[实用新型]超声换能器、信息采集元件及电子设备

说明书

本申请实施例提供了一种超声换能器、信息采集元件及电子设备，超声换能器（10）包括：第一电极（101）、第二电极（102）、压电层（103）和支撑层（104）；压电层（103）由压电材料制成；第一电极（101）和第二电极（102）分别固定于压电层（103）的上方和下方；第一电极（101）和第二电极（102）的水平距离大于或等于预设距离；支撑层（104）固定于压电层（103）的下方，支撑层（104）设置有方向朝上的开孔（1041），开孔（1041）为盲孔或通孔，压电层（103）覆盖在开孔上。在电荷量不变的情况下，减小了电容大小，增加了电压，提高了灵敏度。

技术领域

本申请实施例涉及电子信息技术领域，尤其涉及超声换能器、信息采集元件及电子设备。

背景技术

超声换能器是将声能和电能互相转换的器件，超声换能器中的压电材料，在发生形变时两端可以产生电压差；在两端有电压差时，压电材料可以发生形变。利用压电材料的这种特性，可以实现机械振动和交流电的互相转换。

但是，传统的超声换能器体积较大，不能在一些便携式的移动终端上使用，随着微制造技术的发展，基于微机电系统(英文：Micro Electro Mechanical System，MEMS)技术的MEMS超声换能器(英文：MEMS Ultrasonic Transducer，MUT)在满足一定性能要求的基础上，减小了体积，但是，MEMS超声换能器因为体积变小，与传统超声换能器相比，灵敏度较低。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例所解决的技术问题之一在于提供一种超声换能器、信息采集元件及电子设备，用以克服现有技术中超声换能器灵敏度较低的缺陷。

第一方面，本申请实施例提供了一种超声换能器，包括：第一电极、第二电极、压电层和支撑层；

压电层由压电材料制成；第一电极和第二电极分别固定于压电层的上方和下方；第一电极和第二电极在水平面上的投影不重叠；

支撑层固定于压电层的下方，支撑层设置有方向朝上的开孔，开孔为盲孔或通孔，压电层覆盖在开孔上。

可选地，在本申请的一个实施例中，压电层与支撑层上表面的开孔边缘接触，第二电极设置于压电层和支撑层之间。

可选地，在本申请的一个实施例中，第二电极的上表面与压电层的下表面接触，第二电极的下表面与支撑层的开孔周围的上表面接触。

可选地，在本申请的一个实施例中，第一电极和第二电极为平板电极。

可选地，在本申请的一个实施例中，第二电极为环形的平板电极；第一电极在第二电极上的投影位于第二电极的环形之内。

可选地，在本申请的一个实施例中，支撑层设置的开孔为圆柱形的中空区域，第二电极为圆环形，第二电极的内环半径与开孔的半径的比值在预设范围内。

可选地，在本申请的一个实施例中，第二电极的内环半径等于开孔的半径。

可选地，在本申请的一个实施例中，超声换能器还包括第三电极，第三电极与第二电极在压电层的同一侧，第三电极正对第一电极。

可选地，在本申请的一个实施例中，第三电极与第二电极相互分离。

可选地，在本申请的一个实施例中，第二电极环绕第三电极设置，第三电极设置于支撑层的开孔处。

可选地，在本申请的一个实施例中，超声换能器还包括振膜层，振膜层固定于支撑层和压电层之间。

可选地，在本申请的一个实施例中，振膜层由绝缘材料制成。

第二方面，本申请实施例提供一种信息采集元件，包括如第一方面或第一方面的任意一个实施例中所描述的超声换能器。