦换能器的示意图;其中附图标记为:1、柔性基板;2、振元;3、第一电极线;4、第一焊盘;5、第二引出线;6、第一引出线;7、焦点;8、点聚焦球面基板;9、焦线;10、线聚焦球面基板;11、第二电极;12、驱动信号的输入端;13、第一焊点;14、第二焊点;15、第三焊点;16、第四焊点。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细描述。除非另外定义,本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。实施例1:如图1所示,本实施例提供一种柔性超声波换能器阵列,包括:柔性基板1、多个振元2;其中,柔性基板1其具有多个间隔设置的通孔;多个振元分别固定在通孔中,用于定向发射超声波,且各振元2发射超声波的方向朝向柔性基板1的同一侧。其中,柔性基板具有相对设置的上表面(也即图1中所示的平面A)、下表面(图1中未示出),每个振元具有相对设置的第一端(也即图1中所示的平面B)、第二端(图1中未示出),由第一端指向第二端的方向与由上表面指向下表面的方向相同;每个振元的第一端凸出于上表面,每个振元的第二端凸出于下表面。也就是说,在本实施例中,一个通孔对应设置有一个振元2,该振元2通过固定在柔性基板的通孔的方式以镶嵌在柔性基板1中,且该振元的第一端、第二端均凸出于柔性基板1的上、下表面。由此可以看出的是,振元2在柔性基板1上的位置、数量均是由通孔的位置、数量所决定的;例如:柔性基板1具有二十个间隔设置的通孔,那么,柔性基板1上也将设有二十个间隔分布的振元2。当然,本领域技术人员应当理解的是,本实施例中的柔性基板1上的通孔数量还可以大于振元2的数量,即仅在部分通孔中设置振元2;其中,仅在柔性基板1中的某些通孔中设置振元2(例如振元2是可拆卸的),其具体可根据实际情况进行设定。例如:当患者待进行治疗的身体部位面积较小时,仅需在柔性基板1中心区域的通孔中设置振元2,周边区域的通孔中不设置振元2,此时,利用柔性基板1中心区域处的振元2对患者待进行治疗的部位进行治疗即可,从而避免能源的浪费。由于本实施例中的柔性超声波换能器阵列包括:具有易变形、可弯折的柔性基板1,以及镶嵌在柔性基板1中的多个振元,其中,该振元的第一端、第二端均分别凸出于该柔性基板的上表面、下表面,也即振元的第一端并没有与柔性基板的上表面相接触,即其的第一端不会被柔性基板所束缚,同理,振元的第二端也没有与柔性基板的下表面相接触,即其的第二端也不会被柔性基板所束缚,该种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性超声波换能器阵列,其特征在于,包括:柔性基板,其具有多个间隔设置的通孔;多个振元,其分别固定在所述通孔中,用于定向发射超声波,且各振元发射超声波的方向朝向柔性基板的同一侧;其中,所述柔性基板具有相对设置的上表面、下表面,每个所述振元具有相对设置的第一端、第二端,由所述第一端指向第二端的方向与由所述上表面指向下表面的方向相同;每个所述振元的第一端凸出于所述上表面,每个所述振元的第二端凸出于所述下表面。

【技术特征摘要】
1.一种柔性超声波换能器阵列,其特征在于,包括:柔性基板,其具有多个间隔设置的通孔;多个振元,其分别固定在所述通孔中,用于定向发射超声波,且各振元发射超声波的方向朝向柔性基板的同一侧;其中,所述柔性基板具有相对设置的上表面、下表面,每个所述振元具有相对设置的第一端、第二端,由所述第一端指向第二端的方向与由所述上表面指向下表面的方向相同;每个所述振元的第一端凸出于所述上表面,每个所述振元的第二端凸出于所述下表面。2.根据权利要求1所述的柔性超声波换能器阵列,其特征在于,多个所述通孔阵列排布。3.根据权利要求1所述的柔性超声波换能器阵列,其特征在于,所述上表面设置有多条第一电极线,每个所述振元的第一端设置有第一电极,所述第一电极与所述第一电极线电连接;所述下表面设置有多条第二电极线,每个所述振元的第二端设置有第二电极,所述第二电极与所述第二电极线电连接;所述第一电极和第二电极用于加载驱动信号以驱动振元发射超声波。4.根据权利要求3所述的柔性超声波换能器阵列,其特征在于,每个所述振元的第一端与所述上表面之间的区域还设置有所述第一电极;每个所述振元的第二端与所述下表面之间的区域还设置有所述第二电极。5.根据权利要求3所述的柔性超声波换能器阵列,其特征在于,所述上表面还设置有第一引出线;多条所述第一电极线采用并联的方式与所述第一引出线连接;所述下表面还设置有第二引出线;多条所述第二电极线采用并联的方式与所述第二引出线连接。6.根据权利要求3所述的柔性超声波换能器阵列,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:王智彪赵纯亮
申请(专利权)人:重庆融海超声医学工程研究中心有限公司
类型:新型
国别省市:重庆,50

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