[发明专利]超声转换器阵列及其制造方法

权利要求书

1．用于制造超声转换器阵列(10)的方法，包括：

制备一个中间组件，该中间组件具有压电基底(30)、基本上均匀厚度的声学匹配层(24)和前支撑板(64)，其中，压电基底(30)的前表面由前电极覆盖，其后表面由后电极所覆盖，且声学匹配层(24)具有一个前表面和一个后表面，其中压电基底的前表面和声学匹配层的前表面是沿着与一条阵列轴线(A-A)相垂直的轴线(B-B)凹进的，声学匹配层被固定在压电基底与前支撑板之间，且声学匹配层的后表面被设置在压电基底的凹进前表面上；

在压电基底的后表面上，切出一系列基本上平行的切口(82)，这些切口与通过压电基底的阵列轴线(A-A)垂直且切口深入进中间组件的声学匹配层，以形成多个沿着阵列轴线(A-A)排列的独立转换器元件(12)；

将支撑材料(80)加到中间组件的压电基底的后表面上：以及

除去前支撑板(64)以形成超声转换阵列(10)；

其中可以选择压电基底(30)的前表面和各个转换元件(12)的声学匹配层(24)的凹进形状，以将这些转换器元件机械聚焦到一个与阵列轴线(A-A)垂直的平面中。

2．根据权利要求1的方法，其特征在于制备中间组件的步骤包括：

制备由压电材料构成的、具有前表面的压电基底(30)；

在由压电材料构成的基底上，从基底的前表面，切出一系列基本上平行的槽(48)；以及

使带有槽的压电材料弯曲以形成具有凹进前表面的压电基底。

3．根据权利要求2的方法，其特征在于制备中间组件的步骤包括：

在声学匹配层(24)的下侧上形成一个薄金属电极层(52)，以及

将该声学匹配层加到压电基底上，并使声学匹配层的电极层与压电基底的前电极(42)相电连接。

4．根据权利要求2的方法，其特征在于制备压电基底的步骤包括：

使压电基底的所有表面金属化；

切割压电基底上的金属化层(36)，以在该基底的后表面上形成后电极(40)并在该基底的前表面上形成前电极(42)，该前电极在该基底的一部分后表面上延伸。

5．根据权利要求4的方法，进一步的特征在于包括以下步骤：

将柔性印刷电路信号导体(16)连接到压电基底的后电极(40)上；以及

将一个柔性接地导体(18)连接到压电基底的前电极(42)。

6．根据权利要求1的方法，其特征在于在中间组件上切出通过压电基底并深入进声学匹配层的一系列基本平行的切口(82)的步骤，包括切出信号导体(16)以使各个转换器元件的独立信号导体电绝缘。

7．根据权利要求1的方法，其特征在于制备中间组件的步骤包括：

制备一个平整、抛光加工板；

在该加工板上电镀出一个薄金属电极层(52)；

在该电镀电极层上形成一个或多个环氧树脂材料的声学匹配层(24,26)；

从该加工板上除去所述的电极层和所述的一个或多个声学匹配层；应用模压机将所除去的电极层和一个或多个匹配层弯曲成预成形状；

将所形成的电极层和一个或多个声学匹配层永久性固定在压电基底的凹进前表面上。

8．根据权利要求1的方法，其特征在于制备中间组件的步骤包括用在预定的温度以上即失去其粘合作用的热塑粘合剂(67)将声学匹配层固定到前支撑板(64)上。

9．根据权利要求1的方法，其特征在于切出通过压电基底并深入进中间组件的声学匹配层的一系列基本平行的切口(82)的步骤，包括切出完全通过压电基底(30)和声学匹配层(24)并进入前支撑板(64)的切口。

10．根据权利要求1的方法，其特征在于前支撑板(64)是柔性的，并进一步包括通过使基底和匹配层抵抗柔性前支撑板的偏置力而弯曲，使平行切割的中间组件具有所希望的形状。

11．根据权利要求1至10中任何一项的方法制成的产品。