超声探头背衬成型装置、治具及制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及超声换能器技术领域，尤其涉及一种超声探头背衬成型装置、治具及制造方法，该成型装置、治具及方法能够制造带有导线的超声探头背衬。
【背景技术】
[0002]三维超声成像技术中的核心部件是二维面阵超声探头，而二维面阵超声探头进行三维扫描，就必须要保证每一个阵元可以实现独立工作。传统二维面阵超声探头的每个阵元有导线单独控制，那么M*N(M、N可以取任意整值)的二维面阵超声探头阵列，就需要M*N条引线将每个阵元单独连接引线。保证二维面阵每个阵元能准确的连线且工艺上容易操作，是现在迫切需要解决的问题。
[0003]现有的“超声阵列声头及其制备方法”(专利号:ZL2011 I 0194007.8)，如图1所示，其夹具是由背衬底座1、背衬前后挡板2及背衬左右挡板3构成，另外其上方还可设有散热器4和压块5。如图2所示，背衬材料注入该夹具组成的成型腔体里，待背衬材料21固化后可形成一个背衬块。
[0004]然而，现有背衬夹具制造的背衬成型后，每个阵元还需要再连线，增加了工艺复杂程度。而且，该背衬夹具只能制备一维线阵探头，不能用来制备二维面阵探头。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种超声探头背衬成型装置、治具及制造方法，以制备带有导线的超声探头背衬。
[0006]本发明提供一种超声探头背衬成型装置，包括:多个中间镂空的电路板、多个压片及固定密封机构;各所述电路板相互平行设置，相邻所述电路板之间通过至少一个所述压片隔开，并且各个所述电路板的镂空部分相互连通;所述固定密封机构将多个所述电路板和多个所述压片固定并密封为一个背衬材料浇入机构;所述电路板用作固化后的背衬材料中的导电体。
[0007]—个实施例中，所述固定密封机构包括:第一压块、第二压块及至少两个定位杆；所述第一压块和所述第二压块分别从两侧密封所述背衬材料浇入机构;所述定位杆穿过所述电路板、所述压片及所述第二压块三者的通孔，插入所述第一压块的定位孔，以压紧所述电路板和所述压片。
[0008]—个实施例中，所述压片的形状为U型结构，所述U型结构的各边框均叠设于所述电路板的边缘。
[0009]一个实施例中，所述定位杆的两端设有螺纹，所述定位孔为盲孔，并且所述盲孔的底部设有螺纹段，所述定位杆的一端与所述螺纹段配合连接，另一端穿过所述第二压块的通孔后通过螺帽配合拧紧，以压紧所述背衬材料浇入机构。
[0010]—个实施例中，所述定位杆的两端设有螺纹，所述定位杆穿过所述第一压块和所述第二压块后分别通过相应的螺帽配合拧紧，以压紧所述背衬材料浇入机构。
[0011]—个实施例中，所述电路板包含多个相互平行的条形镂空，各所述电路板的条形镂空相互平行。
[0012]一个实施例中，所述电路板为柔性电路板或硬质电路板。
[0013]—个实施例中，所述压片外侧边缘设置有至少一个拆卸缺口。
[0014]—个实施例中，所述第一压块和所述第二压块中的至少一个在朝向所述背衬材料浇入机构的一侧设置有背衬材料浇入口。
[0015]本发明还提供一种超声探头背衬治具，所述治具包括:背衬成型装置及背衬固定夹具;所述背衬成型装置包括:多个中间镂空的电路板、多个压片及固定密封机构；各所述电路板相互平行设置，相邻所述电路板之间通过至少一个所述压片隔开，并且各个所述电路板的镂空部分相互连通;所述固定密封机构将多个所述电路板和多个所述压片固定并密封为一个背衬材料浇入机构;所述电路板用作固化后的背衬材料中的导电体;所述背衬固定夹具用于承载所述背衬成型装置，并夹紧所述固定密封机构。
[0016]—个实施例中，所述固定密封机构包括:第一压块、第二压块及至少两个定位杆；所述第一压块和所述第二压块分别从两侧密封所述背衬材料浇入机构;所述定位杆穿过所述电路板、压片及第二压块三者的通孔，插入第一压块的盲孔，以压紧所述电路板和所述压片。
[0017]—个实施例中，所述背衬固定夹具包括:底座、两个定位块、支撑板及压杆;所述定位块及所述支撑板固定于所述底座上，两个所述定位块相互垂直，形成L形结构，所述支撑板与其中一个定位块平行，所述压杆穿过所述支撑板的螺纹孔;所述背衬成型装置放置于底座上，所述第一压块和所述第二压块均与所述支撑板平行，并且所述第一压块正对所述其中一个定位块，所述第二压块正对所述支撑板。
[0018]—个实施例中，所述压片的形状为U型结构，所述U型结构的各边框均叠设于所述电路板的边缘。
[0019]—个实施例中，所述压片为条形，至少两个所述压片叠设于所述电路板的边缘。
