CN216703205U - 一种柔性超声波换能器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性超声波换能器，包括换能器柔性包覆层、柔性PCB板、多个片状压电陶瓷元件、导线和中空管道，所述中空管道至少设有一条；在换能器柔性包覆层内密封包覆有所述柔性PCB板、片状压电陶瓷元件、导线和中空管道，多个片状压电陶瓷元件顺序排列安装在柔性PCB板上，柔性PCB板的端部固定有所述导线，导线自由端从换能器柔性包覆层的端面穿出；所述中空管道一端固定在换能器柔性包覆层的一端面上，另一端从换能器柔性包覆层的另一端面穿出；本实用新型提供的柔性超声波换能器可以扩展超声换能器的适用性，辅助用户日常保健和辅助治疗，极大地拓展了超声波换能器在狭小而细长的生物组织结构内的应用。

Description

一种柔性超声波换能器

技术领域

本实用新型属于超声波换能器领域，具体为一种柔性超声波换能器。

背景技术

超声波换能器是电子设备中的一种，也是近来获得广泛应用的电子设备，不同的超声波换能器为实现不同的功能而开发，因而种类繁多，是生活中不可或缺的产品。随着技术的发展和需求层次的提高，更多功能各异的超声波换能器出现在生活中。

目前的超声波换能器一般是用于医疗成像、无损检测、美容等领域，这些换能器产品都是质地非常硬的材料制备，这些超声换能器产品是不能够随意变形的。并且由于其体积较大，所以不能够用于生物体狭长结构，比如血管的，鼻腔的侵入式理疗和辅助治疗；此外在辅助治疗过程中，有需要导入药水进行治疗的情况时，还需要另外配置装置对病灶区进行辅助治疗，这就为医生在工作时带来不便，并且对患者舒适度体验也不友好。

柔性超声波换能器是超声波换能器中的一种，是专门为保健和辅助治疗而开发的，他在有效性、可靠性、和安全性方面有着更高的要求。

为了拓展超声波换能器的应用范围，使得超声波换能器能够适用于部分侵入式理疗和辅助治疗，研发了一种柔性超声波换能器。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种柔性超声波换能器。

一种柔性超声波换能器，包括换能器柔性包覆层、柔性PCB板、多个片状压电陶瓷元件、导线和中空管道，所述中空管道至少设有一条；在换能器柔性包覆层内密封包覆有所述柔性PCB板、片状压电陶瓷元件、导线和中空管道，多个片状压电陶瓷元件顺序排列安装在柔性PCB板上，柔性PCB板的端部固定有所述导线，导线自由端从换能器柔性包覆层的端面穿出；所述中空管道一端固定在换能器柔性包覆层的一端面上，另一端从换能器柔性包覆层的另一端面穿出。

作为进一步改进方案，所述换能器柔性包覆层为可弯曲结构，其弯曲角度为0-90°。

作为进一步改进方案，所述换能器柔性包覆层的形状为长条棒状，其截面为圆形形状，并且其前端面形状为半球状。

作为进一步改进方案，所述换能器柔性包覆层为柔性材料制作而成的柔性结构，它通过模具一次性注塑而成。

作为进一步改进方案，所述换能器柔性包覆层长度为15mm-300mm，直径为0.5-5mm。

作为进一步改进方案，至少一条中空管道与片状压电陶瓷元件相平行放置，并且中空管道一端固定在换能器柔性包覆层的半球状的前端面上，另一端从换能器柔性包覆层的后端面穿出。

作为进一步改进方案，相邻的两片状压电陶瓷元件安装角度为90度。

作为进一步改进方案，所述导线焊接在柔性PCB板的端部，使得导线焊点密封在该换能器柔性包覆层内。

下面对本实用新型做进一步说明：

一种柔性超声波换能器，包括可弯曲的柔性的换能器柔性包覆层、多个片状压电陶瓷元件、柔性PCB板(即柔性电路板)和中空的管道，多个片状压电材料元件依次顺序排列，并焊接在柔性电路板上，一条或者多条中空的管道与片状压电陶瓷元件平行方向放置，从换能器柔性包覆层(其中，所述换能器柔性包覆层为柔性长条棒状实心结构)中穿出。导电线缆(即导线)焊接在柔性PCB板的端部，导线焊点被密封在换能器柔性包覆层内。

一种柔性超声波换能器，换能器柔性包覆层为柔性长条棒状实心结构，截面为圆形，可弯曲变形。换能器包括多个片状压电陶瓷元件、柔性PCB板和中空的管道，多个片状压电陶瓷元件依次顺序排列，并焊接在柔性电路板上，相邻两个片状的压电陶瓷元件的安装角度为90度，一条或者多条中空的管道与片状压电陶瓷元件平行方向放置，从换能器柔性包覆层中穿出。导电线缆焊接在柔性PCB板的端部，导线焊点被密封在换能器柔性包覆层内。

