CN111347221B - 超声换能器的制作工艺及超声换能器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超声换能器的制作工艺及超声换能器，包括：分割换能器模型成多个曲面单元，铺平所述曲面单元；切割基板形成多个单元板，使得各所述单元板分别与铺展后的所述曲面单元形状尺寸一致；在各个所述单元板的两侧表面分别形成电极，分割所述单元板其中一侧表面上的所述电极，使得所述单元板形成表面分布多个阵元的平面换能部件；折弯所述平面换能部件以形成曲面换能部件；拼接各个所述曲面换能部件从而形成超声换能器。本发明的制作工艺容易操作，在平面上分割阵元的过程相较于在曲面上分割来说更容易；阵元形成后弯折并拼接平面换能部件即可制作成型具有小尺寸阵元的超声换能器，制作形成的超声换能器上的阵元分布精度很高。
Description
技术领域
本发明涉及超声医学治疗领域，特别是涉及超声换能器的制作工艺及超声换能器。
背景技术
超声治疗是一种无创治疗(或称为非侵入治疗)技术，即在没有手术切开或切除破坏表面组织(皮肤、粘膜或上皮组织)以及没有通过穿刺的情况下，对表面以下的组织进行治疗。其中，具有良好的组织穿透性、定位性和能量存积性的超声聚焦治疗方法得到了广泛的应用，其原理主要是使超声波聚焦于组织内，利用其热效应、机械效应、空化效应等生物学效应，使病变组织吸收能量而快速升温产生生化反应，最终使病变组织变性、促进组织重建和微循环改善而达到治疗目的。由于超声波穿透人体时的能量很低，在焦点以外的区域不会对人体正常组织造成任何伤害，因此形成了一种全新的治疗模式：由里向外治疗疾病，又保持表层组织无创。
超声医学聚焦治疗领域通常需要用到换能器，换能器的功能是将输入的电功率转换成机械功率(即超声波)再传递出去用于治疗。在应用于头部治疗时，需要将换能器制作成包容整个脑部的圆弧形形状，此时换能器由多个密集的阵元拼接组成并要求单个阵元具有较小的覆盖面积，因此单个阵元的尺寸很小且阵元分布的精度要求极高，制造这样的阵元和换能器的工艺很复杂、成本较高，主要被国外所垄断。
发明内容
基于此，有必要针对包含密集精确分布阵元的换能器的制备工艺复杂、成本高的问题，提供一种超声换能器的制作工艺及超声换能器。
一种超声换能器的制作工艺，包括：
分割换能器模型成多个曲面单元，铺展所述曲面单元于同一平面；
切割基板形成多个单元板，使得各所述单元板分别与铺展后的各个所述曲面单元形状尺寸一致；
在各个所述单元板的两侧表面分别形成电极，分割其中一个所述电极，使得所述单元板形成表面分布多个阵元的平面换能部件；
折弯所述平面换能部件以形成曲面换能部件；
拼接各个所述曲面换能部件从而形成超声换能器。
上述超声换能器的制作工艺，至少具有以下有益的技术效果：
本发明的超声换能器的制作工艺容易操作，在平面上分割阵元的过程相较于在曲面上分割来说更容易控制；阵元形成后弯折并拼接平面换能部件即可制作成型具有小尺寸阵元的超声换能器，制作形成的超声换能器上的阵元分布精度很高。由于制作方便，所用的设备较少，因而制作成本低，有利于在行业内推广应用。
超声换能器可以被制作成包容整个脑部的圆弧形形状，有利于整个超声阵元模块的定位靶点对整个脑部任何位置的覆盖和治疗；还有利于在治疗过程中对换能器于头部的充水密封，进而提升超声能量传导的效率，并且在整个治疗过程中换能器工作产生动能并发热时，热量能通过充水密封的内部水流动带走，从而保证治疗的持续性，提升对于头部治疗的效果。
在其中一个实施例中，所述切割基板形成多个单元板的步骤之前，还包括形成所述基板，包括：
在压电板体的上表面形成阵列排布的多个柱体；
在相邻的所述柱体之间填灌并固化粘结体；
切削所述压电板体的下部，使得所述柱体的下端露出于所述压电板体的下表面。
在其中一个实施例中，切削所述压电板体的下部时，采用水磨砂轮作为切削设备。
