[发明专利]一种模式转换一维线阵压电元件及其制备方法

说明书

本发明属于医疗器械制造领域，提供了模式转换一维线阵压电元件及其制备方法，以降低压电元件阵元的电阻抗和整个压电元件的制造成本。所述方法包括：在长方体的第一压电材料和第二压电材料的一个大面和四个侧面敷设电极；将敷设了电极两个大面粘接以形成第三压电材料；切割第三压电材料没有敷设电极的两面中任何一面形成若干槽；灌入去耦合材料至槽并在其凝固后研磨第三压电材料没有敷设电极的大面；对没有敷设电极的两大面敷设电极并去除第三压电材料中三个侧面的电极以形成第四压电材料；切割去耦合材料以形成一条第一电极和第二电极隔断槽；信号源电极与信号源连接，接地电极接地。本发明降低了压电元件阵元的电阻抗和整个压电元件的制造成本。

技术领域

本发明属于医疗器械制备领域，尤其涉及一种模式转换一维线阵压电元件及其制备方法。

背景技术

目前，大多数医用相控阵超声换能器采用陶瓷片纵向振动模式构造。随着工作频率的提高以及规模的增大，这种相控阵超声换能器的单个阵元大小减小，电阻抗升高的同时阵元之间电学连接更复杂，而阵元的阻抗增加引起阵元与射频信号源之间的阻抗不匹配。这种不配带来的后果是：对于诊断超声阵列，阻抗不匹配会导致输出端输出较低的声能，接收端图像分辨率降低、信噪比差；对于高功率治疗超声阵列，阻抗不匹配导致过低的电声转换效率。

针对上述问题，现有技术的解决方法是对相控阵超声换能器的每个阵元采用电阻抗匹配降低影响。

然而，上述现有技术会大大增加制造成本，并且效率低下，实用性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模式转换一维线阵压电元件及其制备方法，以降低压电元件阵元的电阻抗和整个压电元件的制造成本。

本发明第一方面提供一种模式转换一维线阵压电元件制备方法，所述方法包括：

在长方体形状的第一压电材料的一个大面和四个侧面敷设电极以及第二压电材料的一个大面和四个侧面敷设电极，所述大面为与所述四个侧面均共棱的面，所述第一压电材料的大面与所述第二压电材料的大面全等，所述大面的电极和侧面的电极互连互通；

采用粘接剂将所述敷设了电极的第一压电材料的大面与敷设了电极的第二压电材料的大面粘接在一起以形成第三压电材料；

以每次不小于目标压电元件的厚度的切割深度，从所述第三压电材料没有敷设电极的两面中任何一面下刀切割所述第三压电材料形成若干间距相等的槽；

灌入去耦合材料至所述槽中；

待所述槽中的去耦合材料凝固后，研磨所述第三压电材料没有敷设电极的大面，直至所述第三压电材料的厚度与所述目标压电元件的厚度相同以及所述第一压电材料的厚度和第二压电材料的厚度相同为止；

对所述研磨后的第三压电材料没有敷设电极的两大面敷设电极并去除所述第三压电材料四个侧面中任意三个侧面的电极以形成第四压电材料；

沿着所述第三压电材料两大面的每个槽切割所述去耦合材料，以在每份去耦合材料中形成一条第一电极隔断槽，在靠近所述第四压电材料的侧面电极之处以垂直于所述第一电极隔断槽的方向切割所述第四压电材料的两大面以形成两条第二电极隔断槽，所述第四压电材料两大面敷设、被所述第一电极隔断槽和第二电极隔断槽隔断并且没有与所述第四压电材料的侧面电极连接的电极部分为信号源电极，所述第四压电材料两大面敷设、被所述第一电极隔断槽和第二电极隔断槽隔断并且与所述第四压电材料的侧面电极连接的电极部分以及所述第四压电材料的侧面电极一起为接地电极；

所述信号源电极与信号源连接，所述接地电极接地。