[发明专利]超声换能器元件和用于提供超声换能器元件的方法

说明书

技术领域

本文描述的主题涉及声音换能器，例如超声换能器。

背景技术

已知的超声换能器设计成将声波传输向待成像的物体，以及接收作为声音回声离开本体的波的反射。这些回声转换成可用来产生本体的图像的电信号。换能器可包括压电材料，压电材料由电荷激励，并且因此，产生声波。换能器设计成沿诸如超声换能器探测器的前侧的向前方向传输声波的大部分能量。当材料接收回声时，压电材料还产生电荷或信号。然后可使用电荷或信号来产生图像。

换能器所产生的一些能量可沿相反的方向传输。例如，一些能量可作为被向后引导的声波而传输。这些声波可被引导到超声探测器中。被向后引导的声波可反射离开壳体或超声探测器中的其它结构。被向后引导的声波的反射可使声波的镜面反射或反向散射的能量或分量被引导回到换能器的压电材料中。接收镜面反射或反向散射的能量可在图像中产生可见的伪像，并且从而降低图像的质量。

为了减少被向后引导的声波的反射，一些已知的换能器包括削弱声波的背衬层。这些背衬层往往是不良的导热体，这可导致在超声换能器的使用期间产生大量热能。这个热能可在超声探测器中陷在压电材料和探测器壳体之间。热能可显著地加热探测器内的压电材料和其它构件，这可损害探测器的内部构件，以及/或者降低图像的质量，或者可为安全问题。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种构造成设置在壳体中的超声换能器元件。该换能器元件包括压电层、前端本体和背衬层组件。压电层在相对的前侧和后侧之间延伸，并且构造成从前侧传输出声波。前端是设置在压电层的前侧的附近的本体，并且构造成将声波发射出壳体。背衬层组件设置在压电层的后侧的附近。背衬层组件包括设置在基质封罩中的第一导热网。第一导热网定位成将热能传导远离压电层。在一方面，第一导热网是沿横向方向或倾斜方向中的至少一个定向的由金属或金属合金材料制成的伸长绳股的格栅。

在另一个实施例中，提供了另一种超声换能器元件。换能器元件包括压电层、前端本体和背衬层组件。压电层延伸在相对的前侧和后侧之间，并且构造成从前侧传输出声波。前端本体设置在压电层的前侧的附近，并且构造成将声波发射远离压电层。背衬层组件设置在压电层的后侧的附近。背衬层组件包括设置在非导电基质封罩中的导热本体。导热本体包括传声开口，该传声开口容许被压电元件传输向背衬层组件的声波的被向后引导的分量中的至少一些传送通过导热网，同时导热本体将热能引导远离压电层。

在另一个实施例中，提供了一种用于提供超声换能器元件的方法。该方法包括提供具有延伸通过其中的多个开口的导热本体，以及将聚合物基质模制在导热本体的至少一部分的周围。该方法还包括将聚合物基质和导热本体装载到保持压电层的壳体中。导热本体设置在壳体内，以将热能传导远离压电层，同时容许声波传送通过导热本体中的开口，而不沿轴向反射声波。在一方面，该方法包括将多个伸长导电绳股编织成网，以形成导热本体。

附图说明

参照附图，通过阅读非限制性实施例的以下描述，将更好地理解当前公开的主题，其中以下：

图1是换能器元件的一个实施例的透视图；

图2是设置在图1中显示的背衬层组件中的导热本体的一个实施例的俯视图；

图3是图1中显示的换能器元件的一个实施例的俯视图；

图4是根据一个实施例而形成的整体换能器阵列的俯视图；以及

图5是根据一个实施例的、提供换能器元件或换能器阵列的背衬层组件的方法的流程图。

部件列表：

100换能器元件

102壳体

104层

120层

106侧

108侧

110电极

112电极

114电子设备

116接地基准

118本体

128本体

404本体

122透镜

124表面

126组件

130封罩

132方向

202方向

204方向

134通路

200绳股

206开口

300覆盖范围

400阵列

402元件

500方法

具体实施方式