超声阵元电极的引出结构及具有该引出结构的阵元和探头的制作方法

本发明涉及超声，具体涉及超声阵元电极的引出结构及具有该引出结构的阵元和探头。

背景技术：

1、超声探头是超声诊断成像设备中的重要部件，超声探头包括声透镜、匹配层、压电层和背衬层，其中，声透镜、匹配层、压电层和背衬层依次层叠设置。超声探头的工作原理是利用压电效应将超声整机的激励电脉冲信号转换为超声波信号进入患者体内，再将组织反馈的超声回波信号转换为电信号，从而实现对组织的检测。

2、现有技术中，通常使用柔性电路板来引出压电层的正电极，使用金属铜箔来引出压电层的负电极，但是由于柔性电路板和铜箔的材料特征及其厚度无法做到更薄，容易在压电层与背衬层及压电层与匹配层之间造成声阻抗失配，从而影响超声探头的性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种超声阵元电极的引出结构及具有该引出结构的阵元和探头，以解决材料在压电层与背衬层及压电层与匹配层之间造成声阻抗失配，从而影响超声探头的性能的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种超声阵元电极的引出结构，包括：

3、第一电连接片和第二电连接片，所述第一电连接片与所述第二电连接片相对设置，所述第一电连接片的第一端适于与压电层的非有效区域的正电极电连接，其中，非有效区域为靠近压电层的边缘处区域；所述第二电连接片的第一端适于与非有效区域的负电极电连接；

4、绝缘连接件，一对所述绝缘连接件间隔设置并连接在所述第一电连接片和第二电连接片之间，一对所述绝缘连接件与所述第一电连接片和所述第二电连接片之间围成贯穿槽。

5、有益效果：通过第一电连接片电连接压电层非有效区域的正电极，将压电层的正电极引出，通过第二电连接片电连接压电层非有效区域的负电极，将压电层的负电极引出，设置绝缘连接件来连接第一电连接片与第二电连接片，使得绝缘连接件、第一电连接片与第二电连接片之间围成贯穿槽，供背衬层穿过贯穿槽与压电层直接接触，使得压电层有效区域的上下两个表面的所在电极引出部分取消掉，压电层的上表面能够直接与匹配层相接，中间没有其他导电层。压电层的下表面的有效区域直接与背衬层相接，中间没有其他导电层，即超声波的传输路径不在经过第一电连接片和第二电连接片，能够完全消除压电层与背衬层及压电层与匹配层之间声阻抗失配的问题，提高超声探头的性能。

6、在一种可选的实施方式中，所述第一电连接片包括第一电连接接头和第一引出部，所述第一电连接接头设于所述第一电连接片的第一端，所述第一电连接接头与所述第一引出部呈角度设置；

7、所述第二电连接片包括第二电连接接头和第二引出部，所述第二电连接接头设于所述第二电连接片的第一端，所述第二电连接接头与所述第二引出部呈角度设置。

8、有益效果：通过将第一电连接接头设置在第一电连接片的第一端，以便于第一电连接接头与压电层非有效区域的正电极电连接。通过将第一电连接接头与第一引出部呈角度设置，以便于第一引出部将第一电连接接头引出与外界连接。通过将第二电连接接头设置在第二电连接片的第一端，以便于第二电连接接头与压电层非有效区域的负电极电连接。通过将第二电连接头与第二引出部呈角度设置，以便于第二引出部将第二电连接接头引出与外界连接。

9、在一种可选的实施方式中，所述第一电连接接头与所述第一引出部呈垂直设置；

10、所述第二电连接接头与所述第二引出部呈垂直设置。

11、有益效果：通过将第一电连接接头与第一引出部垂直设置，使得第一电连接接头与正电极电连接后第一引出部可以贴合背衬层的一壁面向外引出，保证超声阵元结构紧凑，便于安装。通过将第二电连接接头与第二引出部垂直设置，使得第二电连接接头与负电极电连接后第二引出部可以贴合背衬层的另一壁面向外引出，保证超声阵元结构紧凑，便于安装。

12、在一种可选的实施方式中，所述第一电连接接头与所述第一引出部的连接处设有弧形倒角；

13、所述第二电连接接头与所述第二引出部的连接处设有弧形倒角。

14、有益效果：通过在连接处设置弧形倒角，增大背衬层夹角处和第一电连接接头与第一引出部的连接处的接触面积，进而增加第一电连接接头和第一引出部的连接处连接强度，防止第一电连接接头和第一引出部的连接处受外界挤压损伤；通过在连接处设置弧形倒角，增大背衬层夹角处和第二电连接接头与第二引出部的连接处的接触面积，进而增加第二电连接接头和第二引出部的连接处连接强度，防止第二电连接接头和第二引出部的连接处受外界挤压损伤。

