换能器探头及医用设备的制作方法

1.本技术涉及换能器技术领域，具体而言，涉及一种换能器探头及使用该换能器探头的医用设备。


背景技术：

2.压力换能器是能够感受压力信号，并将压力信号转化为电信号的能量转化器件。其核心部件为压力敏感元件，例如压电晶片，现各种压力换能器广泛应用于工业、生活和医疗领域。
3.超声换能器是在超声频率范围内将交变的电信号转化为声信号或者将外界的声信号转换为电信号的能量转化器件。由于超声波具有穿透性，可以穿透物体表面，可以通过超声波遇到界面和障碍物时其回波信号的变化，无损探测物体内部的结构。
4.在既需要使用压力换能器又需要超声换能器的使用场景时，压力换能器和超声换能器分别进行相应的检测。更换不同的检测设备势必会花费较多的仪器安装时间和检测时间。由于压力换能器和超声换能器核心部件都是压力敏感元件，且用于探测不同频率的信号，因此如何提供一种兼具压力换能器和超声换能器的检测设备，成为本领域研究的重点。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种换能器探头，其同时具备压力探测和超声成像功能，能拓展产品的功能，拓宽应用范围。
6.第一方面，提供了一种换能器探头，包括：
7.基底芯片；
8.绝缘层，覆盖在所述基底芯片的上表面；
9.双压电层，设置在所述绝缘层上表面，包括压力层、超声层和位于所述压力层和超声层中间并能够屏蔽超声层和压力层之间信号干扰的隔离层；所述超声层位于所述压力层的上方；
10.导电组件，包括用于电连接所述基底芯片与所述压力层的第一导电组件和用于电连接所述基底芯片与所述超声层的第二导电组件。
11.在一种可实施的方案中，所述双压电层包括：
12.第一电极层,设置在所述绝缘层的上表面且面积小于所述绝缘层的面积，包括第一电极主体和第一支肋；所述第一支肋与所述第一电极主体电连接并作为所述第一电极主体的引出端；
13.压力压电层，设置在所述绝缘层上并将所述第一电极层覆盖，所述压力压电层上布置若干阵列排布的压电换能器单元；
14.中间层，设置在所述压力压电层的上表面且面积小于所述压力压电层的面积；
15.超声压电层，设置在所述中间层上并将所述中间层覆盖，用于产生超声信号；
16.第四电极层，设置在所述超声压电层的上表面且面积小于所述超声压电层的面
积，包括第四电极主体和第四支肋；所述第四支肋与所述第四电极主体电连接并作为所述第四电极主体的引出端；
17.所述中间层被配置为：屏蔽所述超声压电层和所述压力压电层之间的信号干扰，以及与所述压力压电层和所述第一电极层构成所述压力层并将所述压力压电层产生的压力信号传输至所述基底芯片；以及与所述超声压电层和所述第四电极层构成所述超声层并将所述超声压电层产生的超声信号传输至所述基底芯片。
18.在一种可实施的方案中，所述中间层包括：
19.第二电极层，包括第二电极主体和第二支肋；所述第二支肋与所述第二电极主体电连接并作为所述第二电极主体的引出端；所述第二电极层位于所述第一电极层的正上方；
20.所述超声压电层与所述第二电极层接触的部分极化，与所述压力压电层接触的部分不极化。
21.在另一种可实施的方案中，所述中间层包括：
22.第二电极层，设置在所述压力压电层的上表面且面积小于所述压力压电层的面积，包括第二电极主体和第二支肋；所述第二支肋与所述第二电极主体电连接并作为所述第二电极主体的引出端；
23.所述隔离层；
24.第三电极层，位于所述隔离层的上方，包括第三电极主体和第三支肋，所述第三支肋与所述第三电极主体电连接并作为所述第三电极主体的引出端；所述超声压电层设置在所述隔离层上并将所述第三电极层覆盖；
25.所述第一电极层和所述第二电极层用于将所述压电换能器单元产生的压力信号传输至所述基底芯片，所述第三电极层和所述第四电极层用于将所述超声压电层产生的超声信号传输至所述基底芯片。
26.在一种可实施的方案中，所述基底芯片上配置有第一接触点、第二接触点和第四接触点；
