21;然后，丁基橡胶层23，其覆盖聚对二甲苯层22;随后是液体层25，其覆盖丁基橡胶层23以及弹性体层，其是PEBAX、PDMS、聚丁二烯中的至少一个，覆盖液体层并且沉积在透镜13的面对患者的外表面处。
[0061]在该实施例中，聚对二甲苯和丁基橡胶层充当用于CMUT对水层的防潮层。为了保存弹性体到膜5的声耦合，附加层的厚度可以保持与先前的实施例相同。液体层厚度可以基于20微米。
[0062]在本发明的再另一实施例中，声透镜13包括覆盖CMUT膜5的要么固化要么未固化的PDMS;覆盖PDMS的防潮层和导电层，随后是用作透镜13的面对患者的外表面的诸如PEBAX的弹性体材料。具有指定期望性质的其他附加层也可以在该实施例中添加到PEBAX层的顶部上。
[0063]为了改进CMUT单元的机电系数，可以使用不同类型的膜设计。
[0064]参考示意性并且示范性地示出了本发明的另一实施例的图6A，CMUT单元6的膜5是“常规”膜15，其可以适于在所应用的电气信号或在所接收的声道下进行振动。包括膜15的CMUT单元可以使用已知利记博彩app制作，其可以例如包括牺牲层的沉积步骤、膜材料的沉积步骤、牺牲材料的干法或湿法蚀刻的步骤;跟随有密封腔体的步骤。
[0065]图6B示出了本发明的又一实施例，其中，CMUT单元6的膜5是坍塌膜16。可以使CMUT操作期间的坍塌膜16相对于单元基底31坍塌，并且与支持部分9接触的膜的悬挂部分可以适于在电极7之间的所应用的电气信号下进行移动/振动。从技术观点，具有坍塌膜的CMUT可以原则上以任何常规方式制造，包括给CMUT提供膜和应用不同的方式，例如电气(偏置电压)或压力以便使膜处于坍塌状态。
[0066]图6C示出了本发明的又一实施例，其中，CMUT单元6的膜5是“弹簧”膜。“弹簧”膜包括由支持部分9所支持的弹簧层33和质量层34。质量层34包括顶部电极7’并且通过连接器35耦合到弹簧层。在该设计中，弹簧层33包括允许层在CMUT操作期间振动的柔性材料，而质量层34优选地保持与单元基底31平行。
[0067]图7图示了超声成像系统202的原理设计。
[0068]超声成像系统一般地利用附图标记202表示。超声成像系统202被用于扫描身体例如患者201的区域或体积。应当理解，超声系统202还可以被用于扫描其他区域或体积，例如动物或其他生物的身体部分。
[0069]为了扫描患者201，可以提供超声探头200。在所示的实施例中，超声探头200连接到控制台设备203 ο控制台设备203在图7中被示出为移动控制台。然而，该控制台203还可以实现为固定设备。控制台设备203经由以有线方式形成的接口 206连接到探头200。而且，应预期到，控制台设备203还可以以无线方式例如使用UWB发射技术连接到探头200。控制台设备203还可以包括输入设备205。输入设备可以具有按钮、小键盘和/或触摸屏以向超声成像系统202的用户提供输入机制。额外地或者备选地，其他机制可以存在于输入设备205中以使得用户能够控制超声成像系统202。
[0070]另外，控制台设备203包括将由超声成像系统10所生成的显示数据显示给用户的显示器204。由此，可以由超声系统200的用户在控制台设备203上观看经由超声探头200所扫描的患者201内的体积。
[0071 ]超声探头200包括根据本发明构建的CMUT换能器阵列。
[0072]本领域的技术人员通过研究附图、说明书和随附的权利要求书，在实践所主张的本发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。
[0073]在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且词语“一“或“一个”不排除多个。
[0074]单个单元或设备可以实现权利要求中记载的若干项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。
[0075]计算机程序可以存储/分布在诸如连同其他硬件或作为其一部分提供的光学存储介质或固态介质的适合的介质上，但是也可以以其他形式分布，例如经由因特网或其他有线或无线电信系统。