在其中一个实施例中，所述在压电板体的上表面形成阵列排布的多个柱体，包括：驱动切割设备沿纵横两个方向依次间隔切割所述压电板体的上表面，从而在所述压电板体的上表面形成多个柱体。
在其中一个实施例中，所述切割基板形成多个单元板，包括利用水刀切割所述基板形成多个所述单元板。
在其中一个实施例中，所述在各个所述单元板的两侧表面分别形成电极，分割所述单元板的其中一侧表面上的所述电极，使得所述单元板形成表面分布多个阵元的平面换能部件的步骤，包括：
在各个所述单元板的两侧表面镀上导电层，分割所述单元板的其中一侧表面上的所述导电层形成多个阵元，从而形成所述平面换能部件。
在其中一个实施例中，所述分割所述单元板的其中一侧表面上的所述导电层形成多个阵元的步骤，包括：
操作圆规的不动脚固定，操作所述圆规的动脚上的切割针沿预设分割线划线分割所述导电层；或者，操作激光切割碳化所述分割线从而分割所述导电层；或者，在所述导电层形成前遮挡所述预设分割线，从而在所述单元板的其中一侧表面形成多个阵元。
在其中一个实施例中，所述折弯所述平面换能部件以形成曲面换能部件的步骤，包括：
将所述平面换能部件置入折弯摸具的下模的型腔；
加热所述平面换能部件以提升塑性；
操作所述折弯摸具的上模移动至所述上模的合模面与所述型腔的表面相契合，从而挤压所述平面换能部件使其形成曲面换能部件；
冷却所述曲面换能部件，操作所述上模反向移动至与所述下模分离，取出所述曲面换能部件。
在其中一个实施例中，所述下模中设有电加热板，通过启动所述电加热板加热所述下模及所述下模中的所述平面换能部件。
在其中一个实施例中，拼接所述曲面换能部件从而形成超声换能器的步骤，包括：
在折弯摸具的下模的型腔中涂抹粘结剂，加热所述下模以软化所述粘结剂；
基于换能器模型的分割形式，对应各所述曲面单元在换能器模型上的分布位置，在所述下模的型腔中拼接各曲面换能部件以形成超声换能器；
操作所述折弯摸具的上模移动至所述上模的合模面与所述型腔的表面相契合，从而挤压各曲面换能部件；
冷却所述下模，操作所述上模反向移动至与所述下模分离，取出成型的所述超声换能器。
在其中一个实施例中，所述超声换能器的制作工艺还包括：
划分所述超声换能器表面的阵元并形成阵元分布图；
基于所述阵元分布图计算得出阵元聚焦情况；
基于所述阵元聚焦情况仿真模拟得到仿真数据。
在其中一个实施例中，所述基于所述阵元分布图计算得出阵元聚焦情况的步骤之后，还包括：输出阵元分布图数据及阵元聚焦数据。
一种超声换能器，所述超声换能器根据以上所述的超声换能器的制作工艺制作而成。
本发明在平面上分割阵元的制作过程相较于在曲面上制作阵元来说更容易控制；阵元形成后弯折并拼接平面换能部件即可制作成型具有小尺寸阵元的超声换能器，制作形成的超声换能器上的阵元分布精度很高。由于超声换能器上的阵元分布精度很高，因而有利于整个超声阵元模块的定位靶点对整个脑部任何位置的覆盖和治疗；还有利于治疗过程中对圆弧形换能器包容整个脑部后的充水密封，进而提升超声能量传导的效率。充水密封提升后能够利用水流动将治疗过程中换能器产生的热能及时带走，从而保证治疗能够持续正常进行，提升对于头部的治疗效果。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的超声换能器的制作工艺中换能器模型分割成多个曲面单元的示意图；
图2为本发明一实施例提供的超声换能器的制作工艺中切割基板形成多个单元板的步骤的示意图；
图3为图2中A处的放大示意图；
图4为图2切割形成的单元板示意图；
图5为在单元板的两侧表面形成电极的示意图；
图6为分割单元板的其中一侧表面上的电极，形成表面分布多个阵元的平面换能部件的示意图；
图7为拼接各个曲面换能部件从而形成超声换能器的示意图；
图8为在压电板体的上表面形成阵列排布的多个柱体的示意图；
图9为包含多个柱体的压电板体示意图；
图10为磨掉图9所示的压电板体上表面粘附的粘结体以及切削压电板体的下部形成基板的示意图；
