换能器的制作方法

1.本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种换能器。


背景技术：

2.ivus超声换能器具有很高的超声频率来获得较高的图像分辨率，同时得具有较小的尺寸才能进入血管进行超声检查。随着超声频率的提高，进行声学匹配的材料也越来越薄，声学匹配层随着厚度的变薄越来越难加工，声学匹配层有助于提高声学性能和图像质量。parylene的声阻抗约为2.89mrayls与复合压电材料单匹配层的第一匹配层或者压电陶瓷(或压电单晶)的双匹配层设计的第二匹配层的声阻抗很接近，但parylene镀层作声学匹配层不具备导电性，而ivus超声换能器需要一个正极及一个负极，在两极间通上信号才能让超声换能器工作，一般正电极加在换能器正面，背面的导电背衬接负极，所以用parylene镀层做声学匹配层时，电极如何连接成了较为棘手的问题，一般做法为先将电极连接好之后，再进行parylene镀层涂覆，parylene镀层具有很强的包覆性，会将整个电极线包覆，后面需要将电极线上的parylene镀层的部分材料去除，ivus所用的电极线非常细，非常容易破损，声学匹配层去除比较麻烦，而且换能器与电极线的连接点或信号线本身也非常脆弱，容易在加工过程中发生电极连接点的脱开及电极线的断裂。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种换能器，简单易于实施，直接在parylene镀层上开设连接孔以及第一信号线和第二信号线的电连接方式相比现有技术方案易于处理。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.换能器，包括本体，所述本体包括依次连接的导电匹配层、压电层以及导电背衬，所述换能器还包括电极连接结构，所述电极连接结构包括：
6.壳体，设置有具有开口的容置腔，所述本体通过所述开口倾斜设置于所述容置腔内，所述导电背衬的底面与所述壳体通过第一导电结构电导通；
7.转丝，所述转丝与所述壳体固定连接，且能够相互电导通；
8.第一信号线，所述本体除所述导电背衬的底面之外的外表面均设置有parylene镀层，所述parylene镀层开设连接孔，所述第一信号线穿设于所述转丝内，且所述第一信号线的一端通过第二导电结构固定于所述连接孔内并与所述导电匹配层电导通，所述第一信号线的另一端与超声系统连接；
9.第二信号线，穿设于所述转丝内，且所述第二信号线的一端通过第三导电结构与所述壳体和/或所述转丝电导通，所述第二信号线的另一端与所述超声系统连接。
10.作为一种可选方案，所述壳体的两侧均开设有与所述容置腔连通的切口，所述切口的支撑面与所述壳体的轴线之间具有夹角α，所述夹角α设置为1
°‑
10
°
，所述导电背衬的底面与两侧的所述支撑面贴合。
11.作为一种可选方案，所述容置腔的底部设置有凹陷槽，所述第一导电结构设置于
所述凹陷槽内。
12.作为一种可选方案，所述换能器的右侧面与所述壳体之间采用绝缘胶粘接固定。
13.作为一种可选方案，所述第一导电结构、所述第二导电结构以及所述第三导电结构均为导电银浆。
14.作为一种可选方案，所述第一信号线和所述第二信号线为相互绝缘的金属导线且相互绞合。
15.作为一种可选方案，所述壳体和所述转丝之间采用激光焊接或粘接固定。
16.作为一种可选方案，所述连接孔的形状为圆形、三角形、方形或多边形。
17.作为一种可选方案，所述第一信号线和所述第二信号线的另一端通过插接件与所述超声系统连接。
18.本实用新型的有益效果：