[0076]权利要求中的附图标记不应被解释为对范围的限制。
【主权项】
1.一种电容性微机械超声换能器(CMUT)单元(6)，包括: 单元基底(31)，其具有第一电极(7); 单元膜(5)，其具有与所述第一电极相对并且在声能的发射或接收期间振动的第二电极(7，)； 声透镜(13 )，其覆盖所述单元膜并且具有与所述单元膜相对的内表面和外表面； 其特征在于， 所述声透镜包括选自以下组中的至少一种材料的层:聚丁二烯、聚醚嵌段酰胺(PEBAX)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和丁基橡胶。2.根据权利要求1所述的CMUT单元，其中，所述声透镜还包括以下层中的至少一种: (i)防潮层； (ii)粘附材料层； (iii)导电材料层，其被耦合以充当射频屏蔽； (iv)声波聚焦层； (V)耐用外层，其被定位为所述外表面。3.根据权利要求2所述的CMUT单元，其中，所述声透镜(13)还包括至少一个液体层。4.根据权利要求3所述的CMUT单元，其中，所述声透镜还包括以下层中的至少一个: (i)防潮层； (ii)粘附材料层； (iii)导电材料层，其充当射频屏蔽； (iv)声波聚焦层； (V)耐用外层，其被定位为所述外表面。5.根据权利要求3所述的CMUT单元，其中，所述液体层是水和未固化的PDMS中的一种。6.根据权利要求1所述的CMUT单元，其中，所述声透镜还包括至少一个胶体层。7.根据权利要求6所述的CMUT单元，其中，所述声透镜还包括以下层中的至少一种: (i)防潮层； (ii)粘附材料层； (iii)导电材料层，其被耦合以充当射频屏蔽； (iv)声波聚焦层； (V)耐用外层，其被定位为所述外表面。8.根据权利要求6所述的CMUT单元，其中，所述胶体层是硅胶。9.根据权利要求3和6中的一项所述的CMUT单元，还包括由以下中的一种制成的防潮层:聚酰亚胺、聚酯薄膜、聚乙烯或聚对二甲苯。10.根据权利要求3和6中的一项所述的CMUT单元，还包括被定位为所述外表面的耐用外层，所述耐用外层由聚酰亚胺或聚乙烯中的一种制成。11.根据权利要求3和6中的一项所述的CMUT单元，还包括由二氧化硅制成的所述粘附材料层。12.根据权利要求1所述的CMUT换能器，其中，所述声透镜(13)包括:聚对二甲苯层，其覆盖所述单元膜(5); 丁基橡胶层，其覆盖所述聚对二甲苯层;金属层，其覆盖所述丁基橡胶层并且被布置为充当射频屏蔽;其中，PEBAX、PDMS和聚丁二烯中的一种被定位在所述透镜(13)的所述外表面处。13.根据权利要求1所述的CMUT单元，其中，所述声透镜13包括:金属层(21)，其覆盖所述单元膜(5)并且被布置为充当射频屏蔽;聚对二甲苯层(22)，其覆盖所述金属层(21); 丁基橡胶层(23)，其覆盖所述聚对二甲苯层(22);液体层(25)，其覆盖所述丁基橡胶层(23)，其中，PEBAX、PDMS和聚丁二烯层中的一种被定位在所述透镜(13)的所述外表面处。14.一种超声成像系统(202)，其包括根据以上权利要求中的任一项所述的CMUT单元。
【专利摘要】本发明涉及一种电容性微机械超声换能器(CMUT)单元(6)，其包括具有第一电极(7)的单元基底(31)；单元膜(5)，其具有与第一电极相对并且在声能的发射或接收期间振动的第二电极(7’)；发射器/接收器，其耦合到令所述单元膜在声频处振动和/或在声频处接收信号的所述第一电极和第二电极；以及声透镜(13)，其覆盖所述单元膜并且具有与所述单元膜相对的内表面和面对患者的外表面。根据本发明，所述声透镜包括选自以下组中的至少一种材料的层：聚丁二烯、聚醚嵌段酰胺(PEBAX)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和丁基橡胶。
【IPC分类】B06B1/02, G10K11/00
【公开号】CN105658343
【申请号】
【发明人】G·A·布罗克费希尔, R·E·戴维森, C·D·黑瑞克霍夫, B·马赛利斯, W·苏多尔, J·宋
【申请人】皇家飞利浦有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年8月18日