图11为利用折弯摸具形成曲面换能部件的示意图；
图12为图11中B-B处的剖视图；
图13为换能器模型分割成的多个曲面单元分别编号的示意图；
图14为划分超声换能器表面的阵元所形成的阵元分布图；
图15为基于图14计算得到的阵元聚焦图。
图中，10、换能器模型；11、曲面单元；11a、圆形曲面单元；11b、扇形曲面单元；
100、基板；110、单元板；111、导电层；112、阵元；
120、平面换能部件；130、曲面换能部件；1、超声换能器；
101、压电板体；102、柱体；
200、切割设备；
300、水磨砂轮；
400、水刀；
500、折弯摸具；510、上模；511、合模面；520、下模；521、型腔；530、电加热板；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明权利要求所限定的各种实施例进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例，其包含各种特定的细节以助于该理解，但这些细节应当被视为仅是示范性的。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相应地，本领域普通技术人员将认识到，在不背离由随附的权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以对本文所描述的各种实施例作出变化和改进。此外，为了清楚和简洁起见，可能省略对熟知的功能和构造的描述。
对本领域技术人员显而易见的是，提供对本发明的各种实施例的下列描述，仅是为了解释的目的，而不是为了限制由随附的权利要求所限定的本发明。
贯穿本申请文件的说明书和权利要求，词语“包括”和“包含”以及词语的变型，例如“包括有”和“包括”意味着“包含但不限于”，而不意在(且不会)排除其他部件、整体或步骤。结合本发明的特定的方面、实施例或示例所描述的特征、整体或特性将被理解为可应用于本文所描述的任意其他方面、实施例或示例，除非与其不兼容。
应当理解的是，单数形式“一”、“一个”和“该”包含复数的指代，除非上下文明确地另有其他规定。在本发明中所使用的表述“包含”和/或“可以包含”意在表示相对应的功能、操作或元件的存在，而非意在限制一个或多个功能、操作和/或元件的存在。此外，在本发明中，术语“包含”和/或“具有”意在表示申请文件中公开的特性、数量、操作、元件和部件，或它们的组合的存在。因此，术语“包含”和/或“具有”应当被理解为，存在一个或多个其他特性、数量、操作、元件和部件、或它们的组合的额外的可能性。
在本发明中，表述“或”包含一起列举的词语的任意或所有的组合。例如，“A或B”可以包含A或者B，或可以包含A和B两者。
应当理解的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”或“耦合”另一个元件，它可以是直接或耦合到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员所通常理解的含义相同。还应理解的是，术语(比如常用词典中限定的那些术语)，应解释为具有与相关领域和本说明书的上下文中一致的含义，并且不应以理想化或过于形式化的意义来解释，除非在本文中明确地这样限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1至图7所示，本发明一实施例中，提供一种超声换能器的制作工艺，具体包括：
分割换能器模型10成多个曲面单元11，分别铺展各个所述曲面单元11于同一平面；
切割基板100形成多个单元板110，使得各所述单元板110分别与铺展后的各个所述曲面单元11形状尺寸一致；
在各个所述单元板110的两侧表面分别形成电极，分割所述单元板110其中一侧表面上的所述电极，使得所述单元板110形成表面分布多个阵元112的平面换能部件120；