19.本实用新型提供的一种换能器，在本体的外表面除导电背衬的底面之外均设置parylene镀层，并在parylene镀层开设连接孔作为第一信号线的连接点，连接孔开设于本体的顶面并使导电匹配层外露，第一信号线的一端通过第二导电结构固定于连接孔与导电匹配层电导通，另一端与超声系统的正极电连接；第二信号线一端与壳体和/或转丝电导通，另一端与超声系统的负极电连接，且导电背衬的底面通过第一导电结构与壳体电导通，以实现第二信号线、导电背衬和超声系统的负极电导通。该换能器通过在本体顶面的parylene镀层上开设连接孔以使第一信号线与导电匹配层电导通，第二信号线与壳体和/或转丝连接，以实现第二信号线与导电背衬电导通，有效避免了本体在固定于壳体中时第一信号线或第二信号线的脱落；且该换能器简单易于实施，直接在parylene镀层上开设连接孔以及第一信号线和第二信号线的电连接方式相比现有技术方案易于处理，能够大幅提高良品率。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例所涉及的换能器的本体主视图；
21.图2是本实用新型实施例所涉及的换能器的本体俯视图；
22.图3是本实用新型实施例所提供的换能器的主视图；
23.图4是本实用新型实施例所提供的换能器的俯视图；
24.图5是本实用新型实施例所涉及的壳体的轴侧图；
25.图6是本实用新型实施例所涉及的壳体的主视图；
26.图7是本实用新型实施例所述涉及的换能器安装于壳体的容置腔内的结构示意图；
27.图8是图6中a-a的截面图。
28.图中：
29.100、本体；101、导电匹配层；102、压电层；103、导电背衬；
30.200、parylene镀层；201、连接孔；
31.1、壳体；11、容置腔；111、凹陷槽；12、切口；121、支撑面；
32.2、转丝；
33.3、第一信号线；4、第二信号线；5、第一导电结构；6、第二导电结构；7、第三导电结
构；8、绝缘胶。
具体实施方式
34.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
38.如图1-图8所示，本发明实施例提供了一种换能器，包括本体100和电极连接结构，本体100包括依次连接的导电匹配层101、压电层102以及导电背衬103，在本体100工作前，需要将超声系统的正极与导电匹配层101连接，超声系统的负极与导电背衬103连接。
39.如图3-图8所示，电极连接结构包括壳体1、转丝2、第一信号线3以及第二信号线4。其中，壳体1和转丝2固定连接，且能够相互电导通，可通过激光焊接固定连接或采用粘接固定，只要不影响壳体1和转丝2相互电导通即可；壳体1设置有具有开口的容置腔11，本体100通过开口倾斜设置于容置腔11内，导电背衬103的底面与壳体1通过第一导电结构5电导通，由于壳体1和转丝2相互导通，因此，导电背衬103与转丝2也能够电导通；本体100的外表面除导电背衬103的底面之外均涂覆有parylene镀层200(parylene为聚对二甲苯，是一种新型热塑性塑料，用于制作极薄薄膜)，本体100的顶面(即靠近导电匹配层101的位置)的parylene镀层200能够起到声学匹配的作用，有助于提高声学性能和图像质量，本体100的侧面的parylene镀层200起到绝缘和保护的作用；parylene镀层200靠近导电匹配层101的位置处开设连接孔201，连接孔201贯穿parylene镀层200以使导电匹配层101外露，连接孔201的外形不限于圆形，还可以为方形、三角形或多边形均可；第一信号线3穿设于转丝2内，且第一信号线3的一端通过第二导电结构6固定于连接孔201内并与导电匹配层101电导通；第二信号线4穿设于转丝2内，且第二信号线4的一端通过第三导电结构7与壳体1和/或转丝2电导通，从而实现了第二信号线4与导电背衬103连通；第一信号线3和第二信号线4的另一端均分别与超声系统的正极和负极连通，以实现超声系统与本体100的连接，以使本体100能够正常工作；优选地，第一信号线3和第二信号线4的另一端可通过插接件与超声系统连接，第一信号线3的另一端连接插接件的正极，第二信号线4连接插接件的负极，以使本体
100与超声系统连接更加方便。
40.优选地，第三导电结构7设置于转丝2内，第二信号线4与第三导电结构7连接，整体结构更加合理，第二信号线4连接更加方便。
