一种超声换能器阵列探头的制作方法

本发明实施例涉及超声检测技术，尤其涉及一种超声换能器阵列探头。

背景技术：

超声检测已广泛应用于各工业领域和医疗领域，如石油管道检测、核电站水冷管检测、心血管疾病和妇产科疾病治疗检查等领域。

目前，无论是外置还是内置的管道探伤仪结构都是由环状超声换能器阵列探头组成。超声波换能器是一种能量转换器件，它的功能是将输入的电功率转换成机械功率(即超声波)再传递出去。制作环状超声换能器阵列探头的方法通常有两种，具体的：一种是先制作出超声换能器平面线阵，利用划片机将压电材料切割成大小均匀，以及，排列和间隙均匀的小块，再在小块中间填充环氧树脂，待环氧树脂固化后，将由压电材料和环氧树脂组成的线阵弯成环状；另一种是先将压电材料预先制作或者切割成环形，再将压电材料套在一个圆柱形的轴芯上，利用切割设备沿着圆周将压电材料切割成大小均匀，以及，排列和间隙均匀的小块。通常超声换能器的材料为压电陶瓷或压电单晶。

然而，发现现有技术中至少存在如下缺陷，针对第一种方法而言，制作难度增大。具体的：由于压电陶瓷和压电单晶均为脆性材料，因此，采用上述材料制作环状换能器阵列探头时很容易发生断裂现象。基于此，采用上述第一种方法制作时，尤其制作高频阵列时，由于压电材料的厚度可以达到毫米甚至微米级，而制作的材料为脆性材料，因此，导致制作时稍有不慎材料就可能断裂，进而增大了制作难度。针对第二种方法而言，对切割设备要求高。具体的：由于在圆柱形的轴芯上切割的难度远大于平面切割，尤其是当器件尺寸十分小的时候，因此，为了保证切割精度，需要切割刀沿着圆周以十分精确的步长移动，否则将使切割出的压电材料小块不均匀，进而严重影响器件性能。上述也增大了制作难度。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种超声换能器阵列探头，以降低超声换能器阵列探头的制作难度。

本发明实施例提供了一种超声换能器阵列探头，该超声换能器阵列探头，包括：超声换能阵列结构、外壳和第一声学材料；

所述外壳内设置有由至少三个所述超声换能阵列结构组成的棱柱；

所述外壳与所述超声换能阵列结构之间的间隙空间填充有所述第一声学材料。

进一步的，所述超声换能阵列结构包括：超声换能器、第一芯片和方形基板；所述超声换能器包括超声换能器阵元和第一填充物，所述超声换能器阵元的个数为m×n个，m≥1，n≥1，所述超声换能器阵元间隔排列，所述第一填充物填充于各超声换能器阵元之间的间隔空间内；所述超声换能器阵元与所述第一芯片连接；

所述超声换能器设置于所述方形基板的表面和/或内嵌于所述方形基板的内部，以及，所述第一芯片设置于所述方形基板的表面和/或内嵌于所述方形基板的内部。

进一步的，所述超声换能器设置于所述方形基板的表面和/或内嵌于所述方形基板的内部，以及，所述第一芯片设置于所述方形基板的表面和/或内嵌于所述方形基板的内部，包括：

所述超声换能器设置于所述方形基板的第一表面的第一侧和/或所述超声换能器内嵌于所述方形基板的内部的第一侧；

所述第一芯片设置于所述方形基板的第一表面的第二侧、所述第一芯片设置于所述方形基板的第二表面的一侧和所述第一芯片设置于所述方形基板的内部的第二侧中的至少一种；

其中，所述方形基板的第一表面和所述方形基板的第二表面为所述方形基板的相对表面；所述方形基板的第一表面的第一侧与所述方形基板的第一表面的第二侧为所述第一表面的相对两侧；所述方形基板的内部的第一侧和所述方形基板的内部的第二侧为所述方形基板的内部的相对两侧。

进一步的，所述方形基板的表面设置第一信号线，所述方形基板的内部设置孔，所述孔包括通孔、盲孔和埋孔中的至少一种；

设置于所述方形基板的第一表面的所述超声换能器和设置于所述方形基板的第一表面的所述第一芯片通过所述第一信号线连接；

设置于所述方形基板的第一表面的所述超声换能器和设置于所述方形基板的第二表面的所述第一芯片通过所述第一信号线连接，和/或，设置于所述方形基板的第一表面的所述超声换能器和设置于所述方形基板的第二表面的所述第一芯片通过所述孔连接；

设置于所述方形基板的内部的所述超声换能器和设置于所述方形基板的内部的所述第一芯片通过所述第一信号线连接；

设置于所述方形基板的第一表面的所述第一芯片和设置于所述方形基板的第二表面的所述第一芯片通过所述孔连接，和/或，设置于所述方形基板的第一表面的所述第一芯片和设置于所述方形基板的第二表面的所述第一芯片未连接。

