电容式微机械超声换能器柔性柱面阵及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电容式微机械超声换能器柔性柱面阵，属于MEMS技术领域。该柱面阵由多个相同的曲面阵对接拼装而成，单个曲面阵主要由叠置的模具、柔性PCB板和CMUT晶圆组成，CMUT晶圆划割形成多条线阵，线阵之间填充PDMS，CMUT晶圆顶面设置有金属上电极、底面设置有金属下电极。本发明专利技术柔性柱面阵具有高密度、高一致性的优点，能够包围在乳腺四周进行筛查，可在孔径为20cm的CMUT柱面阵空间内实现对乳腺组织的检测，在超声成像领域将具有很好的成本和性能优势。的成本和性能优势。的成本和性能优势。

【技术实现步骤摘要】
电容式微机械超声换能器柔性柱面阵及其制备方法


[0001]本专利技术属于MEMS
，具体是一种电容式微机械超声换能器柔性柱面阵及其制备方法。

技术介绍

[0002]超声波具有方向性好、穿透能力强、声能易集中、水中传播距离远等特点，已成为传递物质信息的一种重要手段，可用于医学诊断、无损检测、测距、测速、清洗、焊接、杀菌消毒等方面，在医学、军事、工业、农业等众多领域有着广泛的应用。随着超声技术的迅速发展，实时三维超声成像成为超声成像新趋势，传统的二维超声成像技术只能够得到平面图像，无法显示生物组织的立体结构，不能实时确定生物组织的状态，而实时三维超声成像可以全面立体地反应生物组织的分布，有利于辨别复杂的生物组织，得到更多有价值的信息，是当今医学成像的发展趋势。超声成像设备的关键部件是超声换能器，它可以发射和接收超声波，实现声能与电能的转换。超声换能器的性能决定超声检测技术和设备的好坏。
[0003]近年来，超声CT技术作为一种新型的乳腺癌影像技术得到快速发展，以乳腺横断面体层成像为主，具有 CT 技术的不受层面上下组织干扰的优势，成像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容式微机械超声换能器柔性柱面阵，其特征在于：由多个相同的曲面阵沿柱面阵径向方向依次对接拼装而成；其中，单个曲面阵的结构包括模具、柔性PCB板和CMUT晶圆，模具的形状为曲面状，柔性PCB板固定在模具的内表面，CMUT晶圆固定在柔性PCB板上，CMUT晶圆被划割形成多条沿模具轴线方向设置的线阵，相邻线阵之间的沟槽内填充有PDMS，在各条线阵的底面上对应每个阵元的位置处均设置有独立块状的金属下电极，在所有线阵的顶面上对应每条位于同一径向曲线上的阵元的位置处均设置有一道通长条状的金属上电极。2.根据权利要求1所述的电容式微机械超声换能器柔性柱面阵，其特征在于：PDMS由道康宁184和固化剂按质量比10：1配制而成。3.如权利要求1所述的电容式微机械超声换能器柔性柱面阵的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）取已制作好的CMUT晶圆，下电极金属图形化，制备得到若干独立块状的金属下电极；2）将CMUT晶圆与柔性PCB板进行键合；3）通过划片机对CMUT晶圆进行划片处理，将其划割形成多条线阵，相邻线阵之间形成沟槽；划片时要划穿CMUT晶圆，且不能划伤柔性PCB板；4）通过粘片机在CMUT晶圆的多条线阵上表面贴一层UV膜；5）通过胰岛素笔对CMUT晶圆的相邻线阵之间的沟槽进行PDMS填充；6）将CMUT晶圆放入真空干燥箱中抽真空后取出，对其加热使PDMS固化；7）去掉CMUT晶圆的多条线阵上表面UV膜；8）设计曲面状的模...

【专利技术属性】
技术研发人员：王任鑫，张文栋，秦芸，王智豪，张国军，杨玉华，何常德，崔建功，张赛，穆罕默德，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：