一种超声成像器件及超声设备制造技术

本公开实施例提供了一种超声成像器件及超声设备，超声成像器件包括：PI衬底层、设置于PI衬底上的多个阵元单元以及设置在多个阵元单元上的封装保护层；其中，各个阵元单元之间通过软填充材料隔离；阵元单元由下至上依次包括：下电极、凹形腔结构、振膜和上电极，下电极、凹形腔结构、振膜和上电极的横截面形状相同，凹形腔结构、振膜的横截面大小相同，上电极的横截面小于下电极的横截面，其中，下电极设置在靠近PI衬底层一侧，上电极设置在靠近封装保护层一侧，凹形腔结构的剖面结构为凹形，内部为中空腔室。本公开实施例的超声成像器件各个阵元单元之间互不影响，探头尺寸和形态可以随意设计，且不需要耦合剂就可以清晰呈像，性能较好。较好。较好。

【技术实现步骤摘要】
一种超声成像器件及超声设备


[0001]本公开涉及医疗器械领域，特别涉及一种超声成像器件及超声设备。

技术介绍

[0002]传统医疗成像探头为PZT压电陶瓷线阵列聚焦探头，探头既做发射又做接收，每次发射一条聚焦声束经人体组织反射，探头再采集回波信号来识别组织界面。聚焦声束依次扫描人体组织，完成探头长度、聚焦声束宽度面积的成像。通过医生移动探头，来实现整个组织的检测。
[0003]但是，由于PZT探头制作工艺限制其面积，常规探头尺寸较小、成像面积小(探头尺寸20
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50mm*2mm)、帧率低(探头30Hz)、探头尺寸和形态固定，阵元pitch为0.2
‑
0.3mm，进而在超声检测时，需对被测部位施加压力并借助耦合剂才能呈较清晰的像，且探测面积很小，需依赖医生经验对探测目标尺寸形态等进行判断，医生经验不足则无法使用。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开实施例提出了一种超声成像器件及超声设备，用以解决现有技术的如下问题：PZT探头在超声检测时，需对被测部位施加压力并借助耦合剂才能呈较清晰的像，且探测面积很小，需依赖医生经验对探测目标尺寸形态等进行判断，医生经验不足则无法使用。
[0005]一方面，本公开实施例提出了一种超声成像器件，包括：PI衬底层、设置于PI衬底上的多个阵元单元以及设置在多个阵元单元上的封装保护层；其中，各个阵元单元之间通过软填充材料隔离；所述阵元单元由下至上依次包括：下电极、凹形腔结构、振膜和上电极，所述下电极、所述凹形腔结构、所述振膜和所述上电极的横截面形状相同，所述凹形腔结构、所述振膜的横截面大小相同，所述上电极的横截面小于所述下电极的横截面，所述下电极设置在靠近所述PI衬底层一侧，所述上电极设置在靠近所述封装保护层一侧，其中，所述凹形腔结构的剖面结构为凹形，内部为中空腔室。
[0006]在一些实施例中，所述软填充材料包括以下之一：树脂、环氧树脂、聚二甲基硅氧烷。
[0007]在一些实施例中，所述下电极的剖面长度与所述凹形腔结构底边的剖面长度相同。
[0008]在一些实施例中，所述下电极的材料包括以下之一：Mo、TiAlTi、MoAlMo。
[0009]在一些实施例中，所述上电极的剖面长度为所述下电极的剖面长度的0.7倍。
[0010]在一些实施例中，所述振膜的频率为3
‑
10M，所述振膜的剖面长度为10
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30um，所述振膜的厚度为0.1
‑
0.6um。
[0011]在一些实施例中，所述凹形腔结构的高度为0.2
‑
0.8um。
[0012]在一些实施例中，所述凹形腔结构的材料为绝缘材料。
[0013]在一些实施例中，所述下电极的横截面为圆形。
[0014]另一方面，本公开实施例提出了一种超声设备，包括：本公开任一实施例所述的超声成像器件。
[0015]本公开实施例的超声成像器件每个阵元单元具有凹形腔结构，在通电时通过振膜和凹形腔结构实现探测，且各个阵元单元之间通过软填充材料隔离，各个阵元单元之间互不影响，探头尺寸和形态可以随意设计，且不需要耦合剂就可以清晰呈像，产品性能较好。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本公开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公开中记载的一些实施例，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。
