[发明专利]使用集成MEMS开关的pMUT阵列

权利要求书

1.一种压电微机械转换器阵列，包括：

转换器基板；

设置在所述转换器基板的第一区域上的多个压电转换器；以及

耦合到所述多个压电转换器的多个MEMS开关，其中所述MEMS开关的状态控制对所述多个压电转换器中单独的转换器的接入，其中所述MEMS开关与所述多个压电转换器一起被单片集成在相同的转换器基板上。

2.根据权利要求1所述的压电微机械转换器阵列，其中所述MEMS开关包括压电、静电或电磁开关组件，且其中所述MEMS开关被设置在所述转换器基板的第二区域上。

3.根据权利要求2所述的压电微机械转换器阵列，其中所述阵列是二维(2D)阵列，其中所述多个压电转换器在超音频带内谐振，且其中所述MEMS开关包括压电组件，该压电组件使用与所述多个压电转换器相同的压电材料。

4.根据权利要求3所述的压电微机械转换器阵列，其中所述MEMS开关是电容开关，该电容开关包括悬臂或固定波束，该电容开关还包括所述压电材料。

5.根据权利要求3所述的压电微机械转换器阵列，其中所述多个MEMS开关包括与单独转换器元件的驱动/感应电极和地电极中的至少一者串联连接的MEMS开关。

6.根据权利要求5所述的压电微机械转换器阵列，其中所述多个MEMS开关包括与单独转换器元件的所述驱动/感应电极串联连接的MEMS开关，该MEMS开关被设置在所述转换器元件与驱动/感应通道之间并可操作用于选择性传递驱动/感应电压。

7.根据权利要求1所述的压电微机械转换器阵列，其中所述阵列包括多个转换器，该多个转换器具有通过所述MEMS开关可选择耦合到第一驱动/感应通道的驱动/感应电极，其中所述多个MEMS开关的每一个MEMS开关被耦合到一个或多个MEMS开关控制器，该一个或多个MEMS开关控制器用于控制所述MEMS开关的状态以将单独转换器耦合到所述第一驱动/感应通道。

8.根据权利要求7所述的压电微机械转换器阵列，其中所述阵列还包括第一列转换器，该第一列转换器中的每个转换器通过第一MEMS开关中的一个MEMS开关被耦合到第一驱动/感应通道，且其中该第一MEMS开关的状态用于在第一时间将该第一列的第一转换器耦合到所述第一驱动/感应通道，同时将所述第一列的所有其他转换器从该第一驱动/感应通道解耦。

9.根据权利要求8所述的压电微机械转换器阵列，其中所述第一MEMS开关的状态用于在第二时间将所述第一列的第二转换器耦合到所述第一驱动/感应通道，同时将所述第一列的所有其他转换器从所述第一驱动/感应通道解耦。

10.根据权利要求9所述的压电微机械转换器阵列，其中所述阵列是二维阵列，并进一步包括第二列转换器，该第二列的单独转换器与所述第一列中单独转换器行对齐，其中该第二列中的每个转换器通过第二MEMS开关中的至少一个MEMS开关耦合到第二驱动/感应通道，且其中该第二MEMS开关的状态用于匹配所述第一MEMS开关的状态以在所述第一时间将所述第二列的第一转换器耦合到所述第二驱动/感应通道并在第二时间将该第二列的第二转换器耦合到所述第二驱动/感应通道。

11.根据权利要求7所述的压电微机械转换器阵列，其中所述一个或多个MEMS开关控制器还包括设置在所述转换器基板的第三区域上的另外的MEMS开关或设置在COMS基板上的CMOS晶体管。

12.根据权利要求1所述的压电微机械转换器阵列，其中所述MEMS开关被连接到采样和保持电路，该采样和保持电路连接到所述转换器的驱动/感应电极。

13.根据权利要求12所述的压电微机械转换器阵列，其中所述采样和保持电路还包括被设置在所述转换器基板上的电容。