15、在一种可选的实施方式中，所述第一电连接片和所述第二电连接片均为柔性电路板。

16、有益效果：第一电连接片和第二电连接片均采用柔性电路板制成，使用同一种材料制成引出结构，以便于引出结构的制作和加工。

17、在一种可选的实施方式中，所述第一电连接片、所述第二电连接片和所述绝缘连接件一体成型设置。

18、有益效果：第一电连接片、第二电连接片和绝缘连接件一体成型设置，以便于引出结构的加工制造，降低引出结构的加工制造的成本。

19、在一种可选的实施方式中，所述绝缘连接件对应连接所述第一电连接接头和所述第二电连接接头的两端。

20、有益效果：通过将绝缘连接件设置在第一电连接接头和第二电连接接头的两端，来增大贯穿槽的开口面积，进而增加背衬层与压电层的接触面积。

21、第二方面，本发明还提供了一种超声阵元，包括：

22、匹配层；

23、压电层；

24、背衬层，所述背衬层、所述压电层和所述匹配层依次层叠设置；

25、超声阵元电极的引出结构，所述第一电连接接头与所述第二电连接接头均设于所述压电层与所述背衬层之间，所述背衬层穿过所述贯穿槽与所述压电层抵接设置。

26、有益效果：因为超声阵元包括引出结构，具有与引出结构相同的效果，在此不再赘述。

27、在一种可选的实施方式中，所述背衬层表面对应所述贯穿槽设有凸起部，所述凸起部自所述背衬层靠近所述压电层的表面朝向所述压电层方向凸起。

28、有益效果：通过将背衬层的表面设置凸起，以便于将背衬层的端部穿过贯穿槽与压电层接触，同时使得背衬层的侧面与第一引出部和第二引出部接触。

29、第三方面，本发明还提供了一种超声探头，包括：超声阵元，多个所述超声阵元间隔设置，每个所述超声阵元的第一引出部单独与主机电连接，所述超声阵元的第二引出部接地设置。

30、有益效果：因为超声探头包括超声阵元，具有与超声阵元相同的效果，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种超声阵元电极的引出结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超声阵元电极的引出结构，其特征在于，所述第一电连接片(1)包括第一电连接接头(101)和第一引出部(102)，所述第一电连接接头(101)设于所述第一电连接片(1)的第一端，所述第一电连接接头(101)与所述第一引出部(102)呈角度设置；

3.根据权利要求2所述的超声阵元电极的引出结构，其特征在于，所述第一电连接接头(101)与所述第一引出部(102)呈垂直设置；

4.根据权利要求2所述的超声阵元电极的引出结构，其特征在于，所述第一电连接接头(101)与所述第一引出部(102)的连接处设有弧形倒角；

5.根据权利要求3所述的超声阵元电极的引出结构，其特征在于，所述第一电连接片(1)和所述第二电连接片(2)均为柔性电路板。

6.根据权利要求5所述的超声阵元电极的引出结构，其特征在于，所述第一电连接片(1)、所述第二电连接片(2)和所述绝缘连接件(3)一体成型设置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的超声阵元电极的引出结构，其特征在于，所述绝缘连接件(3)对应连接所述第一电连接接头(101)和所述第二电连接接头(201)的两端。

8.一种超声阵元，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的超声阵元，其特征在于，所述背衬层(7)表面对应所述贯穿槽(4)设有凸起部(701)，所述凸起部(701)自所述背衬层(7)靠近所述压电层(6)的表面朝向所述压电层(6)方向凸起。

10.一种超声探头，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及超声技术领域，公开了超声阵元电极的引出结构及具有该引出结构的阵元和探头。其中，超声阵元电极的引出结构包括第一电连接片和第二电连接片，第一电连接片与第二电连接片相对设置，第一电连接片的第一端适于与压电层的非有效区域的正电极电连接；第二电连接片的第一端适于与非有效区域的负电极电连接；一对绝缘连接件间隔设置并连接在第一电连接片和第二电连接片之间，一对绝缘连接件与第一电连接片和第二电连接片之间围成贯穿槽。本发明通过第一电连接片电连接压电层非有效区域的正电极，通过第二电连接片电连接压电层非有效区域的负电极，能够消除压电层与背衬层及压电层与匹配层之间声阻抗失配的问题，提高超声探头的性能。

技术研发人员：席奎,尹鹏
受保护的技术使用者：深圳市科曼医疗设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14