进一步的，该超声换能器阵列探头还包括柔板和第二填充物；

所述柔板和所述超声换能阵列结构之间填充有所述第二填充物。

进一步的，该超声换能器阵列结构还包括引线，所述柔板的表面设置第二信号线；

设置于所述方形基板的第二表面的第一芯片通过所述第二信号线与所述柔板连接；

设置于所述方形基板的第一表面的第一芯片通过所述引线与所述第二信号线连接；

其中，所述方形基板的第二表面为与所述柔板之间填充所述第二填充物的表面。

进一步的，该超声换能器还包括同轴线；所述同轴线设置于所述方形基板的表面的一侧。

进一步的，所述外壳与所述超声换能阵列结构之间的间隙空间被所述第一声学材料完全填充或部分填充。

进一步的，各超声换能阵列结构之间的间隙空间设置有第二声学材料和/或第二芯片；各超声换能阵列结构之间的间隙空间被所述第二声学材料完全填充或部分填充。

进一步的，所述第一填充物为环氧树脂。

本发明实施例设计由至少三个超声阵列结构组成的棱柱状超声换能器阵列探头代替环状超声换能器阵列探头，降低了超声换能器阵列探头的制作难度。此外，由于超声换能器阵列探头可兼容目前广泛使用的集成电路封装工艺，因此，可在现有的、成熟的以及规模化的封装工艺条件下，实现专用集成电路和超声换能阵列结构的集成和高精度互联，进而也极大提高了超声换能器阵列探头的生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种超声换能器阵列探头的横截面结构示意图；

图2是本发明实施例中的一种超声换能器阵列探头的三维结构示意图；

图3是本发明实施例中的一种超声换能器阵列探头的平铺结构示意图；

图4是本发明实施例中的一种超声换能阵列结构的平铺结构示意图；

图5是本发明实施例中的一种超声换能器阵列结构的侧视结构示意图；

图6是本发明实施例中的另一种超声换能器阵列结构的侧视结构示意图；

图7是本发明实施例中的再一种超声换能阵列结构的侧视结构示意图；

图8是本发明实施例中的又一种超声换能阵列结构的侧视结构示意图；

图9是本发明实施例中的还一种超声换能阵列结构的侧视结构示意图；

图10是本发明实施例中的还一种超声换能阵列结构的侧视结构示意图；

图11是本发明实施例中的还一种超声换能阵列结构的侧视结构示意图；

图12是本发明实施例中的还一种超声换能阵列结构的侧视结构示意图；

图13是本发明实施例中的一种超声换能器阵列探头的侧视结构示意图；

图14是本发明实施例中的另一种超声换能器阵列探头的侧视结构示意图；

图15是本发明实施例中的再一种超声换能器阵列探头的侧视结构示意图；

图16是本发明实施例中的又一种超声换能器阵列探头的侧视结构示意图；

图17是本发明实施例中的一种超声换能阵列结构的剖面结构示意图；

图18是本发明实施例中的另一种超声换能器阵列探头的横截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定，实施例中记载的各个特征可进行组合，形成多个可选方案。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种超声换能器阵列探头的横截面结构示意图，本实施例可适用于降低超声换能阵列结构的制作难度的情况。如图1所示，该超声换能器阵列探头具体可以包括超声换能阵列结构1、外壳2和第一声学材料3，下面对其结构和功能进行说明。

外壳2内可设置有由至少三个超声换能阵列结构1组成的棱柱。

外壳2与超声换能阵列结构1之间的间隙空间可填充有第一声学材料3。

在本发明的实施例中，超声换能阵列结构1的个数可以为t个，t≥3，t个相同的超声阵列结构1可组成夹角为360°/t的t棱柱。外壳2与超声换能阵列结构1之间的间隙空间可填充有第一声学材料3，第一声学材料3可用于保证超声换能器10产生的超声波传导。需要说明的是，外壳2与超声换能阵列结构1之间的间隙空间可被第一声学材料3部分填充或完全填充，所谓部分填充即可理解为填充预设厚度，预设厚度可根据实际情况进行确定，在此不作具体限定。第一声学材料3所选材料可由超声换能器阵列探头的设计频率和带宽决定。

另需要说明的是，超声换能阵列结构1的个数t可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。可选的，t＝3。即外壳2内可设置由三个相同的超声换能阵列结构1组成的三棱柱。这是由于三棱柱结构是稳定性最高、可靠性最高以及制作最简单的结构，因此，可将三棱柱作为超声换能器阵列探头的可选结构。如图2所示，给出了一种超声换能器阵列探头的三维结构示意图。图2显示由三个相同的超声换能阵列结构1组成的三棱柱。如图3所示，给出了一种超声换能器阵列探头的平铺结构示意图。