折弯所述平面换能部件120以形成曲面换能部件130；
拼接各个所述曲面换能部件130从而形成超声换能器1。
具体的，可根据所需加工的形状绘制超声换能器的设计图纸，并将设计图纸上的换能器模型10参考图1分割成多个曲面单元11，曲面单元11可以包括中部的圆形曲面单元11a和环绕圆形曲面单元11a设置的扇形曲面单元11b，将各个曲面单元11铺展成平面；切割基板100形成多个单元板110，单元板110 包括圆形单元板和扇形单元板，使各个单元板110与各个铺展成平面的曲面单元11分别具有一致的形状尺寸；如图5所示，在每个单元板110两侧表面分别覆盖电极，两侧表面的电极分别为作为正极和负极，当单元板110上的正极被分割后即可形成图6所示的表面密集分布有多个阵元112的平面换能部件120，各个平面换能部件120经弯折且按照设计图纸拼接后即可最终形成图7所示的圆弧形的超声换能器1。
本发明的超声换能器的制作工艺容易操作，在平面上分割阵元112的过程相较于在曲面上分割来说更容易控制；阵元形成后弯折并拼接平面换能部件120 即可制作成型具有小尺寸阵元的超声换能器1，制作形成的超声换能器1上的阵元分布精度很高。由于制作方便，所用的设备较少，因而制作成本低，有利于在行业内推广应用。
由于超声换能器1上的阵元分布精度很高，因而有利于整个超声阵元模块的定位靶点对整个脑部任何位置的覆盖和治疗；还有利于治疗过程中对圆弧形换能器包容整个脑部后的充水密封，进而提升超声能量传导的效率，并且在整个治疗过程中换能器工作产生动能并发热时，热量能通过充水密封的内部水流动带走，从而保证治疗的持续性，提升对于头部治疗的效果。
参考图8-图10，在一些实施例中，所述切割基板100形成多个单元板110 的步骤之前，还包括形成所述基板100，具体包括：
在压电板体101的上表面形成阵列排布的多个柱体102；
在相邻的所述柱体102之间填灌并固化粘结体；
切削所述压电板体101的下部，使得所述柱体102的下端露出于所述压电板体101的下表面。
通过执行切削所述压电板体101的下部的步骤可以将多个柱体102下端相连接的部位切掉，从而使所述柱体102的下端露出于所述压电板体101的下表面，所形成的基板100结构由多个柱体102并列排布而成。由于多个柱体102 通过粘结体粘结在一起形成基板100，从该基板100上切割形成的单元板110可以在一定程度上形变，当其表面弯曲时相邻柱体102之间的粘结体可以发生一定的形变，即使弯折单元板110也不会发生由于形变所引起的断裂情况，从而改善了基板100的物理性能，也有利于在后续的步骤中折弯所述平面换能部件 120以形成曲面换能部件130。进一步地，所述粘结体为环氧树脂，环氧树脂有较好的粘接强度和耐化学性能，可以保证单元板110的结构稳定性。
进一步地，所述压电板体101包括压电陶瓷板。压电板体101具有压电效应，即某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷，从而具备导电能力，适用于制作形成超声换能器1。压电陶瓷压电性强、介电常数高、可以加工成任意形状，因而适合于大功率换能器的应用，同时，由于超声换能器1需要应用到MRI/CT中，在MRI/CT成像引导时有很高的磁场作用力，而压电陶瓷板不会与磁场产生相互作用力，因而在MRI/CT引导成像时不会对后期成像有任何的影响，大大的改善了成像的质量，避免了因设备材料原因影响成像质量进而导致对病症的误判。
在其他一些实施例中，压电板体101还可以包括压电晶体板，石英等压电晶体的压电性弱、介电常数很低，并且受切型限制存在尺寸局限，因而具有一定的缺陷。
进一步地，在所述柱体102之间填灌并固化粘结体后，需要磨掉所述压电板体101上表面粘附的粘结体以确保所述柱体102的上端露出于压电板体101 的上表面。
