CN108178121B - 触诊探头及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种触诊探头及其制造方法，所述触诊探头所述触诊探头包括探头基座，以及位于所述探头基座上的MEMS传感器阵列，其中：所述MEMS传感器阵列中的各个MEMS传感器在行和列的方向均对齐排布，每行所述MEMS传感器共用一个下电极；所述探头基座包括被衬，所述被衬的表面设置有数量与所述MEMS传感器阵列行数相同的胶条槽；每行所述MEMS传感器通过设置在所述胶条槽内的第一导电胶条与所述被衬粘接。采用本发明提供的触诊探头及其制造方法，可以不使用线路板，减少触诊探头上的传感器与探头基座的连接线，使触诊探头具有结构紧凑、便于生产、封装结构稳定可靠性好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体地涉及一种触诊探头及其制造方法。
背景技术
MEMS传感器可以用于乳腺触诊融合超声检查，将MEMS传感器与探头基座之间的连接封装会直接影响到触诊探头的制作难度、封装的可靠性、抗干扰性能以及信噪比等方面。
例如，在将MEMS传感器封装在印刷电路板上时，可以采用自由形状的点胶方式，这种方式是直接将液态的树脂滴到印刷电路板上MEMS传感器和金线的位置，在点胶的过程中树脂自由流动，这样会因为自身重力以及表面张力形成水滴状的包封，但是该封装方法不能很好地控制包封的形状；如果采用预先围坝的点胶方式，这种方式首先用高粘度树脂在封装区域的外围形成坝，凝固后，在坝围成的区域中用低浓度树脂点胶，由此可以控制包封的形状，但是该方法的成本较高，产率也相对较低。
此外，MEMS传感器与探头基座热膨胀系数不一样将会导致MEME传感器变形、脱落或损坏。当硅基MEMS传感器线阵被直接焊接在印刷电路板上时，因为二者的热膨胀系数差别很大，在柔性线路板变形引起的热应力作用下，硅基MEMS传感器线阵可能会变形、脱落或损坏。
该封装方法步骤繁琐，需要柔性线路板等中间件，因而引线间连接次数多，进而增加产品不稳定的风险。另外，引线的存在使得传感器之间不能实现小间距连接，较多的平行引线还容易产生杂散电容，使得信号采集的效果受到影响。
如何提供进行简单可靠的MEMS传感器与探头基座之间的连接封装是目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种触诊探头及其制造方法，以使触诊探头具有结构紧凑、便于生产、封装结构稳定可靠性好等优点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种触诊探头，所述触诊探头包括探头基座，以及位于所述探头基座上的MEMS传感器阵列，其中：所述MEMS传感器阵列中的各个MEMS传感器在行和列的方向均对齐排布，每行所述MEMS传感器共用一个下电极；所述探头基座包括被衬，所述被衬的表面设置有数量与所述MEMS传感器阵列行数相同的胶条槽；每行所述MEMS传感器通过设置在所述胶条槽内的第一导电胶条与所述被衬粘接。
上述方案中，所述MEMS传感器的上电极上方覆盖有PDMS，所述PDMS上与MEMS传感器上电极对应的位置处设置有通孔；所述PDMS的上方沉积有导电材料，每列所述MEMS传感器的上电极通过沉积的导电材料电连接。
上述方案中，每列所述MEMS传感器的上电极通过第二导电胶条电连接。
上述方案中，所述导电材料或所述第二导电胶条的上方覆盖有绝缘体层。
上述方案中，所述被衬上设置有线缆接头，每行所述MEMS传感器的下电极和/或每列所述MEMS传感器的上电极与分别与对应的线缆接头电连接。
一种触诊探头的制造方法，所述触诊探头包括探头基座，以及位于所述探头基座上的MEMS传感器阵列，所述探头基座包括被衬，所述MEMS传感器阵列的各个传感器在行和列的方向均对齐排布；所述方法包括：在所述被衬的表面形成数量与所述MEMS传感器阵列行数相同的胶条槽；将每行所述MEMS传感器通过设置在所述胶条槽内的第一导电胶条粘接到所述被衬上。