还需要说明的是，方形基板12的表面可设置无线收发模块，超声换能器10和第一芯片11可通过无线收发模块实现信号的发射和接收。

可以理解到，由于本发明实施例所述的超声换能阵列结构用于组成棱柱，因此，本发明实施例所述的超声换能阵列结构可理解为平面超声阵列结构。

与传统技术中的环状超声换能器阵列探头相比，本发明实施例设计的由至少三个相同的平面超声换能阵列结构组成的棱柱状超声换能器阵列探头，降低了超声换能器阵列探头的制作难度。尤其针对小尺寸的高频阵列，平面超声换能阵列结构的制作难度远小于环状超声换能阵列结构的制作难度。此外，由于本发明实施例所提供的超声换能器阵列探头可兼容目前广泛使用的集成电路封装工艺，因此，可在现有的、成熟的以及规模化的封装工艺条件下，实现专用集成电路和超声换能阵列结构的集成和高精度互联，进而也极大提高了超声换能器阵列探头的生产效率。简而言之，本发明实施例所提供的超声换能器阵列探头具有制备方法简单、可靠性高、可集成、工艺兼容性好以及容易大规模生产等优点。

本实施例的技术方案，通过设计由至少三个相同的平面超声换能阵列结构组成的棱柱状超声换能器阵列探头代替由环状超声换能阵列结构组成的环状超声换能器阵列探头，降低了超声换能器阵列探头的制作难度。此外，由于超声换能器阵列探头可兼容目前广泛使用的集成电路封装工艺，因此，可在现有的、成熟的以及规模化的封装工艺条件下，实现专用集成电路和超声换能阵列结构的集成和高精度互联，进而也极大提高了超声换能器阵列探头的生产效率。

可选的，如图4所示，在上述技术方案的基础上，该超声换能阵列结构1具体可以包括超声换能器10、第一芯片11和方形基板12。超声换能器10可以包括超声换能器阵元101和第一填充物102，超声换能器阵元101的个数可为m×n个，m≥1，n≥1，超声换能器阵元101可间隔排列，第一填充物102可填充于各超声换能器阵元101之间的间隔空间内。超声换能器阵元101可与第一芯片11连接。

超声换能器10可设置于方形基板12的表面和/或可内嵌于方形基板12的内部，以及，第一芯片11可设置于方形基板12的表面和/或可内嵌于方形基板12的内部。

在本发明的实施例中，如图4所示，给出了一种超声换能阵列结构的平铺结构示意图。图4中该超声换能阵列结构1具体可以包括超声换能器10、第一芯片11和方形基板12。超声换能器10可以包括超声换能器阵元101和第一填充物102。超声换能器阵元101的个数可为m×n个，m≥1，n≥1，超声换能器阵元101可间隔排列，即超声换能器阵元101可间隔排列成m行n列。超声换能器阵元101的个数可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。示例性的，如图4所示，m＝5，n＝2，即超声换能器阵元101可间隔排列成5行3列。第一填充物102可填充于各超声换能器阵元101之间的间隔空间内。需要说明的是，第一填充物102可为有机填充物，可选的，第一填充物102可为环氧树脂。方形基板12可为具有互联和转接功能的平板。方形基板12可为正方形基板，也可为矩形基板，具体可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。另需要说明的是，第一芯片11的功能和个数可由超声换能器阵元101的功能和个数所确定，第一芯片11的个数为至少一个。

超声换能器10可设置于方形基板12的表面和/或可内嵌于方形基板12的内部，可作如下理解：超声换能器10可设置于方形基板12的表面，超声换能器10也可内嵌于方形基板12的内部，超声换能器10还可一部分设置于方形基板12的表面，另一部分内嵌于方形基板12的内部。超声换能器10在方形基板12上的具体设置位置可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。

第一芯片11可设置于方形基板12的表面和/或可内嵌于方形基板12的内部，可作如下理解：第一芯片11可设置于方形基板12的表面，第一芯片11也可内嵌于方形基板12的内部，第一芯片11还可一部分设置于方形基板12的表面，另一部分内嵌于方形基板12的内部。第一芯片11在方形基板上的具体设置位置可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。

基于上述，超声换能器10、第一芯片11和方形基板12的位置关系，可存在如下九种情形，具体的：情形一、超声换能器10和第一芯片11均可设置于方形基板12的表面；情形二、超声换能器10可设置于方形基板11的表面，第一芯片11可设置于方形基板12的内部；情形三、超声换能器10可设置于方形基板12的表面，第一芯片11的一部分可设置于方形基板12的表面，第一芯片11的另一部分可内嵌于方形基板12的内部；情形四、超声换能器10可内嵌于方形基板12的内部，第一芯片11可设置于方形基板12的表面；情形五、超声换能器10和第一芯片11均可内嵌于方形基板12的内部；情形六、超声换能器10可内嵌于方形基板12的内部，第一芯片11的一部分可设置于方形基板12的表面，第一芯片11的另一部分可内嵌于方形基板12的内部；情形七、超声换能器10的一部分可设置于方形基板12的表面，超声换能器10的另一部分可内嵌于方形基板12的内部，第一芯片11可设置于方形基板12的表面；情形八、超声换能器10的一部分可设置于方形基板12的表面，超声换能器10的另一部分可内嵌于方形基板12的内部，第一芯片11可内嵌于方形基板12的内部；情形九、超声换能器10的一部分可设置于方形基板12的表面，超声换能器10的另一部分可内嵌于方形基板12的内部，第一芯片11的一部分可设置于方形基板12的表面，第一芯片11的另一部分可设置于方形基板12的内部。需要说明的是，超声换能器10、第一芯片11和方形基板12的位置关系可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。