[0017]图1为本公开实施例提供的超声成像器件的结构示意图；
[0018]图2为本公开实施例提供的超声成像器件的工艺制作流程过程中对应的器件结构形态。
具体实施方式
[0019]为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0020]除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“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。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”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。
[0021]为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。
[0022]本公开实施例提供了一种超声成像器件，其结构示意如图1所示，包括：
[0023]PI衬底层、设置于PI衬底上的多个阵元单元以及设置在多个阵元单元上的封装保护层；其中，各个阵元单元之间通过软填充材料隔离；阵元单元由下至上依次包括：下电极、凹形腔结构、振膜和上电极，下电极、凹形腔结构、振膜和上电极的横截面形状相同，凹形腔结构、振膜的横截面大小相同，上电极的横截面小于下电极的横截面，下电极设置在靠近PI衬底层一侧，上电极设置在靠近封装保护层一侧，其中，凹形腔结构的剖面结构为凹形，内部为中空腔室。
[0024]本公开实施例的超声成像器件每个阵元单元具有凹形腔结构，在通电时通过振膜
和凹形腔结构实现探测，且各个阵元单元之间通过软填充材料隔离，各个阵元单元之间互不影响，探头尺寸和形态可以随意设计，且不需要耦合剂就可以清晰呈像，产品性能较好。
[0025]具体实现时，上述软填充材料包括多种，例如树脂、环氧树脂、聚二甲基硅氧烷等。
[0026]对于上电极和下电极的设计，下电极的剖面长度与凹形腔结构底边的剖面长度相同，上电极的剖面长度小于下电极的剖面长度，优选设计上电极的剖面长度为下电极的剖面长度的0.7倍。对于上下电极的形状，下电极的横截面优选为圆形，相对应的，凹形腔结构、上电极的横截面也优选为圆形。
[0027]具体实现时，下电极的材料可以包括Mo、TiAlTi、MoAlMo等，本领域技术人员可以根据实际需求进行设置。
[0028]对于振膜，其优选设计频率为3
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10M，剖面长度为10
‑
30um，厚度为0.1
‑
0.6um。
[0029]具体设计时，凹形腔结构的高度可以根据实际需求进行调整，优选为0.2
‑
0.8um；凹形腔结构的材料为绝缘材料。
[0030]图2为上述超声成像器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声成像器件，其特征在于，包括：PI衬底层、设置于PI衬底上的多个阵元单元以及设置在多个阵元单元上的封装保护层；其中，各个阵元单元之间通过软填充材料隔离；所述阵元单元由下至上依次包括：下电极、凹形腔结构、振膜和上电极，所述下电极、所述凹形腔结构、所述振膜和所述上电极的横截面形状相同，所述凹形腔结构、所述振膜的横截面大小相同，所述上电极的横截面小于所述下电极的横截面，所述下电极设置在靠近所述PI衬底层一侧，所述上电极设置在靠近所述封装保护层一侧，其中，所述凹形腔结构的剖面结构为凹形，内部为中空腔室。2.如权利要求1所述的超声成像器件，其特征在于，所述软填充材料包括以下之一：树脂、环氧树脂、聚二甲基硅氧烷。3.如权利要求1所述的超声成像器件，其特征在于，所述下电极的剖面长度与所述凹形腔结构底边的剖面长度相同。4.如权利要求1所述的超声成像器件，其特征在于，所述下电极的材料包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩艳玲，王雷，曹永刚，勾越，崔亮，王玉波，马媛媛，李扬冰，姬雅倩，李倩岩，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：