上述方案中，所述将每行所述MEMS传感器通过设置在所述胶条槽内的第一导电胶条粘接到所述被衬上之后，所述方法还包括：将设置有通孔的PDMS薄膜贴敷于所述MEMS传感器的上电极上方，所述通孔与所述上电极的位置相对应；在所述PDMS的上方沉积导电材料，使每列所述MEMS传感器的上电极通过沉积的导电材料电连接。
上述方案中，将每列所述MEMS传感器的上电极使用第二导电胶条电连接。
上述方案中，所述在所述PDMS的上方沉积导电材料之后，所述方法还包括：在所述导电材料上方形成绝缘体层。
上述方案中，所述被衬上设置有线缆接头，所述方法还包括：将每行所述MEMS传感器的下电极和/或每列所述MEMS传感器的上电极与对应的线缆接头电连接。
本发明提供的触诊探头及其制造方法，通过在探头基座的被衬上设置胶条槽连接MEMS传感器阵列，不使用电路板，减少了减少触诊探头上的传感器与探头基座的连接线，使触诊探头具有结构紧凑、便于生产、封装结构稳定可靠性好等优点。
附图说明
图1是本发明实施例中的被衬的结构示意图；
图2是本发明实施例中的传感器阵列布设在被衬上的结构示意图；
图3是本发明实施例中的聚合物沉积在探头基座的结构示意图；
图4是本发明实施例中的导体沉积在探头基座的结构示意图；
图5是本发明实施例中的触诊探头的制造方法的方法流程图。
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用于解释本发明，而非对本发明的限定。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。
本发明实施例提供的触诊探头包括探头基座，以及位于探头基座上的MEMS传感器阵列，其中，如图1所示，探头基座包括被衬60，被衬60表面上设置有数量与MEMS传感器阵列行数相同的胶条槽61；如图2所示，MEMS传感器阵列30中的各个MEMS传感器在行和列的方向均对齐排布，每行MEMS传感器共用一个下电极；每行MEMS传感器通过设置在胶条槽61内的第一导电胶条与被衬60粘接。
被衬上设置的与MEMS传感器阵列相适应的涂胶槽，可以保证点胶涂胶工作更加精确。通过在探头基座的被衬上设置胶条槽连接MEMS传感器阵列，可以不使用电路板，减少了减少触诊探头上的传感器与探头基座的连接线，
如图3所示，MEMS传感器的上电极上方覆盖有聚二甲基硅氧烷70(polydimethylsiloxane，简称PDMS)，PDMS上与MEMS传感器上电极对应的位置处设置有通孔71。带有通孔71的PDMS起到绝缘的作用，并且便于沉积导电材料，建立条状导电材料与每列上电极的连接关系。
如图4所示，PDMS的上方沉积有导电材料80，每列MEMS传感器的上电极通过沉积的导电材料80电连接。这样，通过条状的导电材料，就可以将每列MEMS传感器的上电极连接在一起。
导电材料80的上方覆盖有绝缘体层。绝缘体层可以避免上电极与外界直接接触。
此外，被衬60上设置有线缆接头(图中未示出)，每行MEMS传感器的下电极和每列MEMS传感器的上电极与对应的线缆接头电连接。其中，每个下电极线缆接口与一个胶条槽对应设置，每个上电极线缆接口与一个条状的导电材料相对应。
在本发明实施例中，MEMS传感器上方覆盖的带有通孔的PDMS和导电材料可以采用导电胶体代替，即每列MEMS传感器的上电极可以通过第二导电胶条电连接。
本发明实施例提供的触诊探头，通过在探头基座的被衬上设置胶条槽连接MEMS传感器阵列，不使用电路板，减少了减少触诊探头上的传感器与探头基座的连接线，使触诊探头具有结构紧凑、便于生产、封装结构稳定可靠性好等优点。
在本发明实施例中，触诊探头包括探头基座，以及位于探头基座上的MEMS传感器阵列，探头基座包括被衬，MEMS传感器阵列的各个传感器在行和列的方向均对齐排布。如图5所示，本发明实施例提供的触诊探头的制造方法包括：
步骤510，在被衬的表面形成数量与MEMS传感器阵列行数相同的胶条槽。
步骤520，将每行MEMS传感器通过设置在胶条槽内的第一导电胶条粘接到被衬上。