可以理解到，可从另一角度，理解本发明实施例所述的超声换能结构可为平面超声换能结构，具体的：由于方形基板12为平面结构，因此，上述由方形基板12，以及设置于方形基板12表面上的超声换能器10和第一芯片11所组成的超声换能阵列结构可理解为是一个平面超声换能阵列结构。

可选的，如图5到图8所示，在上述技术方案的基础上，超声换能器10可设置于方形基板12的表面和/或可内嵌于方形基板12的内部，以及，第一芯片11可设置于方形基板12的表面和/或可内嵌于方形基板12的内部，具体可以包括：

超声换能器10可设置于方形基板12的第一表面的第一侧和/或超声换能器10可内嵌于方形基板12的内部的第一侧。

第一芯片11可设置于方形基板12的第一表面的第二侧、第一芯片可设置于方形基板12的第二表面的一侧和第一芯片10设置于方形基板12的内部的第二侧中的至少一种。

其中，方形基板12的第一表面和方形基板12的第二表面可为方形基板12的相对表面。方形基板12的第一表面的第一侧和方形基板12的第一表面的第二侧可为第一表面的相对两侧。方形基板12的内部的第一侧和方形基板12的内部的第二侧可为方形基板12的内部的相对两侧。

在本发明的实施例中，超声换能器10可设置于方形基板12的第一表面的第一侧和/或超声换能器10可内嵌于方形基板12的内部的第一侧，可作如下理解：超声换能器10可设置于方形基板12的第一表面的第一侧，超声换能器10也可内嵌于方形基板12的内部的第一侧，超声换能器10还可一部分设置于方形基板12的表面的第一侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第一侧。

第一芯片11可设置于方形基板12的第一表面的第二侧、第一芯片可设置于方形基板12的第二表面的一侧和第一芯片10设置于方形基板12的内部的第二侧中的至少一种，可作如下理解：第一芯片11可设置于方形基板12的第一表面的第二侧；第一芯片11可设置于方形基板12的第二表面的一侧；第一芯片11可内嵌于方形基板12的内部的第二侧；第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第一表面的第二侧，另一部分设置于方形基板12的第二表面的一侧；第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第一表面的第二侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第二侧；第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第二表面的一侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第二侧；第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第一表面的第二侧，一部分设置于方形基板12的第二表面的一侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第二侧。

上述方形基板12的第一表面和方形基板12的第二表面可为方形基板12的相对表面。方形基板12的第一表面的第一侧和方形基板12的第一表面的第二侧可为第一表面的相对两侧。方形基板12的内部的第一侧和方形基板12的内部的第二侧可为方形基板12的内部的相对两侧。

基于上述，超声换能器10、第一芯片11和方形基板12的位置关系，可存在如下二十一种情形，具体的：情形一、超声换能器10可设置于方形基板12的第一表面的第一侧，第一芯片11可设置于方形基板12的第一表面的第二侧；情形二、超声换能器10可设置于方形基板12的第一表面的第一侧，第一芯片11可设置于方形基板12的第二表面的一侧；情形三、超声换能器10可设置于方形基板12的第一表面的第一侧，第一芯片11可内嵌于方形基板12的内部的第二侧；情形四、超声换能器10可设置于方形基板12的第一表面的第一侧，第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第一表面的第二侧，另一部分设置于方形基板12的第二表面的一侧；情形五、超声换能器10可设置于方形基板12的第一表面的第一侧，第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第一表面的第二侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第二侧；情形六、超声换能器10可设置于方形基板12的第一表面的第一侧，第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第二表面的一侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第二侧；情形七、超声换能器10可设置于方形基板12的第一表面的第一侧，第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第一表面的第二侧，一部分设置于方形基板12的第二表面的一侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第二侧；情形八、超声换能器10可内嵌于方形基板12的内部的第一侧，第一芯片11可设置于方形基板12的第一表面的第二侧；情形九、超声换能器10可内嵌于方形基板12的内部的第一侧，第一芯片11可设置于方形基板12的第二表面的一侧；情形十、超声换能器10可内嵌于方形基板12的内部的第一侧，第一芯片11可内嵌于方形基板12的内部的第二侧；情形十一、超声换能器10可内嵌于方形基板12的内部的第一侧，第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第一表面的第二侧，另一部分设置于方形基板12的第二表面的一侧；情形十二、超声换能器10可内嵌于方形基板12的内部的第一侧，第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第一表面的第二侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第二侧；情形十三、超声换能器10可内嵌于方形基板12的内部的第一侧，第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第二表面的一侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第二侧；情形十四、超声换能器10可内嵌于方形基板12的内部的第一侧，第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第一表面的第二侧，一部分设置于方形基板12的第二表面的一侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第二侧；情形十五、超声换能器10可一部分设置于方形基板12的表面的第一侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第一侧，第一芯片11可设置于方形基板12的第一表面的第二侧；情形十六、超声换能器10可一部分设置于方形基板12的表面的第一侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第一侧，第一芯片11可设置于方形基板12的第二表面的一侧；情形十七、超声换能器10可一部分设置于方形基板12的表面的第一侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第一侧，第一芯片11可内嵌于方形基板12的内部的第二侧；情形十八、超声换能器10可一部分设置于方形基板12的表面的第一侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第一侧，第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第一表面的第二侧，另一部分设置于方形基板12的第二表面的一侧；情形十九、超声换能器10可一部分设置于方形基板12的表面的第一侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第一侧，第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第一表面的第二侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第二侧；情形二十、第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第二表面的一侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第二侧；情形二十一、超声换能器10可一部分设置于方形基板12的表面的第一侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第一侧，第一芯片11可一部分设置于方形基板12的第一表面的第二侧，一部分设置于方形基板12的第二表面的一侧，另一部分内嵌于方形基板12的内部的第二侧。