27.所述第一接触点与第一支肋通过第一导电柱连接；所述第二接触点与第二支肋通过第二导电柱连接；所述第四接触点与第四支肋通过第四导电柱连接；
28.所述第一导电柱、第二导电柱、第四导电柱均穿设所述双压电层并避让所述第一电极层、第二电极层和第四电极层；
29.所述第一接触点、第一导电柱、第二接触点和第二导电柱构成所述第一导电组件；所述第二接触点、第二导电柱、第四接触点和第四导电柱构成所述第二导电组件。
30.在一种可实施的方案中，所述第一导电柱的截面积小于第一支肋的截面积；所述第二导电柱的截面积小于第二支肋的截面积；所述第四导电柱的截面积小于第三支肋的截面积。
31.在一种可实施的方案中，所述第一电极层、第四电极层、中间层中的第二电极层或中间层中的第二电极层和所述第三电极层上均刻蚀有激励层。
32.在一种可实施的方案中，换能器探头还包括保护层，设置在所述超声压电层的上方并覆盖所述第四电极层；
33.在一种可实施的方案中，所述超声压电层的厚度与所述压力压电层的厚度不同。
34.根据本技术的第二方面，还提供了一种医用设备，包括如上任一项所述结构的换能器探头。
35.由以上技术方案可知，本技术将具有压力探测的压力层和具有超声成像功能的超声层设置在一个换能器探头结构中，压力信号和超声信号同步独立检测，能够在进行压力探测的同时还可进行超声成像，从而拓展了产品的功能，拓宽了应用场景。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
37.图1为根据本技术实施例示出的一种换能器探头的结构示意图；
38.图2为根据本技术实施例示出的另一种换能器探头的结构示意图；
39.图3为图2所示换能器探头的截面图；
40.图4～图13为实施图2所述换能器探头第一步骤至第十步骤各步骤的结构示意图。
具体实施方式
41.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
42.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
43.图1为根据本技术实施例示出的一种换能器探头的结构示意图。参见图1，换能器探头包括基底芯片100、绝缘层200、双压电层300和导电组件。
44.绝缘层200覆盖在基底芯片100的上表面。双压电层300设置在绝缘层200 上表面，双压电层300包括压力层310、超声层320和位于压力层310和超声层 320中间的隔离层330。超声层320位于压力层310的上方。其中，压力层310 用于压力探测，超声层320用于超声成像。隔离层330用于屏蔽超声层320和压力层310之间的信号干扰，以保证两者均能够正常发挥其效用。导电组件包括用于电连接基底芯片100与压力层310的第一导电组件和用于电连接基底芯片100与超声层320的第二导电组件。
45.由于压力换能器和超声换能器的核心部件都是压力敏感元件，且用于探测不同频率的信号，因此本技术在上述实现过程中，将具有压力探测的压力层 310和具有超声成像功能的超声层320设置在一个换能器探头结构中，压力信号和超声信号同步独立检测，从而使本技术中的换能器探头在进行压力探测的同时还可进行超声成像，从而拓展了产品的功能，拓宽了应用场景。
46.在一种可实施的方案中，压力层310包括第一电极层311、压力压电层312 和第二
电极层313。第一电极层311设置在绝缘层200的上表面且面积小于绝缘层200的面积，包括第一电极主体和第一支肋314，第一支肋314与第一电极主体电连接并作为第一电极主体的引出端。压力压电层312设置在绝缘层200上并将第一电极层311覆盖，压力压电层312上布置若干阵列排布的压电换能器单元(图中未示出)。第二电极层313设置在压力压电层312的上表面且面积小于压力压电层312的面积，包括第二电极主体和第二支肋315；第二支肋315 与第二电极主体电连接并作为第二电极主体的引出端。在压力压电层312接受到压力时，第一电极层311和第二电极层313用于将压电换能器单元产生的压力信号传输至基底芯片100。
