[发明专利]一种超声阵列探头信号采集元件及其探头与其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声探头技术领域，具体涉及一种超声阵列探头信号采集元件以及一种超声阵列探头以及一种超声阵列探头信号采集元件的制备方法和一种超声阵列探头的制备方法。

背景技术

超声阵列探头是超声诊断成像设备的重要部件，实现的作用是将主机设备激励的电信号转换成超声波信号在人体软组织中传播，同时将人体内反射回来的超声波信号转换成电信号，由主机进行处理得到人体内超声图像的显示供医生分析和诊断使用。在现有的超声阵列探头中，其为了获得更加细致的扫描图像，常常需要设置更多的超声探头阵元，其导致单个超声探头阵元的尺寸变小，其所能产生的穿透人体组织的超声波信号十分微弱；并且连续激励探头阵列振动所产生的热量得不到及时疏散造成探头内部和表面的局部温升，影响到病人的舒适度以及对探头的内部构造和性能产生不利影响；再者，超声阵列探头各阵元之间的信号干扰已经影响到超声成像清晰度的进一步提升。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的即在于提供一种超声阵列探头信号采集元件以及一种超声阵列探头以及一种超声阵列探头的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明是一种超声阵列探头信号采集元件，其设置于探头外壳内部，且与探头电路板和外部线缆相连，包括：两个以上并排设置的探头阵元，每个探头阵元均包括：背衬和由两片以上压电晶片构成的压电层；

每片压电晶片的一表面上均设有正电极和负电极翻边，所述正电极和负电极翻边之间设有无电极区域，所述压电晶片的另一表面上均设有负电极和正电极翻边，所述负电极和正电极翻边之间设有无电极区域，其压电晶片的正电极的正投影面之间相互对准，且其负电极翻边的正投影面之间相互对准；

所述压电层中，与所述正电极翻边相对应的区域为引线区，与所述负电极翻边相对应的区域为导热区，与所述正、负电极的正投影面重叠的区域为信号区；

所述信号区上接有背衬，所述背衬的底部与相邻的探头阵元的背衬底部相连接；

所述导热区上接有散热件，所述散热件与外部线缆中的地线相接；

所述引线区上接有柔性线路板，所述柔性线路板通过探头电路板与外部线缆相接。

进一步，所述散热件包括：传热块与吸热块，所述背衬的一侧壁与底部均与传热块相接，所述传热块的底面与吸热块相固定，所述吸热块上接有外部线缆中的地线；所述传热块与吸热块由金属或合金组成。

进一步，所述探头阵元中还设有匹配层，所述匹配层设置在压电层的上表面。

进一步，所述负电极翻边宽度大于2毫米。

本发明一种超声阵列探头，包括：中空的探头外壳、探头电路板与如上任一项所述的超声阵列探头信号采集元件，所述探头外壳上设有窗口，所述窗口中设有声透镜，所述声透镜设置在所有探头阵元的上方，所述探头电路板设置于柔性电路板与外部电缆之间。

进一步，所述探头外壳的内壁上设有屏蔽层。

本发明一种超声阵列探头信号采集元件的制备方法，包括：

分别将两个以上压电晶片的正电极的正投影面之间相互对准，且负电极翻边的正投影面之间相互对准后，进行压紧并粘接，形成一个压电层；

在压电层的一表面上粘接匹配层，并在粘接匹配层后，将传热块与粘上匹配层的压电层组装在背衬浇铸模具中，并使传热块的上端面与压电层的另一表面中负电极翻边的投影区域相固定；

将预调配好的背衬倒入背衬浇铸模具与压电层中粘接有匹配层的相对面和传热块所围成的空间中，对背衬进行固化，固化完成后取出背衬浇铸模具；

在固定有背衬的压电层的正电极翻边上设置柔性线路板，使柔性线路板的信号线和压电层的正电极连通；

在设置柔性线路板后，对匹配层、压电层和背衬所形成的整体进行线切割，切断匹配层、压电层并切入背衬中，使匹配层、压电层和背衬所形成的整体分割为两个以上的探头阵元，使每个探头阵元的正电极单独连接柔性线路板的一根信号线，所有阵元的负电极和传热块导通；

在完成探头阵元分割后，将吸热块固定在传热块的下端面。

本发明一种超声阵列探头的制备方法，包括：