下面将结合图5到图8对上述所述的情形一、情形二、情形四和情形十进行进一步说明。具体的：情形一、如图5所示，给出了一种超声换能器阵列结构的侧视结构示意图。图5中超声换能器10可设置于方形基板12的第一表面的第一侧，第一芯片11可设置于方形基板12的第一表面的第二侧。其中，方形基板12的第一表面的第一侧和方形基板12的第一表面的第二侧可为方形基板12的第一表面的相对两侧。即超声换能器10与第一芯片11可分别设置于方形基板12的第一表面的相对两侧；情形二、如图6所示，给出了另一种超声换能阵列结构的侧视结构示意图。图6中超声换能器10可设置于方形基板12的第一表面的第一侧，第一芯片11可设置于方形基板12的第二表面的一侧。其中，同样的，方形基板12的第一表面和方形基板12的第二表面可为方形基板12的相对表面。即超声换能器10与第一芯片12可分别设置于方形基板12的相对两个表面；情形四、如图7所示，给出了再一种超声换能器阵列结构的侧视结构示意图。图7中超声换能器10可设置于方形基板12的第一表面的第一侧，第一芯片11的第一部分可设置于方形基板12的第一表面的第二侧，第一芯片11的第二部分可设置于方形基板的第二表面的一侧。其中，方形基板12的第一表面和方形基板12的第二表面可为方形基板12的相对表面。同样的，方形基板12的第一表面的第一侧和方形基板12的第一表面的第二侧可为方形基板12的第一表面的相对两侧。上述表明，第一芯片11可由第一芯片11的第一部分和第一芯片11的第二部分组成。第一芯片11的第一部分和第一芯片11的第二部分分别设置于方形基板12的相对两个表面。第一芯片11的第一部分可与超声换能器10设置于方形基板12的同一表面，即方形基板12的第一表面。上述所述的设置于方形基板12的第一表面的第二侧的第一芯片11的第一部分即可理解为上文情形四中所述的第一芯片11的一部分。相应的，设置于方形基板12的第二表面的一侧的第一芯片11的第二部分即可理解为上文情形四所述的第一芯片11的另一部分；情形十、如图8所示，给出了又一种超声换能阵列结构的侧视结构示意图。图8中超声换能器10可内嵌于方形基板12内部的第一侧，第一芯片11可内嵌于方形基板12内部的第二侧。其中，方形基板12内部的第一侧与方形基板12内部的第二侧可为方形基板12内部的相对两侧。需要说明的是，方形基板12可为正方形基板，也可为矩形基板，具体可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。如果方形基板12为矩形基板，则方形基板12的第一表面的第一侧和方形基板12的第一表面的第二侧可为靠近方形基板12的短边的两侧。还需要说明的是，上述超声换能器10与第一芯片11的位置关系可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。

基于上述，超声换能器阵元101可与第一芯片11连接，可作如下理解：如图9所示，给出了还一种超声换能阵列结构的侧视结构示意图。如图10所示，给出了还一种超声换能阵列结构的侧视结构示意图。如图11所示，给出了还一种超声换能阵列结构的侧视结构示意图。如图12所示，给出了还一种超声换能阵列结构的侧视结构示意图。如图12所示，可在方形基板12的表面设置第一信号线13(图9、图10和图11未示出)，如图9到图12所示，可在方形基板12的内部设置孔121，孔121可以包括通孔、盲孔和埋孔中的至少一种。其中，通孔指孔121的两端均显示在基板的表面。盲孔指孔121的一端显示在基板的表面，另一端位于基板的内部。埋孔指孔121的两端均位于基板的内部。基于此，

针对上文所述的情形一，超声换能器10与第一芯片11可通过第一信号线13连接；针对上文所述的情形二，超声换能器10与第一芯片11可通过第一信号线13连接。或者，超声换能器10的第一部分与第一芯片11的第一部分可通过第一信号线13连接，超声换能器10的第二部分与第一芯片11的第二部分可通过孔121连接。或者，如图9所示，超声换能器10与第一芯片11可通过孔121连接，图9中孔121包括盲孔和埋孔；针对上文所述的情形四，如图10所示，超声换能器10的第一部分与第一芯片11的第一部分可通过第一信号线13连接，超声换能器10的第二部分与第一芯片11的第二部分可通过孔121连接，图10中孔121包括通孔。此外，第一芯片11的第一部分和第一芯片11的第二部分可连接(如图11所示)，也可未连接(如图10所示)，具体可根据实际芯片的处理能力、信号处理方法以及后端电缆分布确定，在此不作具体限定。如图11所示，如果第一芯片11的第一部分和第一芯片11的第二部分连接，则第一芯片11的第一部分与第一芯片11的第二部分可通过孔121连接，图11中孔121包括通孔、盲孔和埋孔；针对上文所述的情形十，如图12所示，超声换能器10与第一芯片11可通过第一信号线13连接。