参考图10，进一步地，切削所述压电板体101的下部时，优选采用水磨砂轮300进行切削操作，水磨砂轮300切削的过程中可以保持较低的切割温度，避免切削时随之产生的高温降低压电板体101的使用性能。当然，在其他一些实施例中，还可以采用现有常见的不同的切削设备，此处不作限制。
参考图8，在一些实施例中，所述在压电板体101的上表面形成阵列排布的多个柱体102的步骤，具体包括：驱动切割设备200沿纵横两个方向依次间隔切割所述压电板体101的上表面，从而在所述压电板体101的上表面形成多个柱体102。进一步地，切割时在切割部位加水，可以降低切割温度，避免切割时产生的高温影响压电板体101的使用性能。
参考图2，在一些实施例中，所述切割基板100形成多个单元板110的步骤，具体包括：利用水刀400切割所述基板100形成多个所述单元板110。水刀切割的原理是利用高压超细水柱切割材料，利用水刀400切割可以避免普通锯片切割时产生的高温，保证切割成的单元板110保持稳定的使用性能；并且，普通锯片切割只能进行直线切割，而水刀切割的轨迹可以是任意的形态，从而可以进行弧线切割，为实现后续的平面换能部件120折弯拼接成圆弧形超声换能器提供了保障。
参考图5和图6，在一些实施例中，所述在各个所述单元板110的两侧表面分别形成电极，分割所述单元板110其中一侧表面上的所述电极，使得所述单元板110形成表面分布多个阵元112的平面换能部件120的步骤，具体包括：
在各个所述单元板110的两侧表面镀上导电层111，分割所述单元板110其中一侧表面上的所述导电层111形成多个阵元112，从而形成所述平面换能部件 120。进一步地，所述导电层111为金层，金层具有优异的导电性能。
在一些实施例中，所述分割所述单元板110其中一侧表面上的所述导电层 111形成多个阵元112的步骤，具体可以采用以下两种方法：
(1)需要分割扇形的单元板110上的导电层111时，操作圆规的不动脚固定于扇形的圆心，操作所述圆规的动脚上的切割针沿图纸上预设的分割线划线分割所述导电层111，使导电层111分离成多个阵元112。
(2)操作激光切割，高温碳化图纸上预设的分割线从而分割所述导电层 111，使导电层111分离成多个阵元112。
在其他的方法中，还可以在所述导电层111形成前遮挡预设的分割线，再形成所述导电层111，从而在所述单元板110的其中一侧表面形成多个阵元112。
在一些实施例中，所述折弯所述平面换能部件120以形成曲面换能部件130 的步骤，具体包括：
将所述平面换能部件120置入折弯摸具500的下模520的型腔521；
加热所述平面换能部件120以提升塑性；
操作所述折弯摸具500的上模510移动至所述上模510的合模面511与所述型腔521的表面相契合，从而挤压所述平面换能部件120使其形成曲面换能部件130；
冷却所述曲面换能部件130，操作所述上模510反向移动至与所述下模520 分离，取出所述曲面换能部件130，如图11和图12。
具体的，可预设下模520的型腔521表面与超声换能器1具有同样的弧度，折弯摸具500的上模510移动至所述上模510的合模面511与所述型腔521的表面相契合时可以挤压平面换能部件120使其弯曲形变。在形变之前或形变的过程中通过加热所述平面换能部件120可以降低平面换能部件120的脆性、提升可塑性，从而使平面换能部件120易于形变且可避免形变过程中发生破裂。特别是当基板100由多个柱体102并列排布而成，且平面换能部件120是由基板100切割形成时，平面换能部件120也是由若干柱体102通过粘结体粘结在一起形成，当其表面弯曲时相邻柱体102之间的粘结体可以发生一定的形变，即使弯折程度较大也不会发生由于形变所引起的断裂情况，在加热至70-80℃后粘结体会软化，平面换能部件120更容易形变，从而非常有利于曲面换能部件 130的形成；温度恢复至常温时粘结体硬化，曲面换能部件130成型。
在一些实施例中，所述下模520中设有电加热板530，通过启动所述电加热板530加热所述下模520及所述下模520中的所述平面换能部件120。