47.超声层320包括第三电极层321、超声压电层322和第四电极层323。第三电极层321位于隔离层330的上方，包括第三电极主体和第三支肋324，第三支肋324与第三电极主体电连接并作为第三电极主体的引出端。超声压电层322 设置在隔离层330上并将第三电极层321覆盖。第四电极层323设置在超声压电层322的上表面且面积小于超声压电层322的面积，包括第四电极主体和第四支肋325；第四支肋325与第四电极主体电连接并作为第四电极主体的引出端。在超声压电层322接受到压力时，第三电极层321和第四电极层323用于将超声压电层产生的超声信号传输至基底芯片100。
48.在该实施方案中，第二电极层313、隔离层330和第三电极层321构成中间层。
49.在另一种可实施的方案中，中间层只包括第二电极层，该实施例中第二电极层所起的作用与上一实施例中的第二电极层313、隔离层330和第三电极层 321的作用相同。图2为根据本技术实施例示出的另一种换能器探头的结构示意图。图3为图2所示换能器探头的截面图。参见图2和图3，第二电极层313位于第一电极层311的正上方，且超声压电层322与第二电极层313接触的部分极化，与压力压电层312接触的部分不极化。
50.在一种可实施的方案中，基底芯片100上配置有第一接触点110、第二接触点120(与第三接触点130重合)和第四接触点140。第一接触点110与第一支肋314通过第一导电柱500连接；第二接触点120与第二支肋315通过第二导电柱600(与第三导电柱700重合)连接；第四接触点140与第四支肋325通过第四导电柱800连接。第一导电柱500、第二导电柱600、第四导电柱800均穿设双压电层300并避让第一电极层311、第二电极层313和第四电极层323。第一接触点110、第一导电柱500、第二接触点120和第二导电柱600构成第一导电组件；第二接触点120、第二导电柱600、第四接触点140和第四导电柱800构成第二导电组件。
51.在一种可实施的方案中，第一导电柱500的截面积小于第一支肋314的截面积；第二导电柱600的截面积小于第二支肋315的截面积；第四导电柱800 的截面积小于第四支肋325的截面积。
52.在一种可实施的方案中，第一电极层311、第二电极层313、第三电极层 321和第四电极层323上均刻蚀有激励层。
53.在一种可实施的方案中，换能器探头还包括保护层400，设置在超声压电层322的上方并覆盖第四电极层323。
54.在本技术所实施的方案中，超声压电层322的厚度与压力压电层312的厚度可相同也可以不同。
55.根据本技术的一个方面，还提供了一种换能器探头的制作方法，包括：
56.基于cmos工艺形成基底芯片；
57.在基底芯片的表面形成绝缘层；
58.在绝缘层的表面自下而上依次沉积压力层、隔离层和超声层；隔离层用于屏蔽超声层和压力层之间的信号干扰；压力层、隔离层和超声层构成双压电层；
59.在基底芯片和压力层之间设置电连接基底芯片和压力层的第一导电组件，以及在基底芯片和超声层之间设置用于电连接基底芯片和超声层的第二导电组件；所述第一导电组件和所述第二导电组件构成所述换能器探头的导电组件。
60.具体地，以下提供图1所示换能器探头结构的制作流程，包括：
61.1)、基于cmos(complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺形成信号处理器基底芯片100，该基底芯片100基于硅晶圆、玻璃或者其他材料的基底。基底芯片100设置四个接触点，分别为第一接触点 110，第二接触点120，第三接触点130，第四接触点140，可看作是cmos芯片的四个i/o端口。
62.2)、在基底芯片100表面形成绝缘层200，绝缘层200可以为二氧化硅或者其他本领域的各种绝缘材料，本实施例中的绝缘层200材质选用聚酰亚胺 (polyimide，pi)。
