[发明专利]电声转换器

说明书

本发明提供一种电声转换器，该电声转换器包括多个元件，其中多个元件中的每个包括多个单元，多个单元中的至少一个包括形成在膜中的沟槽。

技术领域

示例性实施方式涉及电声转换器，更具体地，涉及微加工的电声转换器。

背景技术

电声转换器是将电能转换成声能或者将声能转换成电能的装置，并且可以包括超声转换器和麦克风。微加工的电声转换器是利用微机电系统(MEMS)的转换器。微加工的电声转换器的一典型示例是微加工的超声转换器(MUT)，其是将电信号转换成超声信号或者将超声信号转换成电信号的装置。MUT可以基于其转换方法而分为压电MUT(pMUT)、电容MUT(cMUT)以及磁MUT(mMUT)。

pMUT主要在过去使用。近来，cMUT因其诸如传送/接收宽带信号的性能、利用半导体工艺批量生产的益处、以及与电路集成的性能的优点而越来越多地在开发中。因此，cMUT被广泛地用于医疗影像诊断装置或传感器中。

近来，随着对于不同类型的超声信号采集方法和产生的图像诸如B-模式图像、多普勒图像、谐波图像、以及光声图像(其可获得以用于超声诊断中)的需求增长，具有宽带特性的超声设备越来越多地在开发中。此外，为了涵盖具有不同尺寸和深度的各种器官诸如腹部、心脏以及甲状腺的诊断，具有宽带特性的超声设备的开发是必需的。相比于一般的压电超声转换器，虽然cMUT能够收发宽带信号，但是其在接收整机频带方面存在限制。因此，通过结合具有不同谐振频率的单元来实现宽带的方法正在开发中。

发明内容

提供一种微加工的电声转换器。

附加的方面将在以下的描述中被部分地阐述，并且部分地将从该描述显见，或者可以通过所给出的示例性实施方式的实践而知悉。

根据一个或多个示例性实施方式的一方面，一种电声转换器包括多个元件，其中多个元件中的每个包括多个单元，多个单元中的至少一个包括形成在膜中的沟槽。

多个元件中的每个可以包括第一频带，该第一频带比构成相应元件的多个单元中的每个的相应频带宽。

对于多个元件中的每个，多个单元中的包括沟槽的所述至少一个单元的频率特性可以基于所述沟槽的数量、形状、尺寸和位置当中的至少一种而改变。

对于多个元件中的每个，多个单元中的至少两个单元可以包括不同数量的沟槽。

对于多个元件中的每个，沟槽的平面形状可以包括圆形和多边形当中的至少一种。

对于多个元件中的每个，沟槽的截面形状可以包括矩形、三角形和半圆形当中的至少一种。

对于多个元件中的每个，膜可以包括硅。

多个元件可以布置成相应的二维布置，并且多个单元可以布置成相应的二维布置。

对于多个元件中的每个，多个单元中的每个可以具有相同的尺寸。

多个单元中的每个可以包括：衬底；支撑件，设置在衬底上并且包括腔；膜，配置为覆盖腔；以及电极，设置在膜的上表面上。

根据一个或多个示例性实施方式的另一方面，一种电声转换器的元件包括：多个单元，包括第一单元和第二单元，其中第一单元和第二单元具有相同的尺寸，第一单元的频率特性不同于第二单元的频率特性。

第一单元和第二单元的每个可以包括相应的膜，第一单元和第二单元当中的至少一个可以包括形成在相应的膜的上表面和下表面当中的至少一个中的沟槽。