[发明专利]超声波传感器及电子装置

说明书

本发明公开了一种超声波传感器。超声波传感器包括：压电层；背衬层，背衬层形成于压电层的表面，背衬层采用金属和热塑性树脂材料制成，背衬层的厚度为20～200微米。本发明还公开了一种电子装置。本发明实施方式的超声波传感器和电子装置通过在超声波传感器的压电层上添加一定厚度的高阻抗、高衰减的背衬层以吸收压电层向后传播的声波，使超声波传感器成为单向辐射的超声源，改善超声波传感器的发射响应和接收灵敏度。

技术领域

本发明涉及传感器领域，特别涉及一种超声波传感器及电子装置。

背景技术

现有的超声波传感器的声学衰减性能不理想，影响超声波信号的发射响应和接收灵敏度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种超声波传感器和电子装置。

本发明实施方式的超声波传感器包括：

压电层；

背衬层，所述背衬层形成于所述压电层的表面，所述背衬层采用金属和热塑性树脂材料制成，所述背衬层的厚度为20～200微米。

在某些实施方式中，所述金属包括钨粉。

在某些实施方式中，所述热塑性树脂材料包括橡胶或丙烯酸酯。

在某些实施方式中，所述超声波传感器还包括匹配层，所述匹配层设置于所述压电层的另一表面，所述匹配层和所述背衬层分别设置于所述压电层相背的两个表面，所述匹配层采用金属和聚合物制成。。

在某些实施方式中，所述匹配层的厚度为λ为波长，N为正整数。

在某些实施方式中，所述金属包括铝及镁中的任意一种。

在某些实施方式中，所述金属的体积分数为5％～60％。

在某些实施方式中，所述压电层包括压电陶瓷和有机填充物，所述压电陶瓷与所述有机填充物形成1-3型复合材料。

在某些实施方式中，所述有机填充物包括聚乙烯、聚四氟乙烯和聚酰亚胺中的任意一种或多种。

本发明实施方式的电子装置包括上述任一实施方式所述的超声波传感器。

本发明实施方式的超声波传感器和电子装置通过在超声波传感器的压电层上添加一定厚度的高阻抗、高衰减的背衬层，吸收压电层向后传播的声波，使超声波传感器成为单向辐射的超声源，改善超声波传感器的发射响应和接收灵敏度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的超声波指纹传感器的结构示意图。

图2是本发明某些实施方式的压电层的结构示意图。

图3是本发明某些实施方式的电子装置的平面示意图。

图4是本发明某些实施方式的超声波传感器的回波电压响应图。

图5是本发明某些实施方式的超声波传感器的发送电压响应-频率示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。