63.3)、完成步骤2)后，在绝缘层200表面沉积一层金属材料作为第一电极层311，并进行图形化工艺，刻蚀出激励层的第一电极层311。第一电极层311 包括第一电极主体以及第一支肋314，第一支肋314可以看做第一电极层311的引出端，第一电极主体与第一支肋314的一端连接，第一支肋314用于与基底芯片100中的第一接触点110电连接。在本技术实施例中，第一电极层311的材质可以为金属、金属硅化物、金属氮化物、金属氧化物或导电碳等导电材料。如，第一电极层311的材质例如可以为 mo、al、cu、ag、au、ni、co、tial、tin或tan等。此外，下文提及的金属材料的选择可以参考本部分的描述，不再赘述。
64.4)、完成步骤3)后，在绝缘层200和第一电极层311上沉积压力压电层 312，压电层可由物理气相沉积、化学气相沉积、丝网印刷等方法形成，压电材料可以为压电晶体、压电陶瓷或压电聚合物等。同时制作若干阵列排布的压电换能器单元，则若干压电换能器单元的之间的压电层可以是连续的。在本实施例中采用的压电材料为锆钛酸铅(pzt)。
65.5)、完成步骤4)后，参照步骤3)，在压力压电层312上沉积一层金属材料作为电极，并进行图形化处理，得到第二电极层313。第二电极层313包括第二电极主体和第二支肋315，第二电极主体作为压力压电层312的上电极，第二支肋315可以看做第二电极层313的引出端，第二电极主体与第二支肋315 的一端连接，第二支肋315用于与基底芯片100中的第二接触点120电连接。用于压力探测时，第一电极层311与第二电极层313可以分别与基底芯片100 的第一接触点110和第二接触点120电性连接，以便于接受压力信号并将压力信号传输到基底芯片100
66.6)、完成步骤5)后，在第二电极层313上沉积一层隔离层，隔离层的制作材料为金属、陶瓷或者其他高阻抗的材料，或者空气等低阻抗材料。隔离层用于充当信号隔离层330，超声层320位于压力层310的上方，在超声波的传播路径中，当膜层间声阻抗失配，且隔离层厚度为四分之一超声波波长的奇数倍时，超声波在隔离层界面处几乎全部反射，所以从超声压电层322传出来的超声波，在隔离层界面处几乎全反射，不会向下传播到压力层310，从而避免压力压电层312探测压力信号时受到超声波的干扰。
67.7)、完成步骤6)后，在隔离层上沉积一层金属材料作为电极，并进行图形化处理，得到第三电极层321。第三电极层321包括第三电极主体和第三支肋 324，第三电极主体用
于作为超声层320的下电极，第三支肋324可以看做第三电极层321的引出端，第三电极主体与第三支肋324的一端连接，第三支肋324 用于与基底芯片100中的第三接触点130电连接。
68.8)、完成7)后，在第三电极层321上方涂覆超声压电层322，超声压电层322的材料和厚度可以和压力压电层312相同，也可以不同。在本实施例中压电材料为偏氟乙烯
‑
三氟乙烯共聚物(pvdf
‑
tri)，涂覆完超声压电层322，进行原位极化，下面有电极的部分完成极化，下面没有电极的部分不能极化，被极化的超声压电层322具有压电性能，其余未极化的压电层区域不具有压电性能。
69.9)、完成8)后，参照步骤3)沉积一层金属材料作为电极层，并进行图形化工艺，刻蚀出激励层的第四电极层323。第四电极层323包括第四电极主体和第四支肋325，第四电极主体用于作为超声层320的上电极，第四支肋325可以看做第四电极层323的引出端，第四电极主体与第四支肋325的一端连接，第四支肋325用于与基底芯片100中的第四接触点140电连接。