需要说明的是，上文所述的可在方形基板12的表面设置第一信号线13可指可在方形基板12的第一表面设置第一信号线13，也可指可在方形基板12的第一表面和方形基板12的第二表面均设置第一信号线13(如图9所示)。相应的，如果超能换能器10与第一芯片11通过第一信号线13连接，则可通过设置在方形基板12的第一表面的第一信号线13连接，也可通过设置在方形基板12的第一表面和方形基板12的第二表面的第一信号线13连接，具体可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。还需要说明的是，上文所述的连接可全部连接，也可部分连接。

可选的，在上述技术方案的基础上，超声换能器10的表面暴露在外。

在本发明的实施例中，需要说明的是，传统技术中对超声换能阵列结构进行封装互联的方法包括引线键合方法、表面贴装方法、扇出型封装方法和埋入式封装方法等。上述封装互联方法都是在平面下进行的。由于上述封装方法都是在平面下进行的，因此，增加了超声换能阵列结构的封装互联难度，同时，也使得超声换能阵列结构的制作效率不高，良率也很难保证。相比于传统技术，由于本发明实施例所提供的超声换能器的表面是暴露在外的，因此，本发明实施例所提供的超声换能阵列结构的封装互联是在平面上进行的。基于此，降低了超声换能阵列结构的封装互联难度。

可选的，如图9到图12所示，在上述技术方案的基础上，方形基板12的表面可设置第一信号线13(图9、图10和图11未示出)，方形基板12的内部可设置孔121(图12未示出)。孔121具体可以包括通孔、盲孔和埋孔中的至少一种。

设置于方形基板12的第一表面的超声换能器10和设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11可通过第一信号线13连接。

设置于方形基板12的第一表面的超声换能器10和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11可通过第一信号线13连接，和/或，设置于方形基板12的第一表面的超声换能器10和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11可通过孔121连接。

设置于方形基板12的内部的超声换能器10和设置于方形基板12的内部的第一芯片11可通过第一信号线13连接。

设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11可通过孔连接，和/或，设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片可未连接。

在本发明的实施例中，如图12所示，第一信号线13可设置于方形基板12的表面，第一信号线13在图9到图11未示出。如图9到图11所示，孔121可设置于方形基板12的内部。其中，图9中孔121包括盲孔和埋孔。图10中孔121包括通孔。图11中孔121包括通孔、盲孔和埋孔。基于此，

设置于方形基板12的第一表面的超声换能器10和设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11可通过第一信号线13连接，可作如下理解：如果超声换能器10设置于方形基板12的第一表面，第一芯片11设置于方形基板12的第一表面，则设置于方形基板12的第一表面的超声换能器10和第一芯片11可通过第一信号线13连接。需要说明的是，这里所述的设置于方形基板12的第一表面的超声换能器10可指全部超声换能器10设置于方形基板12的第一表面，即上文所述的设置于方形基板12的第一表面的第一侧的超声换能器10，也可指部分超声换能器10设置于方形基板12的第一表面，具体可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。这里所述的设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11可指全部第一芯片11设置于方形基板12的第一表面，即上文所述的设置于方形基板12的第一表面的第二侧的第一芯片11，也可指部分第一芯片11设置于方形基板12的第一表面，即上文所述的设置于方形基板12的第一表面的第二侧的第一芯片11的第一部分，具体可根据实际情况进行确定，在此不作具体限定。如图10和11所示，上述所述的设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11指部分第一芯片11，即上文所述的设置于方形基板12的第一表面的第二侧的第一芯片11的第一部分。

设置于方形基板12的第一表面的超声换能器10和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11可通过第一信号线13连接，和/或，设置于方形基板12的第一表面的超声换能器10和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11可通过孔121连接，可作如下理解：如果超声换能器10设置于方形基板12的第一表面，第一芯片11设置于方形基板12的第二表面，则设置于方形基板12的第一表面的超声换能器10和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11可通过第一信号线13连接。或者，设置于方形基板12的第一表面的超声换能器10和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11可通过孔121连接。或者，设置于方形基板12的第一表面的超声换能器10的一部分和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11的一部分可通过第一信号线13连接，设置于方形基板12的第一表面的超声换能器10的另一部分和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11的另一部分可通过孔121连接。上述超声换能器10和第一芯片11的连接情况可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。如图10和11所示，上述所述的设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11指部分第一芯片11，即上文所述的设置于方形基板12的第一表面的第二侧的第一芯片11的第一部分。如图9所示，如果超声换能器10设置于方形基板12的第一表面的一侧，第一芯片11设置于方形基板12的第二表面的一侧，即超声换能器10与第一芯片11分别设置于方形基板12的相对两个表面，则超声换能器10与第一芯片11可通过孔121连接。