41.该换能器在本体100的外表面除导电背衬103的底面之外均设置parylene镀层200，并在parylene镀层200开设连接孔201作为第一信号线3的连接点，连接孔201开设于本体100的顶面并使导电匹配层101外露，第一信号线3的一端通过第二导电结构6固定于连接孔201与导电匹配层101电导通，另一端与超声系统的正极电连接；第二信号线4一端与壳体1或转丝2电导通，另一端与超声系统的负极电连接，且导电背衬103的底面通过第一导电结构5与壳体1电导通，以实现第二信号线4导电背衬103和超声系统的负极电导通。该换能器通过在parylene镀层200上开设连接孔201以使第一信号线3与导电匹配层101电导通，第二信号线4与壳体1或转丝2连接，以实现第二信号线4与导电背衬103电导通，有效避免了本体100在固定于壳体1中时第一信号线3或第二信号线4的脱落；且该换能器简单易于实施，直接在parylene镀层200上开设连接孔201以及第一信号线3和第二信号线4的电连接方式相比现有技术方案易于处理，能够大幅提高良品率。
42.继续参照图5-图7，壳体1为圆柱形结构，壳体1的两侧均开设有与容置腔11连通的切口12，切口12的支撑面121与壳体1的轴线具有夹角α，本体100安装于容置腔11内时，本体100的导电背衬103的底面与两侧切口12的支撑面121贴合，以使本体100倾斜设置于壳体1内。可选地，夹角α设置为1
°‑
10
°
之间，本体100以该角度设置于壳体1的容置腔11内，能够有效避免超声波直射在血管表面造成的强烈反射。优选地，夹角α设置为4
°
。
43.为了方便第一导电结构5的设置，参照图8，容置腔11的底部设置有凹陷槽111，第一导电结构5设置于凹陷槽111内，以使第一导电结构5设置更加方便。
44.继续参照图3，本体100倾斜设置于壳体1的容置腔11内后，本体100远离转丝2的右侧面与壳体1之间采用绝缘胶8粘接固定，以使本体100与壳体1的轴线呈一定夹角固定于容置腔11内。
45.在本实施例中，第一导电结构5、第二导电结构6以及第三导电结构7均为导电银浆，使用导电银浆操作简单，成本较低。
46.需要说明的是，壳体1和转丝2的连接位置处也设置有绝缘胶8，绝缘胶8用于封堵壳体1和转丝2的连接位置，以防止连接孔201的导电银浆或凹陷槽111内的导电银浆溢出至转丝2上。
47.优选地，第一信号线3和第二信号线4为相互绝缘的金属导线且相互绞合，即为双绞线。采用这种方式，不仅可以抵御外界的电磁波干扰，也能够降低相互干扰。
48.在本实施例中，parylene镀层200可采用parylene镀膜机涂覆于本体100的外表面。
49.该换能器的电极连接结构的制备工艺过程为：
50.将本体100的外表面除本体100的导电背衬103的底面之外均涂覆parylene镀层；
51.对导电匹配层101表面的parylene镀层200进行部分切除以形成连接孔201，连接孔201贯穿parylene镀层200以使导电匹配层101外露；
52.将第一信号线3和第二信号线4穿设于转丝2内并将第二信号线的一端设置第三导电结构7，并同时将第三导电结构7设置于壳体1和/或转丝2上；
53.将本体100倾斜设置于壳体1的容置腔11内，并将第一信号线3的一端伸入连接孔201并在连接孔201内设置第二导电结构6，第一信号线3与导电匹配层101连通，并在容置腔11的凹陷槽111设置第一导电结构5，第二信号线4与导电背衬103连通；
54.将第一信号线3的另一端和第二信号线4的另一端分别与超声系统的正极和负极连接。
55.该制备工艺先在本体100的外表面涂覆parylene镀层，再对parylene镀层进行切割形成连接孔201，并通过导电银浆以使第一信号线3与本体100的导电匹配层101连通；且通过第二信号线4与壳体1和或转丝2连接，以实现第二信号线4与本体100的导电背衬103连通，有效避免了本体100在安装于壳体1中时需要去除parylene镀层200的问题；且在本体100安装时，第一信号线3和第二信号线4不易脱落；另外，该本体100电极连接方法工艺简单，操作方便，能够提高良品率。
