用于具有减小占地面积的模块化换能器探头的方法和系统与流程

专利2025-12-31  12


本文所公开的主题的实施例涉及用于医疗设备的换能器探头。


背景技术:

1、换能器探头用于各种应用中,以将能量从物理形式转换成电形式。例如,换能器探头可以包含压电材料,该压电材料从施加在材料上的机械应力或应变产生电压。压电材料可以被布置为形成换能器探头的有效区域的元件阵列。特别地,超声换能器探头可以包括集成的前端专用集成电路(asic),其包括与阵列电耦合的一个或多个asic。为了实现电耦合,asic的节距(例如,相邻电触点或凸块的中心之间的距离)可类似于或等于阵列的节距(例如,相邻元件的中心之间的距离)。输入/输出(i/o)连接器可以位于换能器探头的有效区域的外围,以允许访问i/o连接件器。结果,除了由元件阵列形成的有效区域之外,换能器探头的总体区域还包括由i/o连接件器所占据的区域,例如,架空区域。


技术实现思路

1、在一个实施例中,电声模块包括声学叠层和至少一个专用集成电路(asic),至少一个专用集成电路通过具有扇出架构的互连件与声学叠层电耦合。电声模块在至少一个方位角和仰角方向上可以具有基本上等于电声模块的总体尺寸的有效孔径。以这种方式,电声模块可被用于各种类型的换能器探头,并且电声模块的有效区域可以被最大化以增强由换能器探头获取的数据的质量。

2、应当理解,提供上面的简要描述来以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的精选概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征,该主题的范围由具体实施方式后的权利要求书唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实现方式。



技术特征:

1.一种电声模块(400),包括:

2.根据权利要求1所述的电声模块(400),其中所述互连件(302)是多层中介层,并且其中所述互连件包括沿着所述互连件的下侧定位的输入/输出(i/o)连接件(322),所述i/o连接件与所述声学叠层(300)相对。

3.根据权利要求1所述的电声模块(400),其中所述互连件(302)沿着所述电声模块的传播方向(101)定位在所述声学叠层(300)与所述至少一个asic(304)之间,并且其中所述互连件的多个层(310)中的每一层具有与相邻层不同的凸块节距。

4.根据权利要求3所述的电声模块(400),其中所述多个层(310)中的每一个的所述凸块节距在从所述声学叠层(300)到所述至少一个asic(304)的方向上减小。

5.根据权利要求1所述的电声模块(400),其中所述声学叠层(300)的元件节距(402)大于所述至少一个asic的asic凸块节距(404)。

6.根据权利要求1所述的电声模块(400),其中所述互连件(302)具有从所述互连件的顶层(310a)向外突出的凸块(312),所述顶层的所述凸块具有与所述声学叠层(300)的元件节距(402)相对应的第一节距;以及从所述互连件的底层(310b)向外突出的凸块,所述底层的所述凸块具有与所述至少一个asic的asic凸块节距(404)相对应的第二节距。

7.根据权利要求6所述的电声模块(400),其中所述互连件(302)的所述底层(310b)还包括i/o连接件(322),所述i/o连接件在具有所述第二节距的所述底层的所述凸块周围布置。

8.根据权利要求1所述的电声模块(400),其中所述电声模块被制造为具有芯片级封装,所述芯片级封装包括所述声学叠层(300)、所述至少一个asic(304)和所述互连件(302)。

9.一种用于制造一系列超声探头(1700)的方法,所述方法包括:

10.根据权利要求9所述的方法,还包括将所述多个互连件中的第二互连件(1718)耦合到至少一个第二asic(1708),所述第二互连件基于第二超声探头(1706)的第二有效孔径(1716)来选择,所述第二有效孔径大于所述第一有效孔径(1712),并且其中所述至少一个第二asic的第二区域(1710)等于所述至少一个第一asic的所述第一区域(1710),并且所述至少一个第二asic和所述至少一个第一asic是共同类型的。

11.根据权利要求10所述的方法,其中所述第一超声探头(1702)的探头类型与所述第二超声探头(1706)的探头类型不同。

12.根据权利要求9所述的方法,其中通过以下方式将所述第一超声探头(1702)的声学叠层(1703)与所述至少一个第一asic(1708)电耦合:将所述声学叠层的中介层(308)的中介层凸块(312)布置成与从所述第一互连件的顶层(310a)突出的所述第一互连件(1718)的互连凸块(312)共面接触,并且将从所述第一互连件的底层(310b)突出的互连凸块布置成与所述至少一个第一asic的asic凸块(314)共面接触。

13.根据权利要求9所述的方法,还包括通过以下方式将所述第一超声探头(1702)形成为芯片级封装:使用热压结合、焊接、导电环氧树脂和超声结合中的一者或多者将所述至少一个第一asic(1708)和所述第一超声探头的声学叠层(1703)附接到所述第一互连件(1718)。

14.根据权利要求9所述的方法,其中由耦合到所述至少一个第一asic(1708)的所述第一互连件(1718)形成的组件包括被路由到所述组件的底侧的输入/输出(i/o)连接件(322)。

15.根据权利要求9所述的方法,其中所述至少一个第一asic(1708)被耦合到热基板(1102)。


技术总结
提供了用于换能器探头的电声模块(400)的各种方法和系统。在一个示例中,电声模块可以包括声学叠层(300)和通过具有扇出架构的互连件(302)电耦合到声学叠层的至少一个专用集成电路(ASIC)(304)。电声模块可以具有在至少一个或者方位角(103)和仰角(105)方向上与电声模块的总尺寸(408)基本相等的有效孔径(406)。

技术研发人员:沃伦·李,J-L·迪奥特,吉安多纳托·史泰龙,纳雷什·K·拉奥
受保护的技术使用者:通用电气精准医疗有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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