设置于方形基板12的内部的超声换能器10和设置于方形基板12的内部的第一芯片11可通过第一信号线13连接，可作如下理解：如果超声换能器10设置于方形基板12的内部，第一芯片11设置于方形基板12的内部，则设置于方形基板12的内部的超声换能器10和第一芯片11可通过第一信号线13连接。需要说明的是，这里所述的设置于方形基板12的内部的超声换能器10可指上文所述的设置于方形基板12的内部的第一侧的超声换能器10。这里所述设置于方形基板12的内部的第一芯片可指全部第一芯片11设置于方形基板12的内部，即上文所述的设置于方形基板12的内部的第二侧的第一芯片11，也可指部分第一芯片11设置于方形基板12的内部，具体可根据实际情况进行确定，在此不作具体限定。如图10和11所示，上述所述的设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11指部分第一芯片11，即上文所述的设置于方形基板12的第一表面的第二侧的第一芯片11的第一部分。如图12所示，上述所述的设置于方形基板12的内部的超声换能器10指全部超声换能器10，即上文所述的设置于方形基板12的内部的第一侧的超声换能器10，上述所述的设置于方形基板12的内部的第一芯片11指全部第一芯片11，即上文所述的设置于方形基板12的内部的第二侧的第一芯片11。基于此，如果超声换能器10内嵌于方形基板12内部的第一侧，第一芯片11内嵌于方形基板12内部的第二侧，即如果超声换能器10与第一芯片11分别内嵌于方形基板12内部的相对两侧，则超声换能器10和第一芯片11可通过第一信号线连接13。

设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11可通过孔121连接，和/或，设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片可未连接，可作如下理解：如果第一芯片11分别设置于方形基板12的第一表面和第二表面，则设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11可通过孔121连接。或者，设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11可未连接。或者，设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11的一部分和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11的一部分可通过孔121连接，设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11的另一部分和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11的另一部分可未连接。如图10所示，设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11的一部分可未连接。如图11所示，设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11和设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11的一部分可通过孔121连接。

需要说明的是，上文所述的可在方形基板12的表面设置第一信号线13可指可在方形基板12的第一表面设置第一信号线13，也可指可在方形基板12的第一表面和方形基板12的第二表面均设置第一信号线13(如图9所示)。相应的，如果超能换能器10与第一芯片11通过第一信号线13连接，则可通过设置在方形基板12的第一表面的第一信号线13连接，也可通过设置在方形基板12的第一表面和方形基板12的第二表面的第一信号线13连接，具体可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。还需要说明的是，上文所述的连接可全部连接，也可部分连接。

还需要说明的是，上述通过孔121连接，孔121包括通孔、盲孔和埋孔中的至少一种，可作如下理解：孔121可以包括通孔。孔121可以包括盲孔和埋孔。孔121可以包括通孔、盲孔和埋孔。相应的，可通过通孔121连接；或者，可通过盲孔和埋孔连接；或者，一部分可通过通孔121连接，另一部分可通过盲孔和埋孔连接。具体可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。

可选的，如图13到图15所示，在上述技术方案的基础上，该超声换能器阵列探头具体还可以包括柔板4和第二填充物5。

柔板4和超声换能阵列结构1之间可填充有第二填充物5。

在本发明的实施例中，该超声换能器阵列探头具体还可以包括柔板4和第二填充物5，柔板4和超声换能阵列结构1之间可填充有第二填充物5。柔板4、第二填充物5和超声换能阵列结构1之间的位置关系，具体可参见图13到图15。如图13所示，给出了一种超声换能器阵列探头的侧视结构示意图。如图14所示，给出了另一种超声换能器阵列探头的侧视结构示意图。如图15所示，给出了再一种超声换能器阵列探头的侧视结构示意图。

图13中柔板4与方形基板12中未设置超声换能器10表面之间填充有第二填充物5。上述方形基板12中未设置超声换能器10的表面可理解为上文所述的方形基板12的第二表面。方形基板12的第二表面设置有第一芯片11的一部分，这里所述的方形基板12的第二表面设置有第一芯片11的一部分可理解为上文所述的第一芯片11的第二部分。从图13可以看出，第一芯片11的第二部分的两侧与第二填充物5接触，柔板4与方形基板12的第二表面之间填充有第二填充物5以及第一芯片11的第二部分。需要说明的是，图13是在图10的基础上，增设了柔板4和第二填充物5，关于图13的更为具体的说明可参见针对图10的说明，在此不再具体赘述。

图14中柔板4、第二填充物5以及超声换能阵列结构1之间的位置关系与图13相同，图14与图13所不同的是，图14中设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11与设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11通过方形基板12内部的孔121连接，而图13中设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11与设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11未连接。需要说明的是，图14是在图11的基础上，增设了柔板4和第二填充物5，关于图14的更为具体的说明可参见针对图11的说明，在此不再具体赘述。