在一些实施例中，拼接所述曲面换能部件130形成超声换能器1的步骤也可采用折弯摸具500，具体操作包括：
在折弯摸具500的下模520的型腔521中涂抹粘结剂，加热所述下模520 以软化所述粘结剂；
基于换能器模型10的分割形式，对应各所述曲面单元11在换能器模型10 上的分布位置，在所述下模520的型腔521中拼接各曲面换能部件130以形成超声换能器1；
操作所述折弯摸具500的上模510移动至所述上模510的合模面511与所述型腔521的表面相契合，从而挤压各曲面换能部件130；
冷却所述下模520，操作所述上模510反向移动至与所述下模520分离，取出成型的所述超声换能器1。
具体的，当设计图纸上的换能器模型10所包含的曲面单元11包括中部的圆形曲面单元11a和环绕圆形曲面单元11a设置的扇形曲面单元11b时，可将设计图纸上的各曲面单元11分别编号，同时对应各所述曲面单元11在换能器模型10上的分布位置对各个曲面换能部件130进行对应编号，如图13；再按照图13的设计图纸，以0位线为基准依次拼接各个对应序号的曲面换能部件 130，经挤压和冷却后即可结合形成圆弧形的超声换能器1。
进一步地，所述粘结剂为石蜡。石蜡凝固后具有较强的粘结性。当然，在其他一些实施例中，粘结剂还可采用其他材质，此处不作限制。
在一些实施例中，超声换能器的制作工艺还包括：划分所述超声换能器1 表面的阵元112并形成如图14所示的阵元分布图；基于所述阵元分布图计算得出如图15所示的阵元聚焦图；基于所述阵元聚焦情况仿真模拟得到仿真数据。具体的，上述过程可直接利用软件划分、计算和仿真模拟，仿真模拟完成后便可应用到实际的医学治疗手术中。
在一些实施例中，所述基于所述阵元分布图计算得出阵元聚焦情况的步骤之后，还可以基于图14和图15输出阵元分布图数据及阵元聚焦数据，进一步还可以输出阵元聚焦点的偏转角度及每个阵元112的有效平方面积数据等多组重要的软件模拟基础参数，从而可以为整个超声换能器阵元模拟的数据准确性提供数据支撑。
本发明另一实施例中，提供一种超声换能器1，所述超声换能器1根据超声换能器1的制作工艺制作而成。本发明在平面上分割阵元112的制作过程相较于在曲面上制作阵元来说更容易控制；阵元形成后弯折并拼接平面换能部件120 即可制作成型具有小尺寸阵元的超声换能器1，制作形成的超声换能器1上的阵元分布精度很高。由于超声换能器上的阵元分布精度很高，因而有利于整个超声阵元模块的定位靶点对整个脑部任何位置的覆盖和治疗；还有利于治疗过程中对圆弧形换能器包容整个脑部后的充水密封，进而提升超声能量传导的效率。充水密封提升后能够利用水流动将治疗过程中换能器产生的热能及时带走，从而保证治疗能够持续正常进行，提升对于头部的治疗效果。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
本领域技术人员可以理解的是，以上所述实施例的各技术特征可以相应地省去、添加或者以任意方式组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，并且，本领域技术人员能够想到的简单变换方式以及对现有技术做出适应性和功能性的结构变换的方案，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，虽然已经参考各种实施例示出和描述了本发明，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干形式和细节上的各种变形和改进，而不背离由随附的权利要求所限定的本发明的范围，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种超声换能器的制作工艺，其特征在于，包括：
分割换能器模型成多个曲面单元，铺展所述曲面单元于同一平面；