70.10)、完成9)后，执行刻蚀工艺，在第一支肋314和第一接触点110相对的区域，以及第二支肋315和第二接触点120相对的区域，第三支肋324和第三接触点130相对的区域，第四支肋325和第四接触点140相对的区域，形成第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔。第一通孔穿过超声压电层322、压力压电层312、第一支肋314、绝缘层200，漏出对应的基底芯片100的第一接触点110，第二通孔穿过隔离层、第二支肋315、压力压电层312、绝缘层 200，漏出对应的基底芯片100的第二接触点120。第三通孔穿过超声压电层 322、第三支肋324、压力层310、绝缘层200，漏出对应的基底芯片100的第三接触点130，第四通孔穿过第四支肋325、超声压电层322、第四支肋325、压力压电层312、绝缘层200，漏出对应的基底芯片100的第四接触点140，本实施例中，通过对通孔制作工艺的控制，第一通孔优选的漏出第一支肋314的至少部分上表面，以便增强后续第一支肋314与导电介质的接触面积。同样，第二通孔、第三通孔、第四通孔均漏出相应支肋的至少部分上表面，以便增强后续与导电介质的接触面积。
71.11)、完成10)后，在第一通孔，第二通孔、第三通孔和第四通孔的内部以及上方沉积导电介质，导电介质填满第一通孔，第二通孔、第三通孔和第四通孔。在本实施例中，导电介质为铝，通过物理气相沉积形成，导电介质也可以为其他导电材料。在沉积完导电介质后，执行图形化工艺，去除第一通孔，第二通孔、第三通孔和第四通孔外的部分导电介质，填满第一通孔的为第一导电柱500，填满第二通孔的为第二导电柱600，填满第三通孔的为第三导电柱 700，填满第四通孔的为第四导电柱800。第一导电柱500分别与基底芯片100 的第一接触点110与第一支肋314电接触，从而电性连通基底芯片100的第一接触点110与第一电极层311，第二导电柱600分别与基底芯片100的第二接触点120与第二支肋315电接触，从而电性连通基底芯片100的第二接触点120与第二电极层313，第三导电柱700分别与基底芯片100的第三接触点130与第三支肋324电接触，从而电性连通基底芯片100的第三接触点130与第三电极层 321，第四导电柱800分别与基底芯片100的第四接触点140与第四支肋325电接触，从而电性连通基底芯片100的第四接触点140与第四电极层323。利用上述第一导电柱500及第二导电柱600，实现了基底芯片100电路单元与上方的压力压电层312之间的电性连接，也即实现了信号处理器基底与压力换能器之间的电性连接。利用上述第三导电柱700及第四导电柱800，实现了基底芯片100 电路单元与超声压电层322之间的电性连接，
也即实现了信号处理器基底与超声换能器之间的电性连接。
72.12)、完成11)后，在芯片上方沉积一层保护层400，保护层400覆盖超声压电层322、第四电极层323、第一导电柱500、第二导电柱600和第三导电柱700。可利用本领域公知的沉积工艺沉积上述保护层400。保护层400一方面可以起到对压电层的密封绝缘保护作用，另一方面保护层400还可以兼作为超声换能器像素结构的匹配层。由此第一电极层311、第二电极层313、第三电极层321、第四电极层323、压力压电层312、超声压电层322、保护层400配合形成了对应于基底芯片100电路单元而形成的压力和超声双压电层300换能器像素结构。上述各层的厚度和平面尺寸进行优化组合可获得理想的谐振频率和更高的灵敏度。在本实施例中，保护层400的材料为硅橡胶，也可以为本领域的其他绝缘材料或组合。
73.以下提供图2所示换能器探头结构的制作流程。图2所示换能器探头结构的制作流程与图1所示换能器探头结构的制作流程部分相同，其不同之处在于接触点的数量和电极层数量不同，具体如下：
74.1)、基于cmos(complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺形成信号处理器基底芯片100，该基底芯片100基于硅晶圆、玻璃或者其他材料的基底。基底芯片100设置三个接触点，分别为第一接触点 110，第二接触点120，第四接触点140，可看作是cmos芯片的三个i/o端口。参见图3。
75.2)、在基底芯片100表面形成绝缘层200，参见图4，绝缘层200可以为二氧化硅或者其他本领域的各种绝缘材料，本实施例中的绝缘层200材质选用聚酰亚胺(polyimide，pi)。
