换能器探头、制作方法及医用设备技术

本申请提供一种换能器探头、制作方法及医用设备。所述换能器探头包括基底芯片、绝缘层、双压电层和导电组件。绝缘层覆盖在所述基底芯片的上表面。双压电层设置在所述绝缘层上表面，包括压力层、超声层和位于所述压力层和超声层中间并能够屏蔽超声层和压力层之间信号干扰的隔离层；所述超声层位于所述压力层的上方。导电组件包括用于电连接所述基底芯片与所述压力层的第一导电组件和用于电连接所述基底芯片与所述超声层的第二导电组件。本申请将具有压力探测的压力层和具有超声成像功能的超声层设置在一个换能器探头结构中，压力信号和超声信号同步独立检测，因此能够在进行压力探测的同时还可进行超声成像，拓展了产品的功能，拓宽了应用场景。拓宽了应用场景。拓宽了应用场景。

【技术实现步骤摘要】
换能器探头、制作方法及医用设备


[0001]本申请涉及换能器
，具体而言，涉及一种换能器探头及使用该换能器探头的医用设备。

技术介绍

[0002]压力换能器是能够感受压力信号，并将压力信号转化为电信号的能量转化器件。其核心部件为压力敏感元件，例如压电晶片，现各种压力换能器广泛应用于工业、生活和医疗领域。
[0003]超声换能器是在超声频率范围内将交变的电信号转化为声信号或者将外界的声信号转换为电信号的能量转化器件。由于超声波具有穿透性，可以穿透物体表面，可以通过超声波遇到界面和障碍物时其回波信号的变化，无损探测物体内部的结构。
[0004]在既需要使用压力换能器又需要超声换能器的使用场景时，压力换能器和超声换能器分别进行相应的检测。更换不同的检测设备势必会花费较多的仪器安装时间和检测时间。由于压力换能器和超声换能器核心部件都是压力敏感元件，且用于探测不同频率的信号，因此如何提供一种兼具压力换能器和超声换能器的检测设备，成为本领域研究的重点。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种换能器探头本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换能器探头，其特征在于，包括：基底芯片；绝缘层，覆盖在所述基底芯片的上表面；双压电层，设置在所述绝缘层上表面，包括压力层、超声层和位于所述压力层和所述超声层中间并能够屏蔽所述超声层和所述压力层之间信号干扰的隔离层；所述超声层位于所述压力层的上方；导电组件，包括用于电连接所述基底芯片与所述压力层的第一导电组件和用于电连接所述基底芯片与所述超声层的第二导电组件。2.根据权利要求1所述的换能器探头，其特征在于，所述双压电层包括：第一电极层,设置在所述绝缘层的上表面且面积小于所述绝缘层的面积，包括第一电极主体和第一支肋；所述第一支肋与所述第一电极主体电连接并作为所述第一电极主体的引出端；压力压电层，设置在所述绝缘层上并将所述第一电极层覆盖，所述压力压电层上布置若干阵列排布的压电换能器单元；中间层，设置在所述压力压电层的上表面且面积小于所述压力压电层的面积；超声压电层，设置在所述中间层上并将所述中间层覆盖，用于产生超声信号；第四电极层，设置在所述超声压电层的上表面且面积小于所述超声压电层的面积，包括第四电极主体和第四支肋；所述第四支肋与所述第四电极主体电连接并作为所述第四电极主体的引出端；所述中间层被配置为：屏蔽所述超声压电层和所述压力压电层之间的信号干扰，以及与所述压力压电层和所述第一电极层构成所述压力层并将所述压力压电层产生的压力信号传输至所述基底芯片；以及与所述超声压电层和所述第四电极层构成所述超声层并将所述超声压电层产生的超声信号传输至所述基底芯片。3.根据权利要求2所述的换能器探头，其特征在于，所述中间层包括：第二电极层，包括第二电极主体和第二支肋；所述第二支肋与所述第二电极主体电连接并作为所述第二电极主体的引出端；所述第二电极层位于所述第一电极层的正上方；所述超声压电层与所述第二电极层接触的部分极化，与所述压力压电层接触的部分不极化。4.根据权利要求2所述的换能器探头，其特征在于，所述中间层包括：第二电极层，设置在所述压力压电层的上表面且面积小于所述压力压电层的面积，包括第二电极主体和第二支肋；所述第二支肋与所述第二电极主体电连接并作为所述第二电极主体的引出端；所述隔离层；第三电极层，位于所述隔离层的上方，包括第三电极主体和第三支肋，所述第三支肋与所述第三电极主体电连接并作为所述第三电极主体的引出端；所述超声压电层设置在所述隔离层上并将所述第三电极层覆盖；所述第一电极层和所述第二电极层用于将所述压电换能器单元产生的压力信号传输至所述基底芯片，所述第三电极层和所述第四电极层用于将所述超声换能器单元产生的超声信号传输至所述基底芯片。
5.根据权利要求3所述的换能器探头，其特征在于，所述基底芯片上配置有第一接触点、第二接触点和第四接触点；所述第一接触点与第一支肋通过第一导电柱连接；所述第二接触点与第二支肋通过第二导电柱连接；所述第四接触点与第四支肋通过第四导电柱连接；所述第一导电柱、第二导电柱、第四导电柱均穿设所述双压电层并避让所述第一电极层、第二电极层和第四电极层；所述第一接触点、第一导电柱、第二接触点和第二导电柱构成所述第一导电组件；所述第二接触点、第二导电柱、第四接触点和第四导电柱构成所述第二导电组件。6.根据权利要求5所述的换能器探头，其特征在于，所述第一导电柱的截面积小于第一支肋的截面积；所述第二导电柱的截面积小于所述第二支肋的截面积；所述第四导电柱的截面积小于所述第四支肋的截面积。7.根据权利要求3或4所述的换能器探头，其特征在于，所述第一电极层、第四电极层、中间层中的第二电极层或中间层中的第二电极层和所述第三电极层上均刻蚀有激励层。8.根据权利要求7所述的换能器探头，其特征在于，还包括保护层，设置在所述超声压电层的上方并覆盖所述第四电极层。9.根据权利要求3所述的换能器探头，其特征在于，所述超声压电层的厚度与所述压力压电层的厚度不同。10.一种医用设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的换能器探头。11.一种换能器探头的制作方法，其特征在于，包括：基于CMOS工艺形成基底芯片；在所述基底芯片的表面形成绝缘层；在所述绝缘层的表面自下而上依次沉积压力层、隔离层和超声层；所述隔离层用于屏蔽所述超声层和所述压力层之间的信号干扰；所述压力层、所述隔离层和所述超声层构成双压电层；在所述基底芯片和所述压力层之间设置电连接所述基底芯片和所述压力层的第一导电组...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昱，张池，王开安，
申请(专利权)人：上海新微技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：