[实用新型]微机械超声换能器

说明书

本申请涉及微机械超声换能器。混合微机械超声换能器(102)包括压电微机械换能器(202)和电容微机械换能器(204)。电容微机械换能器(204)与压电微机械换能器(202)垂直堆叠。压电微机械换能器(202)和电容微机械换能器(204)包括公共共享电极(210)。

技术领域

本申请总体涉及超声换能器领域。更具体地，本申请涉及微机械超声换能器。

背景技术

超声波被用于各种各样的应用中。例如，超声成像被广泛用于在各种应用中对内部结构成像。在医学成像中使用超声波是一种常见的应用。超声系统通常包括容纳在探头中的收发器。超声探头通常包括换能器元件阵列。被施加到换能器元件的电信号使得元件产生对应于该电信号的声信号。类似地，入射在换能器元件上的声信号使得元件产生代表入射声信号的电信号。

实用新型内容

本文公开了一种混合微机械超声换能器。在一个实施例中，微机械超声换能器包括压电微机械换能器和电容微机械换能器。电容微机械换能器与压电微机械换能器垂直堆叠。压电微机械换能器和电容微机械换能器包括公共共享电极。

在另一个实施例中，超声换能器包括电容微机械换能器和压电微机械换能器。压电微机械换能器设置在微机械层的堆叠中的电容微机械换能器上方并且与电容微机械换能器横向(laterally)/侧向(laterally)对齐。

在又一个实施例中，一种方法包括驱动第一微机械换能器的第一电极和第二电极以生成超声信号。通过第二微机械换能器检测超声信号的反射，该第二微机械换能器与混合微机械超声换能器中的第一微机械换能器垂直堆叠。通过第二电极和第三电极提供代表检测到的超声信号的反射的电信号。第二电极作为第一微机械换能器的电极和第二微机械换能器的电极。

附图说明

对于各种示例的详细描述，现在将参考附图，其中：

图1示出了根据各种实施例的超声成像系统的框图；

图2示出了根据各种实施例的混合微机械超声换能器的横截面视图；

图3示出了根据各种实施例来操作混合微机械超声换能器的方法的流程图；

图4示出了根据各种实施例的用于制造混合微机械超声换能器的方法的流程图；和

图5A-图5H示出了根据各种实施例的用于制造混合微机械超声换能器的方法中采用的制造步骤。

具体实施方式

在以下描述和权利要求的整体中，使用某些术语来指代特定系统组件。如本领域技术人员将理解的，不同的一方可以通过不同的名称来指代组件。本文不旨在区分名称不同但功能相同的组件。在以下讨论和权利要求中，术语“包含”和“包括”以开放式的方式使用，因此应该被解释为表示“包含但不限于......”。此外，术语“耦合(couple、couples)”旨在表示间接或直接的有线或无线连接。因此，如果第一设备耦合到第二设备，则该连接可以通过直接连接或通过经由其他设备和连接的间接连接。

压电换能器和电容换能器在超声系统中是公知的，并且可以使用微机电系统(MEMS)制造工艺来构造。虽然压电微机械超声换能器和电容微机械超声换能器各自相对于另一个表现出不同的优点，但每个也存在各种缺点。例如，电容微机械超声换能器提供高灵敏度，该高灵敏度导致良好的声信号接收性，但是产生高灵敏度的结构特性倾向于限制电容微机械超声换能器的传输能力。类似地，压电微机械超声换能器提供良好的声信号生成能力，但相对于电容微机械超声换能器，压电微机械超声换能器具有对声信号的降低的灵敏度。传统的解决方案集中于压电换能器或电容换能器的结构或材料变化，以试图改善性能。不幸的是，这些解决方案增加了不希望的复杂度。