相对于现有技术，本实用新型的柔性超声波换能器的优点在于：1)：本实用新型提供的柔性超声波换能器可以扩展超声换能器的适用性，辅助用户日常保健和辅助治疗，极大地拓展了超声波换能器在狭小而细长的生物组织结构内的应用，2)：本实用新型提供的柔性超声波换能器采用了IP68级防水、防尘设计，适合水浸环境使用；3)：柔性超声波换能器能够任意弯曲变形，弯曲角度至最大90度；4)：柔性超声波换能器中有一条或者多条中空的输液管道，可在理疗或者辅助治疗时输入药液或其他液体。5)：柔性超声波换能器采用了相邻两个片状压电陶瓷元件安装角度为90度的布置方式，使得声场分布更加均匀。6)：柔性超声波换能器的前端部加工成半球形结构，更易于进入狭长生物结构。

附图说明

图1为本实用新型内部结构示意图。

图2为本实用新型封装结构示意图。

附图标记：1-片状压电陶瓷元件、2-柔性PCB板、3-导线、4-中空管道、5-换能器柔性包覆层。

具体实施方式

本实用新型的柔性的换能器柔性包覆层采用模具成型方式加工。

电子元器件：片状压电陶瓷元件，柔性电路板，线缆；以及中空管道，均为市场购得。

一种柔性超声波换能器，包括长条棒形状的换能器柔性包覆层5、柔性PCB板2、多个片状压电陶瓷元件1、导线3和中空管道4；所述换能器柔性包覆层5为可弯曲的柔性结构，它由柔性材料制作而成，例如改性RTV材料，换能器柔性包覆层5的截面形状为圆形并且换能器柔性包覆层的前端面形状为半球状，所述换能器柔性包覆层5能够随意的弯曲，其弯曲角度最大为90°。

所述中空管道4设有两条，在换能器柔性包覆层5的内部密封包覆有所述柔性PCB板2、片状压电陶瓷元件1、导线3和中空管道4，所述片状压电陶瓷元件1设有多个，如图1所示，片状压电陶瓷元件1设有4个。多个片状压电陶瓷元件1沿PCB板长度方向顺序排列焊接在柔性PCB板2上，相邻的两片状压电陶瓷元件安装角度为90度，即一片平行于柔性PCB板安装，一片垂直于柔性PCB板安装，柔性PCB板2的端部焊接有所述导线3，所述导线3自由端从换能器柔性包覆层的后端面穿出，导线与换能器柔性包覆层5后端面的连接位置处进行密封处理，所述导线自由端用于连接超声波驱动电路。

所述中空管道4与片状压电陶瓷元件1相平行设置并且所述中空管道一端固定在换能器柔性包覆层5的半球状的前端面上，另一端从换能器柔性包覆层5后端面穿出并且二者的连接位置处进行密封处理，该中空管道一端用于导出液体，中空管道另一端用于连接注射器或者喷液泵。

所述柔性超声波换能器在制备过程中，可以将已经将片状压电陶瓷元件和导线焊接完成的柔性PCB板2和中空管道4放在模具中，然后通过模具注塑柔性材料加工完成，加工完成后，包覆在柔性PCB板、导线和中空管道外的结构相当于一层柔性包覆层，将前三者密封包覆在其内，并且将外侧的换能器柔性包覆层的前端部加工成半球形结构，暴露出中空管道端部，从而换能器加工制作完成。

Claims (8)

1.一种柔性超声波换能器，其特征在于：包括换能器柔性包覆层、柔性PCB板、多个片状压电陶瓷元件、导线和中空管道，所述中空管道至少设有一条；在换能器柔性包覆层内密封包覆有所述柔性PCB板、片状压电陶瓷元件、导线和中空管道，多个片状压电陶瓷元件顺序排列安装在柔性PCB板上，柔性PCB板的端部固定有所述导线，导线自由端从换能器柔性包覆层的端面穿出；所述中空管道一端固定在换能器柔性包覆层的一端面上，另一端从换能器柔性包覆层的另一端面穿出。

2.根据权利要求1所述的柔性超声波换能器，其特征在于：所述换能器柔性包覆层为可弯曲结构，其弯曲角度为0-90°。

3.根据权利要求2所述的柔性超声波换能器，其特征在于：所述换能器柔性包覆层的形状为长条棒状，其截面为圆形形状，并且其前端面形状为半球状。

4.根据权利要求1或2或3所述的柔性超声波换能器，其特征在于：所述换能器柔性包覆层为柔性材料制作而成的柔性结构，它通过模具一次性注塑而成。

5.根据权利要求4所述的柔性超声波换能器，其特征在于：所述换能器柔性包覆层长度为15mm-300mm，直径为0.5-5mm。

6.根据权利要求4所述的柔性超声波换能器，其特征在于：至少一条中空管道与片状压电陶瓷元件相平行放置，并且中空管道一端固定在换能器柔性包覆层的半球状的前端面上，另一端从换能器柔性包覆层的后端面穿出。

7.根据权利要求1或2或3所述的柔性超声波换能器，其特征在于：相邻的两片状压电陶瓷元件安装角度为90度。

8.根据权利要求1所述的柔性超声波换能器，其特征在于：所述导线焊接在柔性PCB板的端部，使得导线焊点密封在该换能器柔性包覆层内。

Images