[发明专利]具有包括厚金属层的柔性印刷电路板的超声波换能器及其制造方法

权利要求书

1.一种超声波换能器，其包括：

有源元件，其配置成产生超声波信号并且以所产生的超声波信号的中心频率为基准而具有1/4波长以下的厚度；以及

柔性印刷电路板，其包括金属层，所述金属层形成在所述有源元件的一个表面上且电连接到所述有源元件，所述金属层具有预定的厚度以阻挡超声波在与超声波的预定行进路径相反的方向上传播。

2.根据权利要求1所述的超声波换能器，其中，以超声波信号的中心频率为基准，所述金属层的厚度为2/3波长以上。

3.根据权利要求1所述的超声波换能器，其中，所述柔性印刷电路板的金属层形成在所述有源元件的后表面上并向所述有源元件施加电信号，

所述有源元件通过从金属层施加的电信号产生超声波信号并发送超声波信号，并且所述金属层和所述有源元件之间的界面由于所述金属层的厚度而起到节点的作用，以阻挡超声波信号从所述有源元件沿着形成在柔性印刷电路板后表面的背衬层的方向传播，使得超声波信号仅在超声波的预定行进路径的方向上传播，从而增加超声换能器的灵敏度和带宽。

4.根据权利要求1所述的超声波换能器，其中，所述柔性印刷电路板的金属层在所述有源元件的一个表面上被沉积至预定的厚度。

5.根据权利要求1所述的超声波换能器，其中，所述柔性印刷电路板的金属层被沉积成厚膜。

6.根据权利要求1所述的超声波换能器，其中，所述金属层的声阻抗和热导率通过选择或混合至少一种或多种金属原料来控制。

7.根据权利要求6所述的超声波换能器，其中，所述金属层由铜、金、银、铝、钨、钽、钴、镍、铟、铍、黄铜、铁、铂、钛、碳化钨、氧化钼、碳化铬、碳化钽、通过石墨化聚合物膜而获得的PGS石墨片、石墨、碳纳米管、氮化铝、氮化硼、碳化硅、氧化铍、氧化镁和氧化锌中的一种或其组合形成。

8.根据权利要求1所述的超声波换能器，其中，所述超声波换能器还包括接地片，所述接地片形成在所述有源元件的另一表面上并电连接到有源元件。

9.一种制造超声波换能器的方法，所述方法包括：

以超声波信号的中心频率为基准，设置厚度为1/4波长以下的有源元件；以及

形成柔性印刷电路板，所述柔性印刷电路板在所述有源元件的一个表面上包括金属层，

其中，所述柔性印刷电路板的形成包括：增加所述金属层的厚度以便阻挡超声波从所述有源元件在与超声波的预定行进路径的方向相反的方向上传播。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，通过增加所述金属层的厚度来形成柔性印刷电路板包括：以超声波信号的中心频率为基准，将厚度增加到2/3波长以上。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，通过增加所述金属层的厚度来形成柔性印刷电路板包括：在有源元件的一个表面上将金属层沉积成厚膜。