被衬上设置的与MEMS传感器阵列相适应的涂胶槽，可以保证点胶涂胶工作更加精确。通过在探头基座的被衬上设置胶条槽连接MEMS传感器阵列，可以不使用电路板，减少了减少触诊探头上的传感器与探头基座的连接线，
将每行MEMS传感器通过设置在胶条槽内的第一导电胶条粘接到被衬上之后，还需要将设置有通孔71的PDMS薄膜贴敷于MEMS传感器的上电极上方，通孔与上电极的位置相对应。带有通孔71的PDMS起到绝缘的作用，并且便于沉积导电材料，建立条状导电材料与每列上电极的连接关系。
之后，在PDMS的上方沉积导电材料，使每列MEMS传感器的上电极通过沉积的导电材料电连接。这样，通过条状的导电材料，就可以将每列MEMS传感器的上电极连接在一起。
在PDMS的上方沉积导电材料之后，还需要在导电材料上方形成绝缘体层，以避免MEMS传感器的上电极与外界直接接触。
在本发明实施例中，被衬上设置有线缆接头，在导电材料上方形成绝缘体层之后，再将每行MEMS传感器的下电极和每列MEMS传感器的上电极与对应的线缆接头电连接。
在本发明实施例中，也可以不采用在MEMS传感器上方形成带有通孔的PDMS，再沉积导电材料的方式，而是将每列MEMS传感器的上电极使用第二导电胶条电连接。
本发明提供的触诊探头的制造方法，通过在探头基座的被衬上设置胶条槽连接MEMS传感器阵列，不使用电路板，减少了减少触诊探头上的传感器与探头基座的连接线，使触诊探头具有结构紧凑、便于生产、封装结构稳定可靠性好等优点。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种触诊探头，其特征在于，所述触诊探头包括探头基座，以及位于所述探头基座上的MEMS传感器阵列，其中：
所述MEMS传感器阵列中的各个MEMS传感器在行和列的方向均对齐排布，每行所述MEMS传感器共用一个下电极；
所述探头基座包括被衬，所述被衬的表面设置有数量与所述MEMS传感器阵列行数相同的胶条槽；
每行所述MEMS传感器通过设置在所述胶条槽内的第一导电胶条与所述被衬粘接；
所述MEMS传感器的上电极上方覆盖有PDMS，所述PDMS上与MEMS传感器上电极对应的位置处设置有通孔；所述PDMS的上方沉积有导电材料，每列所述MEMS传感器的上电极通过沉积的条状导电材料电连接。
2.根据权利要求1所述的触诊探头，其特征在于，所述导电材料的上方覆盖有绝缘体层。
3.根据权利要求2所述的触诊探头，其特征在于，所述被衬上设置有线缆接头，每行所述MEMS传感器的下电极和/或每列所述MEMS传感器的上电极与分别与对应的线缆接头电连接。
4.一种触诊探头的制造方法，其特征在于，所述触诊探头包括探头基座，以及位于所述探头基座上的MEMS传感器阵列，所述探头基座包括被衬，所述MEMS传感器阵列的各个传感器在行和列的方向均对齐排布，每行所述MEMS传感器共用一个下电极；所述方法包括：
在所述被衬的表面形成数量与所述MEMS传感器阵列行数相同的胶条槽；
将每行所述MEMS传感器通过设置在所述胶条槽内的第一导电胶条粘接到所述被衬上；
所述将每行所述MEMS传感器通过设置在所述胶条槽内的第一导电胶条粘接到所述被衬上之后，所述方法还包括：
将设置有通孔的PDMS薄膜贴敷于所述MEMS传感器的上电极上方，所述通孔与所述上电极的位置相对应；在所述PDMS的上方沉积导电材料，使每列所述MEMS传感器的上电极通过沉积的导电材料电连接。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述PDMS的上方沉积导电材料之后，所述方法还包括：
在所述导电材料上方形成绝缘体层。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述被衬上设置有线缆接头，所述方法还包括：
将每行所述MEMS传感器的下电极和/或每列所述MEMS传感器的上电极与对应的线缆接头电连接。
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