76.3)、完成步骤2)后，在绝缘层200表面沉积一层金属材料作为第一电极层311，并进行图形化工艺，刻蚀出激励层的第一电极层311，参见图6。第一电极层311包括第一电极主体以及第一支肋314，第一支肋314可以看做第一电极层311的引出端，第一电极主体与第一支肋314的一端连接，第一支肋314 用于与基底芯片100中的第一接触点110电连接。在本技术实施例中，第一电极层311的材质可以为金属、金属硅化物、金属氮化物、金属氧化物或导电碳等导电材料。如，第一电极层311的材质例如可以为 mo、al、cu、ag、au、ni、co、tial、tin或tan等。此外，下文提及的金属材料的选择可以参考本部分的描述，不再赘述。
77.4)、完成步骤3)后，在绝缘层200和第一电极层311上沉积压力压电层 312，参见图7。压电层可由物理气相沉积、化学气相沉积、丝网印刷等方法形成，压电材料可以为压电晶体、压电陶瓷或压电聚合物等。同时制作若干阵列排布的压电换能器单元，则若干压电换能器单元的之间的压电层可以是连续的。在本实施例中采用的压电材料为锆钛酸铅(pzt)。
78.5)、完成步骤4)后，参照步骤3)，在压力压电层312上沉积一层金属材料作为电极，并进行图形化处理，得到第二电极层313，参见图8。第二电极层313包括第二电极主体和第二支肋315，第二电极主体作为压力压电层312的上电极，第二支肋315可以看做第二电极层313的引出端，第二电极主体与第二支肋315的一端连接，第二支肋315用于与基底芯片100中的第二接触点120 电连接。用于压力探测时，第一电极层311与第二电极层313可以分别与基底芯片100的第一接触点110和第二接触点120电性连接，以便于接受压力信号并将压力信号传输到基底芯片100。在该实施例中，第二电极层313合成了上一实施例中第二电极层313、隔离层和第三电极层321三者的功能，即除了作为压力压电层312的上电极之外，还可以作为下述超声压电层322的下电极，以及充当信号隔离层330，在超声波的传播路径中，当膜层间声阻抗失配，且隔离层厚度为四分之一超声波波长的奇数倍时，超声波在隔离层
界面处几乎全部反射，所以从超声压电层322传出来的超声波，在第二电极层313界面处几乎全反射，不会向下传播到压力压电层312，从而避免压力压电层312探测压力信号时受到超声波的干扰。
79.6)、完成步骤5)后，在第二电极层313上方涂覆超声压电层322，参见图9。超声压电层322的材料和厚度可以和压力压电层312相同，也可以不同。在本实施例中压电材料为偏氟乙烯
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三氟乙烯共聚物(pvdf
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tri)，涂覆完超声压电层322，进行原位极化，下面有电极的部分完成极化，下面没有电极的部分不能极化，被极化的超声压电层322具有压电性能，其余未极化的压电层区域不具有压电性能。
80.7)、完成步骤6)后，参照步骤3)沉积一层金属材料作为电极层，并进行图形化工艺，刻蚀出激励层的第四电极层323。参见图10，第四电极层323 包括第四电极主体和第四支肋325，第四电极主体用于作为超声层320的上电极，第四支肋325可以看做第四电极层323的引出端，第四电极主体与第四支肋325 的一端连接，第四支肋325用于与基底芯片100中的第四接触点140电连接。