图15中柔板4、第二填充物5以及超声换能阵列结构1之间的位置关系与图13相同，图15与图13所不同的是，图15超声换能器10与第一芯片11分别内嵌于方形基板12内部的相对两侧，而图13中超声换能器10设置于方形基板12的第一表面的第一侧，第一芯片11的第一部分设置于方形基板12的第一表面的第二侧，第一芯片11的第二部分设置于方形基板12的第二表面的一侧。需要说明的是，图15是在图12的基础上，增设了柔板4和第二填充物5，关于图15的更为具体的说明可参见针对图12的说明，在此不再具体赘述。

需要说明的是，针对上文所述的图5、图6以及图9，同样可增设柔板4和第二填充物5，具体设置位置可为：在柔板4与方形基板12中未设置超声换能器10表面之间填充第二填充物5。

可选的，如图16所示，在上述技术方案的基础上，该超声换能器阵列探头具体还可以包括引线6，柔板4的表面可设置第二信号线(图16未示出)。

设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11可通过第二信号线与柔板4连接。

设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11可通过引线6与第二信号线连接。

其中，方形基板12的第二表面可为与柔板4之间填充第二填充物5的表面。

在本发明的实施例中，该超声换能器阵列探头具体还可以包括引线6，柔板4的表面可设置第二信号线，如图16所示，给出了又一种超声换能器阵列探头的侧视结构示意图。图16中，设置于方形基板12的第二表面的第一芯片11可通过第二信号线与柔板4连接，设置于方形基板12的第一表面的第一芯片11可通过引线6与第二信号线连接。其中，方形基板12的第二表面可理解为与柔板4之间填充第二填充物5的表面，或者，方形基板12的第二表面可理解为与设置超声换能器10相对的方形基板12的表面。根据上文所述可知，设置有超声换能器10的方形基板12的表面为方形基板12的第一表面。

需要说明的是，这里所述的第二填充物5与上文所述的第一填充物102可以相同，也可以不同，具体可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。

可选的，如图17所示，在上述技术方案的基础上，该超声换能阵列结构具体还可以包括同轴线14。同轴线14可设置于方形基板12的表面的一侧。

在本发明的实施例中，如图17所示，给出了一种超声换能阵列结构的剖面结构示意图。图17中该超声换能阵列结构还可以包括同轴线14。同轴线14可设置于方形基板12的表面的一侧，这里所述的方形基板12的表面的一侧可指与设置在方形基板12的超声换能器10的相对侧。需要说明的是，同轴线14可设置在部分方形基板12的表面的一侧，也可设置在全部方形基板12的表面的一侧，具体可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。示例性的，如同轴线14仅设置在一个方形基板12的表面的一侧。

可选的，如图1所示，在上述技术方案的基础上，外壳2与超声换能阵列结构1之间的间隙空间可被第一声学材料3完全填充或部分填充。

在本发明的实施例中，如图1所示，第一声学材料3可将外壳2与超声阵列结构1之间的间隙空间完全填充或者部分填充，所谓部分填充可理解为填充预设厚度，预设厚度可根据实际情况进行确定，在此不作具体限定。

可选的，如图18所示，在上述技术方案的基础上，各超声换能阵列结构1之间的间隙空间可设置有第二声学材料7和/或第二芯片(图18未示出)。各超声换能阵列结构1之间的间隙空间可被第二声学材料7完全填充或部分填充。

在本发明的实施例中，如图18所示，给出了另一种超声换能器阵列探头的横截面结构示意图。各超声换能阵列结构1之间的间隙空间可设置有第二声学材料7，或者，可设置有第二芯片，或者，可设置有第二声学材料7和第二芯片。如果各超声换能阵列结构1之间的间隙空间仅设置第二声学材料7，则各超声换能阵列结构1之间的间隙空间可被第二声学材料7完全填充。如果各超声换能阵列结构1之间的间隙空间设置有第二声学材料7和第二芯片，则各超声换能阵列结构1之间的间隙空间可被第二声学材料7部分填充。上述所述的各超声换能阵列结构1之间的间隙空间可理解为由t个超声换能阵列结构1组成的t棱柱的内部空间。第二声学材料7所选材料可由超声换能器阵列探头的设计频率和带宽决定。第二芯片可理解为信号处理芯片，第二芯片的个数为至少一个。

需要说明的是，这里所述的第二声学材料7与上文所述的第一声学材料3可以为相同的声学材料，也可以为不同的声学材料，具体可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。

还需要说明的是，这里所述的第二芯片与上文所述的第一芯片11可能相同，也可能不同，具体可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。

可选的，在上述技术方案的基础上，方形基板12可为印制电路板、有机基板或无机基板。

可选的，在上述技术方案的基础上，第一填充物102可为环氧树脂。

在本发明的实施例中，第一填充物102可为环氧树脂。环氧树脂，或称作人工树脂、人造树脂或树脂胶等，是指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于其分子结构中含有活泼的环氧基团，因此，可使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶且不熔的具有三向网状结构的高聚物。由于固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能，其对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，并且介电性能良好，变定收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，以及，对碱及大部分溶剂稳定等，因此，可作为浇注、浸渍、层压料、黏合剂或涂料等使用。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。