[发明专利]一种拼接式超声换能器及其制作方法

说明书

本发明适用于二维超声换能器领域，公开了一种拼接式超声换能器及其制作方法。制作方法包括以下步骤：制备包括阵元阵列且至少一个侧边具有地极的晶片；将晶片置于壳体内并封装形成单个的超声换能模块，在至少两个超声换能模块对应晶片未设置有地极的至少一侧面形成切面；将至少两个超声换能模块以切面对合拼接成为拼接式超声换能器。本发明所提供的一种拼接式超声换能器及其制作方法，通过将多余外壳和部分背衬材料定向去除并拼装，实现换能器与换能器间、阵元与阵元间的窄缝或者无缝衔接，拼接区域不会形成阵元真空，可以突破单个换能器阵元的极限，从而获得更大、更清晰的成像区扫描面和大范围的聚焦甚至多点聚焦效果。

技术领域

本发明属于二维超声换能器领域，尤其涉及一种拼接式、大规模阵元超声换能器及其制作方法。

背景技术

现有二维面阵超声换能器主要分为两种：一种为弧面物理聚焦型换能器、一种为平面型非物理聚焦型换能器。现有平面型二维面阵换能器主要为128阵元、256阵元居多，受限于陶瓷片的大小和焊接工艺的影响，很难直接做出上千阵元的面阵换能器。而为了获得上千通道数大面阵，通常都是几个换能器拼接在一起，然而现有技术中每个换能器除晶片尺寸外还有各自外壳等，导致拼接在一起后换能器之间间隙过大，局部地区形成阵元真空。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种拼接式超声换能器及其制作方法，其可以获得更大阵元数量的超声换能器，且不会形成阵元真空，应用效果好且应用成本低。

本发明的技术方案是：一种拼接式超声换能器的制作方法，包括以下步骤：

制备包括阵元阵列且至少一个侧边具有地极的晶片；

将所述晶片置于壳体内并封装形成单个的超声换能模块，

在至少两个所述超声换能模块对应晶片未设置有地极的至少一侧面形成切面，且使切面去除材料至一排阵元的边缘处；

将至少两个所述超声换能模块以切面对合拼接成为拼接式超声换能器。

可选地，所述晶片相邻侧边或相对侧边具有所述地极。

可选地，将所述晶片置于壳体内并封装包括以下步骤：

制备矩形的壳体；

将所述晶片置于所述壳体内并灌入背衬材料；

待所述背衬材料固化。

可选地，将所述晶片置于所述壳体内前，先将引线连接于所述阵元的正极。

可选地，将所述超声换能模块中至少一侧面的材料去除时，切面去除所述超声换能模块的至少一个侧壁，且切面去除材料至距离被去除侧壁最近的一排阵元的边缘。

可选地，各所述晶片中两个相邻的侧面具有地极，另两个相邻的侧边未设置有地极，切面从未设置有地极的侧面去除材料且去除材料至最靠近晶片边缘的一排阵元处。

可选地，各所述晶片中两个相对的侧面具有地极，另两个相对的侧边未设置有地极，切面从未设置有地极的侧面去除材料且去除材料至最靠近晶片边缘的一排阵元处。

本发明还提供了一种拼接式超声换能器，包括至少两个超声换能模块，所述超声换能模块包括壳体和设置于所述壳体内的晶片，所述晶片包括多个阵列的阵元，所述超声换能模块具有去除所述超声换能模块中至少一侧面的材料的切面，所述切面位于所述晶片未设置有地极的一侧，所述切面去除材料至靠近晶片中一排阵元边缘处，各所述超声换能模块通过切面拼接为一体。

可选地，所述晶片中相邻或相对的侧边设置有地极，且所述壳体内设置有背衬材料，所述切面位于所述晶片未设置有地极的一侧。