一种超声换能器阵列封装结构和制作方法技术

本发明专利技术公开了一种超声换能器阵列封装结构及其制作方法，超声换能器阵列封装结构包括基体、金属化框架、以及位于金属化框架内的超声换能器阵列，基体设置在金属化框架的上方；金属化框架、超声换能器阵列、以及基体通过低温键合技术形成互联；基体包括焊点、钝化层、以及嵌入钝化层内的金属互连层，焊点在基体相对于金属化框架方向的另一侧；金属化框架与超声换能器阵列之间的空隙及表面，填充和覆盖有声学匹配层。本发明专利技术利用了半导体工艺分别制作了基体和金属化框架，并利用半导体封装工艺中的低温键合技术对超声换能器阵列进行了封装，避免了超声换能器阵列经受高温半导体制程和高温键合过程而导致的失效问题。温键合过程而导致的失效问题。温键合过程而导致的失效问题。

【技术实现步骤摘要】
一种超声换能器阵列封装结构和制作方法


[0001]本专利技术属于超声器件
，尤其涉及一种超声换能器阵列封装结构及其制作方法。

技术介绍

[0002]在超声检测和超声诊断中，超声图像的分辨率和超声的频率成正比，与超声换能器阵列的尺寸成反比，频率越高，图像分辨率越高，超声换能器阵列的尺寸越小，阵列中单个阵元之间的周期就越小，为超声换能器阵列探头的制作和封装的带来了巨大挑战。
[0003]现有的超声换能器阵列探头的制作方法是将换能器阵列和PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)或FPCB(Flexible Printed Circuit Board，柔性印制电路板)通过简单堆叠形，利用挤压去除多余不导电环氧树脂形成阵元和电路板焊盘上的互联，再通过换能器阵列侧面或表面金属薄层和外壳或引线键合的方式将换能器接地。这种制作方法存在诸多缺陷：其一，受限于PCB或FPCB上线路线宽线距的制作能力，超声换能器阵列阵元的大小和间距必须与PCB或FPCB兼容，导致无法制作高频超声换能器阵列；其二，当阵列是高频二维阵列时，需要多层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声换能器阵列封装结构，其特征在于，包括基体(11)、金属化框架(6)、以及位于所述金属化框架(6)内的超声换能器阵列(12)，所述基体(11)设置在所述金属化框架(6)的上方；所述金属化框架(6)、所述超声换能器阵列(12)、以及所述基体(11)通过低温键合技术形成互联，所述低温键合的键合温度低于超声换能器阵列(12)居里温度的一半；所述基体(11)包括焊点(1)、钝化层(3)、以及嵌入所述钝化层(3)内的金属互连层(2)，所述焊点(1)在基体(11)相对于金属化框架(6)方向的另一侧；所述金属化框架(6)与所述超声换能器阵列(12)之间的空隙及表面，填充和覆盖有声学匹配层(9)。2.根据权利要求1所述的超声换能器阵列封装结构，其特征在于，所述低温键合技术为：通过各向异性导电胶实现的低温键合。3.根据权利要求1所述的超声换能器阵列封装结构，其特征在于，所述低温键合技术为：通过金属间低温键合技术实现的低温键合。4.根据权利要求1所述的超声换能器阵列封装结构，所述基体(11)和/或所述金属化框架(6)的表面还设有凸点(5)。5.根据权利要求4所述的超声换能器阵列封装结构，其特征在于，所述凸点(5)为金属凸点或导电有机物凸点。6.根据权利要求1所述的超声换能器阵列封装结构，其特征在于，所述超声换能器阵列(12)包括周期性设置的超声换能器阵元(7)和填充于所述超声换能器阵元(7)之间空隙的有机填充物(8)，所述焊点(1)与所述有机填充物(8)在竖直方向上对准。7.根据权利要求6所述的超声换能器阵列封装结构，其特征在于，所述有机填充物(8)的填充高度小于等于所述超声换能器阵元(7)的高度。8.根据权利要求1所述的超声换能器阵列封装结构，其特征在于，所述超声换能器阵列(12)的上表面和下表面分别设有金属层(10)，所述超声换能器阵列(12)上表面的所述金属层(10)为所述超声换能器阵列(12)的正极，所述超声换能器阵列(12)下表面的所述金属层(10)为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁瑶，于大全，万里兮，
申请(专利权)人：厦门云天半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：