切割基板形成多个单元板，使得各所述单元板分别与铺展后的各个所述曲面单元形状尺寸一致；
在各个所述单元板的两侧表面分别形成电极，分割其中一个所述电极，使得所述单元板形成表面分布多个阵元的平面换能部件；
折弯所述平面换能部件以形成曲面换能部件；
拼接各个所述曲面换能部件从而形成超声换能器。
2.根据权利要求1所述的超声换能器的制作工艺，其特征在于，所述切割基板形成多个单元板的步骤之前，还包括形成所述基板，包括：
在压电板体的上表面形成阵列排布的多个柱体；
在相邻的所述柱体之间填灌并固化粘结体；
切削所述压电板体的下部，使得所述柱体的下端露出于所述压电板体的下表面。
3.根据权利要求2所述的超声换能器的制作工艺，其特征在于，切削所述压电板体的下部时，采用水磨砂轮作为切削设备。
4.根据权利要求2所述的超声换能器的制作工艺，其特征在于，所述在压电板体的上表面形成阵列排布的多个柱体，包括：驱动切割设备沿纵横两个方向依次间隔切割所述压电板体的上表面，从而在所述压电板体的上表面形成多个柱体。
5.根据权利要求1所述的超声换能器的制作工艺，其特征在于，所述切割基板形成多个单元板，包括利用水刀切割所述基板形成多个所述单元板。
6.根据权利要求1所述的超声换能器的制作工艺，其特征在于，所述在各个所述单元板的两侧表面分别形成电极，分割其中一个所述电极，使得所述单元板形成表面分布多个阵元的平面换能部件的步骤，包括：
在各个所述单元板的两侧表面镀上导电层，分割所述单元板的其中一侧表面上的所述导电层形成多个阵元，从而形成所述平面换能部件。
7.根据权利要求6所述的超声换能器的制作工艺，其特征在于，所述分割所述单元板的其中一侧表面上的所述导电层形成多个阵元的步骤，包括：
操作圆规的不动脚固定，操作所述圆规的动脚上的切割针沿预设分割线划线分割所述导电层；或者，操作激光切割碳化所述分割线从而分割所述导电层；或者，在所述导电层形成前遮挡所述预设分割线，从而在所述单元板的其中一侧表面形成多个阵元。
8.根据权利要求1所述的超声换能器的制作工艺，其特征在于，所述折弯所述平面换能部件以形成曲面换能部件的步骤，包括：
将所述平面换能部件置入折弯摸具的下模的型腔；
加热所述平面换能部件以提升塑性；
操作所述折弯摸具的上模移动至所述上模的合模面与所述型腔的表面相契合，从而挤压所述平面换能部件使其形成曲面换能部件；
冷却所述曲面换能部件，操作所述上模反向移动至与所述下模分离，取出所述曲面换能部件。
9.根据权利要求8所述的超声换能器的制作工艺，其特征在于，所述下模中设有电加热板，通过启动所述电加热板加热所述下模及所述下模中的所述平面换能部件。
10.根据权利要求1所述的超声换能器的制作工艺，其特征在于，拼接所述曲面换能部件从而形成超声换能器的步骤，包括：
在折弯摸具的下模的型腔中涂抹粘结剂，加热所述下模以软化所述粘结剂；
基于换能器模型的分割形式，对应各所述曲面单元在换能器模型上的分布位置，在所述下模的型腔中拼接各曲面换能部件以形成超声换能器；
操作所述折弯摸具的上模移动至所述上模的合模面与所述型腔的表面相契合，从而挤压各曲面换能部件；
冷却所述下模，操作所述上模反向移动至与所述下模分离，取出成型的所述超声换能器。
11.根据权利要求1所述的超声换能器的制作工艺，其特征在于，所述超声换能器的制作工艺还包括：
划分所述超声换能器表面的阵元并形成阵元分布图；
基于所述阵元分布图计算得出阵元聚焦情况；
基于所述阵元聚焦情况仿真模拟得到仿真数据。
12.根据权利要求11所述的超声换能器的制作工艺，其特征在于，所述基于所述阵元分布图计算得出阵元聚焦情况的步骤之后，还包括：输出阵元分布图数据及阵元聚焦数据。
13.一种超声换能器，其特征在于，所述超声换能器根据权利要求1-12中任一所述的超声换能器的制作工艺制作而成。
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