[发明专利]传感器装置

权利要求书

1.一种传感器装置，其包括：

压电微机械超声波换能器PMUT阵列，其经配置以发射和接收超声波信号，其中所述PMUT阵列包括多个PMUT，且所述PMUT阵列是柔性的；

一或多个集成电路，其经配置以处理所述超声波信号；

电池，其经配置以将电力提供到所述PMUT阵列和所述一或多个集成电路；

耦合材料，其经配置以固持所述PMUT阵列、所述一或多个集成电路和所述电池；以及

封壳，其经配置以将所述PMUT阵列、所述一或多个集成电路、所述电池和所述耦合材料密封在所述封壳内，

其中所述PMUT阵列、所述一或多个集成电路、所述电池和所述耦合材料通过可充气装置插入到所述封壳中，其中所述PMUT阵列、所述一或多个集成电路、所述电池和所述耦合材料通过对所述可充气装置充气被推抵所述封壳的内壁，且其中在所述耦合材料通过所述可充气装置被推抵所述封壳的所述内壁的同时，所述耦合材料通过热或UV光加以固化。

2.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述PMUT阵列中的每一PMUT包括：

第一聚合物层，其经配置以支撑所述PMUT；

腔体，其经配置以控制所述PMUT的频率响应；

机械层，其经配置以提供对所述PMUT的平坦化；

第一电极，其经配置以耦合到电路接地平面；

第二电极，其经配置以耦合到信号；以及

压电层，其经配置以分隔所述第一电极与所述第二电极。

3.根据权利要求2所述的传感器装置，其中所述腔体经定向以从所述封壳面向外，其中所述腔体经配置以控制所述PMUT在第一频率响应范围内操作。

4.根据权利要求2所述的传感器装置，其中所述腔体经定向以从所述封壳面向内，其中所述腔体经配置以控制所述PMUT在第二频率响应范围内操作。

5.根据权利要求2所述的传感器装置，其中腔体围封在所述PMUT的一或多个衬底中，其中所述腔体囊封气态介质，且经配置以控制所述PMUT在第三频率响应范围内操作。

6.根据权利要求1所述的传感器装置，其进一步包括：

柔性印刷电路板或刚柔印刷电路板中的至少一者，其经配置以附接到所述一或多个集成电路；其中所述柔性印刷电路板或所述刚柔印刷电路板中的所述至少一者耦合到所述PMUT阵列。

7.根据权利要求6所述的传感器装置，其中所述一或多个集成电路实施于薄硅裸片上，且其中所述薄硅裸片耦合到所述PMUT阵列。

8.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述可充气装置具有圆筒形形状，且其中所述PMUT阵列、所述一或多个集成电路、所述电池和所述耦合材料缠绕在所述可充气装置周围。

9.根据权利要求1所述的传感器装置，其中所述可充气装置在所述耦合材料固化之后被放气且从所述封壳移除，从而将所述PMUT阵列、所述一或多个集成电路和所述电池附接到所述封壳的所述内壁。

10.根据权利要求9所述的传感器装置，其中所述封壳在移除所述可充气装置之后被密封。

11.根据权利要求10所述的传感器装置，其中所述封壳是由玻璃、陶瓷和钛中的一或多者制成。