81.8)、完成步骤7)后，执行刻蚀工艺，在第一支肋314和第一接触点110 相对的区域，以及第二支肋315和第二接触点120相对的区域，第四支肋325 和第四接触点140相对的区域，形成第一通孔340、第二通孔350、第四通孔 360，参见图11。第一通孔340穿过超声压电层322、压力压电层312、第一支肋314、绝缘层200，漏出对应的基底芯片100的第一接触点110，第二通孔 350穿过超声压电层322、第二支肋315、压力压电层312、绝缘层200，漏出对应的基底芯片100的第二接触点120。第四通孔360穿过第四支肋325、超声压电层322、第二支肋315、压力压电层312、绝缘层200，漏出对应的基底芯片 100的第四接触点140。本实施例中，通过对通孔制作工艺的控制，第一通孔 340优选的漏出第一支肋314的至少部分上表面，以便增强后续第一支肋314与导电介质的接触面积。同样，第二通孔350、第四通孔360均漏出相应支肋的至少部分上表面，以便增强后续与导电介质的接触面积。
82.9)、完成步骤8)后，在第一通孔340，第二通孔350和第四通孔360的内部以及上方沉积导电介质，导电介质填满第一通孔340，第二通孔350和第四通孔360，每个通孔内导电介质的上表面高出孔外的压电层上表面，在本实施例中，所述导电介质为铝，通过物理气相沉积形成，导电介质也可以为其他导电材料。在沉积完导电介质后，执行图形化工艺，去除第一通孔340，第二通孔350和第四通孔360外的部分导电介质，填满第一通孔340的为第一导电柱 500，填满第二通孔350的为第二导电柱600(相当于图1中的第二导电柱600 和第三导电柱700)，填满第四通孔360的为第四导电柱800，参见图12。第一导电柱500分别与基底芯片100的第一接触点110与第一支肋314电接触，从而电性连通基底芯片100的第一接触点110与第一电极层311，第二导电柱600分别与基底芯片100的第二接触点120与第二支肋315电接触，从而电性连通基底芯片100的第二接触点120与第二电极层313，第四导电柱800分别与基底芯片100的第四接触点140与第四支肋325电接触，从而电性连通基底芯片100的第四接触点140与第二电极层313。利用上述第一导电柱500及第二导电柱 600，实现了基底芯片100电路单元与上方的压力压电层312之间的电性连接，也即实现了信号处理器基底与压力换能器之间的电性连接。利用上述第二导电柱600及第四导电柱800，实现了基底芯片100电路单元与超声压电层322之间的电性连接，也即实现了信号处理器基底与超声换能器之间的电性连接。
83.10)、完成步骤9)后，在超声层上方沉积一层保护层400，参见图13，保护层400覆盖超声压电层322、第四电极层323、第一导电柱500、第二导电柱 600和第四导电柱800。可利用本领域公知的沉积工艺沉积上述保护层400。保护层400一方面可以起到对压电层的密封绝缘保护作用，另一方面保护层400 还可以兼作为超声换能器像素结构的匹配层。由此第一电极层311、第二电极层313、第四电极层323、压力压电层312、超声压电层322、保护层400配合形成了对应于基底芯片100电路单元而形成的压力和超声双压电层300换能器像素结构。上述各层的厚度和平面尺寸进行优化组合可获得理想的谐振频率和更高的灵敏度。在本实施例中，保护层400的材料为硅橡胶，也可以为本领域的其他绝缘材料或组合。
84.由以上技术方案可知，本技术将具有压力探测的压力层和具有超声成像功能的超声层设置在一个换能器探头结构中，压力信号和超声信号同步独立检测，因此能够在进行压力探测的同时还可进行超声成像，从而拓展了产品的功能，拓宽了应用场景。
85.根据本技术的另一方面，还提供了一种医用设备，包括如上所述任一结构的换能器探头。
86.医用设备应用案例1：
87.血管内检测：换能器探头中的压力换能器用于血管内触诊，可探测血管内凸出位置和粗糙表面的凹凸间隔；换能器探头中的超声换能器用于血管内壁成像和血流检测，两者结合得到血管内壁的真实形貌。
88.医用设备应用案例2：
89.皮肤及皮下组织检测：换能器探头中的压力换能器，可贴在皮肤表面探测脉搏。由于超声波能穿透皮肤表层，检测皮下组织，所以换能器探头中的超声换能器可用于探测皮下组织中的肿物、结节以及血流等情况。
90.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。