[发明专利]一种接触式聚焦型医用压电超声换能器及制备方法

权利要求书

1.一种接触式聚焦型医用压电超声换能器，其特征在于，包括：壳体、第二匹配层、以及从上至下依次设于所述壳体内的背衬块、压电层、第一匹配层；

所述第一匹配层为镁合金层，所述第二匹配层为环氧树脂的凹形声透镜，所述第一匹配层与所述第二匹配层的厚度均为换能器工作波长的四分之一，所述压电层的上表面和下表面设有电极，所述背衬块固定于所述压电层的上表面，所述第一匹配层固定于所述压电层的下表面并与其电连接，所述第一匹配层还与所述壳体电连接，所述第二匹配层固定于所述第一匹配层的下表面；

其中，所述第一匹配层的镁铝合金为AZ31B镁合金或GW83镁合金或ZK60镁合金，所述第二匹配层的材料为Epo-Tek 301树脂。

2.根据权利要求1所述的接触式聚焦型医用压电超声换能器，其特征在于，所述背衬块的材料为树脂:钨粉:玻璃球＝1:4:0.5的配比材料，所述背衬块材料的声阻抗为9.12Mrayl。

3.根据权利要求2所述的接触式聚焦型医用压电超声换能器，其特征在于，所述压电层为PZT-5h陶瓷，所述PZT-5h陶瓷Nt为2MHz·mm。

4.一种接触式聚焦型医用压电超声换能器制备方法，包括以下步骤：

S1：采用压电陶瓷作为压电层，并通过被银处理在所述压电层的上下表面形成电极；

S2：采用镁合金作为第一匹配层，并将所述第一匹配层的上表面固定于所述压电层的下表面；

S3：按背衬块的配比材料进行配置和搅拌，待固化后，将固化后的所述背衬块切割成所需大小并固定于在所述压电层的上表面；

S4：将固定在一起的所述背衬块、所述压电层和所述第一匹配层放入壳体中并设置引线；

S5：在所述壳体中灌入环氧树脂进行封装固定，同时，通过银浆将所述第一匹配层与所述壳体连接；

S6：在所述第一匹配层的下表面通过环氧树脂形成凹形声透镜，所述凹形声透镜为第二匹配层。

5.根据权利要求4所述的接触式聚焦型医用压电超声换能器制备方法，其特征在于，所述压电陶瓷为PZT-5h陶瓷，所述步骤S1中被银处理过程包括以下步骤：

A1：对所述PZT-5h陶瓷进行超声波清洗；

A2：在清洗后的所述PZT-5h陶瓷的上下表面均匀涂覆银浆；

A3：对涂覆银浆后的所述PZT-5h陶瓷进行烘干及烧结。

6.根据权利要求5所述的接触式聚焦型医用压电超声换能器制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为550℃，所述烧结的时间为5h。

7.根据权利要求4所述的接触式聚焦型医用压电超声换能器制备方法，其特征在于，所述背衬块的配比材料为树脂:钨粉:玻璃球＝1:4:0.5的配比材料。

8.根据权利要求4所述的接触式聚焦型医用压电超声换能器制备方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括以下步骤：

S61：在所述壳体靠近所述第一匹配层的一端套上外筒，并在所述外筒内灌入环氧树脂；

S62：灌入环氧树脂后，并在外筒内放置一喷涂有脱模剂、半径为所述凹形声透镜的预设曲率半径的钢球；

S63：待环氧树脂固化后，剥离所述外筒和所述钢球，形成所述凹形声透镜。

9.根据权利要求4所述的接触式聚焦型医用压电超声换能器制备方法，其特征在于，所述第一匹配层的镁铝合金为AZ31B镁合金或GW83镁合金或ZK60镁合金，所述第二匹配层的材料为Epo-Tek 301树脂。