(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211161816.3 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 苏州极睿声科技有限公司 地址 215500 江苏省苏州市 常熟市研究院 路5号 (72)发明人 张同舟　 (74)专利代理 机构 苏州根号专利代理事务所 (普通合伙) 32276 专利代理师 朱华庆 (51)Int.Cl. A61B 8/00(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种带有散热机构的超 声阵列换能器 (57)摘要 本发明涉及一种带有散热机构的超声阵列 换能器， 它包括衬底、 声学匹配层以及连接在所 述衬底和所述声学匹配层之间的压电晶片， 所述 压电晶片上开设有若干在厚度方向贯穿的第一 切槽而将压电晶片分割成若干连接在衬底上的 阵元， 所述声学匹配层上开设有若干在厚度方向 延伸的第二切槽， 所述衬底和所述压电晶片之间 还设置有散热机构， 且散热机构自所述衬底和所 述压电晶片之间延伸出并与热量导出机构连接。 衬底和压电晶片上的热量由散热机构导出， 并经 过热量导出机构消散， 散热机构与压电晶片大面 积接触从而能导出压电晶片上的大部分热量， 从 而提高了压电晶片的散热能力， 使得超声探头的 激励功率受温度限制减小， 能够 进一步加大激励 功率， 增加探测深度。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 115474963 A 2022.12.16 CN 115474963 A 1.一种带有散热机构的超声阵列换能器， 它包括衬底 （1） 、 至少一层声学匹配层 （4） 以 及连接在所述衬底 （1） 和所述声学匹配层 （4） 之间的至少一层压电晶片 （2） ， 所述压电晶片 （2） 上开设有若干在厚度方向贯穿的第一切槽 （31） 而将压电晶片 （2） 分割成若干连接在衬 底 （1） 上的阵元， 所述声学匹配层 （4） 上开设有若干在厚度方向延伸的第二切槽 （32） ， 其特 征在于： 所述衬底 （1） 和所述压电晶片 （2） 之间还设置有散热机构 （5） ， 且散热机构 （5） 自所 述衬底 （1） 和所述压电晶片 （2） 之间延伸出并与热量 导出机构连接 。 2.根据权利要求1所述的带有散热机构的超声阵列换能器， 其特征在于： 散热机构 （5） 露出于所述衬底 （1） 和所述压电晶片 （2） 外的部分具有与阵元间距对应的间隙 （51） 。 3.根据权利要求2所述的带有散热机构的超声阵列 换能器， 其特征在于： 所述散热机构 （5） 延伸出所述压电晶片 （2） 与所述衬底 （1） 之间后贴附于衬底 （1） 外侧面向远离压电晶片 （2） 方向延伸。 4.根据权利要求1所述的带有散热机构的超声阵列 换能器， 其特征在于： 介于压电晶片 （2） 和声学匹配层 （4） 之间的所述散热机构 （5） 厚度是均匀或不均匀的。 5.根据权利要求1所述的带有散热机构的超声阵列 换能器， 其特征在于： 所述热量导出 机构是探 头内其他散热好的部件或超声探 头金属外壳的一部分。 6.根据权利要求1所述的带有散热机构的超声阵列换能器， 其特征在于： 散热机构 （5） 由导热优异的金属或碳 化钨材料制成。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115474963 A 2一种带有散热机构的超声阵列换能器 技术领域 [0001]本发明涉及一种带有散热机构的超声阵列换能器。 背景技术 [0002]阵列式压电超声探头在工作过程中压电晶片会消耗电能并产生热量， 热量累积导 致超声探头内部的温度升高使压电晶片损坏， 从而限制 了超声探头的工作功率。 压电层产 生的热量主要通过衬底材料导出， 然而常用的衬底材料导热系数低， 不利于散热。 热积累 产 生的高温则会导 致压电材 料的退极化， 致使探 头性能急剧下降。 [0003]中国专利文献 “CN103300889A ”公开一种超声阵列探头信号采集元件及其探头， 曾 提到在衬底的底部和侧面设置散热件， 对衬底进 行散热。 但是压电晶片是产热的源头， 不对 其直接散热则效果 不理想。 发明内容 [0004]本发明的目的是要提供一种带有散热机构的超声阵列换能器， 解决了压电晶片直 接散热的问题。 [0005]为达到上述目的， 本发明采用的技 术方案是： 本发明提供了一种带有散热机构的超声阵列换能器， 它包括衬底、 至少一层声学 匹配层以及连接在所述衬底和所述声 学匹配层之间的至少一层压电晶片， 所述压电晶片上 开设有若干在厚度方向贯穿的第一切槽而将压电晶片分割成若干连接在衬底上的阵元， 所 述声学匹配层上开设有若干在厚度方向延伸的第二切槽， 所述衬底和所述压电晶片之 间还 设置有散热机构， 且散热机构自所述衬底和所述压电晶片之间延伸出并与热量导出机构 （如金属外壳） 连接 。 [0006]优选地， 散热机构露出于所述衬底和所述压电晶片外的部分具有与阵元间距对应 的间隙。 [0007]进一步地， 所述散热机构延伸出所述压电晶片与所述衬底 之间后贴附于衬底外侧 面向远离 压电晶片方向延伸。 [0008]优选地， 介于压电晶片和声学匹配层之间的所述散热机构厚度是均匀或不均匀 的。 [0009]优选地， 所述热量导出机构是探头内其他散热好的部件 或超声探头金属外壳的一 部分。 [0010]优选地， 散热机构由导热优异的金属或碳 化钨材料制成。 [0011]由于上述 技术方案的运用， 本发明与现有技 术相比具有下列优点： 本发明的带有散热机构的超声阵列换能器， 由于在衬底与压电晶片之间设置有散 热机构， 衬底和压电晶片上的热量由散热机构导出， 并经过外面的热量导出机构消散， 散热 机构与压电晶片有大面积直接接触从而能导出压电晶片上的大部分热量， 提高了压电晶片 的散热能力， 使得超声探头的激励功率受温度限制减小， 能够进一步加大激励功率从而增说　明　书 1/3 页 3 CN 115474963 A 3