56.可选地，本体100采用绝缘胶8固定于壳体1的容置腔11内，绝缘胶8设置于本体100的右侧面，以使本体100的右侧面通过绝缘胶8粘接于壳体1内。
57.可选地，可采用手术刀或激光切割工具对parylene镀层200进行切除以形成连接孔201。
58.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.换能器，包括本体(100)，所述本体(100)包括依次连接的导电匹配层(101)、压电层(102)以及导电背衬(103)，其特征在于，所述换能器还包括电极连接结构，所述电极连接结构包括：壳体(1)，设置有具有开口的容置腔(11)，所述本体(100)通过所述开口倾斜设置于所述容置腔(11)内，所述导电背衬(103)的底面与所述壳体(1)通过第一导电结构(5)电导通；转丝(2)，所述转丝(2)与所述壳体(1)固定连接，且能够相互电导通；第一信号线(3)，所述本体(100)除所述导电背衬(103)的底面之外的外表面均设置有parylene镀层(200)，所述parylene镀层(200)开设连接孔(201)，所述第一信号线(3)穿设于所述转丝(2)内，且所述第一信号线(3)的一端通过第二导电结构(6)固定于所述连接孔(201)内并与所述导电匹配层(101)电导通，所述第一信号线(3)的另一端与超声系统连接；第二信号线(4)，穿设于所述转丝(2)内，且所述第二信号线(4)的一端通过第三导电结构(7)与所述壳体(1)和/或所述转丝(2)电导通，所述第二信号线(4)的另一端与所述超声系统连接。2.根据权利要求1所述的换能器，其特征在于，所述壳体(1)的两侧均开设有与所述容置腔(11)连通的切口(12)，所述切口(12)的支撑面(121)与所述壳体(1)的轴线之间具有夹角α，所述夹角α设置为1
°‑
10
°
，所述导电背衬(103)的底面与两侧的所述支撑面(121)贴合。3.根据权利要求2所述的换能器，其特征在于，所述容置腔(11)的底部设置有凹陷槽(111)，所述第一导电结构(5)设置于所述凹陷槽(111)内。4.根据权利要求1所述的换能器，其特征在于，所述本体(100)的右侧面与所述壳体(1)之间采用绝缘胶(8)粘接固定。5.根据权利要求1所述的换能器，其特征在于，所述第一导电结构(5)、所述第二导电结构(6)以及所述第三导电结构(7)均为导电银浆。6.根据权利要求1所述的换能器，其特征在于，所述第一信号线(3)和所述第二信号线(4)为相互绝缘的金属导线且相互绞合。7.根据权利要求1所述的换能器，其特征在于，所述壳体(1)和所述转丝(2)之间采用激光焊接或粘接固定。8.根据权利要求1所述的换能器，其特征在于，所述连接孔(201)的形状为圆形、三角形、方形或多边形。9.根据权利要求1所述的换能器，其特征在于，所述第一信号线(3)和所述第二信号线(4)的另一端通过插接件与所述超声系统连接。

技术总结
本实用新型属于医疗设备技术领域，公开了一种换能器。换能器包括本体和电极连接结构。电极连接结构包括壳体、转丝、第一信号线以及第二信号线。本体倾斜设置于壳体内，导电背衬的底面与壳体电导通；转丝与壳体电导通；本体的外表面除导电背衬的底面之外均设置有Parylene镀层，顶面的Parylene镀层能够起到声学匹配的作用，侧面的Parylene镀层起到绝缘和保护作用，Parylene镀层开设连接孔，第一信号线穿设于转丝内，一端固定于连接孔内并与换能器的导电匹配层电导通；第二信号线穿设于转丝内，第二信号线的一端与壳体或转丝电导通；第一信号线和第二信号线的另一端均与超声系统电连接。该换能器简单易于实施，能够提高良品率。率。率。


技术研发人员：吴科 张渊博 曹键波
受保护的技术使用者：上海博动医疗科技股份有限公司
技术研发日：2023.02.08
技术公布日：2023/10/20