[0020]一个实施例中，所述盲孔的底部设有螺纹段，插入所述盲孔的所述定位杆的一端设有螺纹，该螺纹与所述螺纹段配合连接，所述压杆通过挤压所述第二压块压紧所述背衬材料浇入机构。
[0021]—个实施例中，所述电路板包含多个相互平行的条形镂空，各所述电路板的条形镂空相互平行。
[0022]—个实施例中，所述镂空电路板为柔性电路板或硬质电路板。
[0023]—个实施例中，所述压片外侧边缘设置有至少一个拆卸缺口。
[0024]—个实施例中，所述第一压块和所述第二压块中的至少一个在朝向所述背衬材料浇入机构的一侧设置有背衬材料浇入口。
[0025]本发明还提供一种超声探头背衬制造方法，利用上述各实施例所述的背衬成型装置制造背衬块，包括:向所述背衬成型装置浇入背衬材料;待浇入的所述背衬材料固化成背衬块后，拆除所述背衬成型装置的压片及固定密封机构，所述背衬成型装置内的电路板被固封于所述背衬块;打磨所述背衬块中每个电路板的周边部分直至露出所述电路板的导电部分，并将露出的所述导电部分作为超声探头电极。
[0026]本发明的超声探头背衬成型装置、背衬治具及背衬制造方法，能够制备带有导线的背衬，准确定位导线的位置，有效的解决每个阵元单独引线的工艺难题。只需要将制成的背衬用导电胶与压电材料粘接，就能保证二维面阵超声探头每个阵元能准确的连线，且工艺上容易操作，连接不稳定性，可提升探头性能。利用本发明还能制备一维线阵探头。
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
[0028]图1是现有技术中背衬夹具的结构示意图；
[0029]图2是现有技术中背衬材料倒入背衬夹具的示意图；
[0030]图3是本发明一实施例的超声探头背衬治具的结构示意图；
[0031]图4是本发明一实施例中电路板的结构示意图；
[0032]图5和图6分别是本发明一实施例中的第一压块和第二压块的结构示意图；
[0033]图7是本发明一实施例中压片的结构示意图；
[0034]图8是本发明另一实施例中压片的结构示意图；
[0035]图9是本发明一实施例中定位杆的结构示意图；
[0036]图10是本发明一实施例中电路板和压片的组装示意图；
[0037]图11是本发明一实施例中超声探头背衬成型装置组装后的示意图；
[0038]图12是本发明一实施例中背衬固定夹具的结构示意图；
[0039]图13和图14分别是本发明一实施例中的底座和定位块的结构示意图；
[0040]图15是本发明一实施例中支撑板和压杆的结构示意图；
[0041]图16是本发明一实施例的超声探头背衬治具的使用方法示意图；
[0042]图17是本发明一实施例的超声探头背衬制造方法的流程示意图；
[0043]图18是根据本发明的声探头背衬制造方法制造的背衬块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0044]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0045]本发明提供一种超声探头背衬成型装置、治具及制造方法。该成型装置、治具及制造方法，可用于制备二维面阵超声探头导电背衬。该成型装置主要涉及背衬模具的设计。该治具主要涉及背衬夹具的设计和制作。本发明提供的夹具能准确定位导线的位置，制备带有导线的背衬，有效的解决每个阵元单独引线的工艺难题。
[0046]本发明实施例的超声探头背衬治具可包括本发明实施例的超声探头背衬成型装置。本发明实施例的超声探头背衬成型装置单独用于制备背衬时结构与超声探头背衬治具中背衬成型装置的结构略有不同，后续介绍背衬治具时将做详细说明。
[0047]下面将首先说明本发明实施例的超声探头背衬成型装置单独用于制备背衬时的【具体实施方式】，然后说明背衬成型装置配合背衬固定夹具使用，即超声探头背衬治具的【具体实施方式】。
[0048]图3是本发明一实施例的超声探头背衬治具的结构示意图。如图3所示，本发明实施例的超声探头背衬成型装置，可包括:多个中间镂空的电路板110、多个压片120及固定密封机构130。各个电路板110相互平行设置，相邻的电路板110之间通过至少一个压片120隔开，并且各个电路板110的镂空部分相互连通。固定密封机构130可将多个电路板110和多个压片120固定并密封为一个背衬材料浇入机构。电路板110可用作固化后的背衬材料中的导电体。
[0049]电路板110可为多种规则的或不规则形状，一般为矩形。电路板110的中间镂空可指电路板110的中间区域为镂空结构。电路板110的四周区域可为非镂空结构，可作为与压片120的重叠部分。电路板110上的镂空部分相互连通，可使浇入的液态背衬材料充满上述镂空部分，并将各电路板