TW201729929A - 高頻超音波換能器以及用於製造之方法 - Google Patents

Abstract

超音波換能器具有電耦合到電導體的換能器元件陣列。於一實施例中，所述導體被包括在柔性電路中並且接合形成在容納超音波陣列上的框架上向外延伸的多個肋部上的導電表面。於一實施例中，柔性電路包括對準特徵，該對準特徵與框架上的對應的配准特徵接合，使得柔性電路上的跡線與框架上的肋部對準。

Description

高頻超音波換能器以及用於製造之方法

2015年11月25日提交的美國臨時申請號62/260,213的專利申請通過引用的方式整體併入。

公開的技術涉及超音波換能器，尤其涉及製造高頻超音波換能器之方法。

在醫學成像或動物研究應用中，使用高頻超音波研究細小組織結構和感興趣的社區域中的移動物體的細節。例如，在癌症研究領域，高頻超音波用於研究藥物和其他治療對實驗動物如小鼠的影響。大多數診斷超音波系統利用由壓電材料形成的64、128、256或更多個超音波換能器元件陣列。當用電壓脈衝激發時，換能器元件產生超音波，並在暴露於相應的回波信號時產生電子信號。.

隨著超音波系統的頻率增加，陣列內的各個換能器元件的尺寸減小。例如，40 MHz換能器的典型元件間距為38-45μM（微米），而60 MHz換能器的典型元件間距為25-30微米。作為比較，平均人發的直徑約為80微米。在這個規模上，與製造高頻超音波換能器相關的最大挑戰之一是連接將電信號傳送到換能器陣列的元件和從感測器陣列的元件傳送的引線。如本領域普通技術人員將理解的，每個換能器元件必須電連接到單獨的引線，以便在信號傳輸期間允許電壓信號跨過元件放置，並且攜帶電壓信號，該電壓信號在該元件暴露於返回的超音波回波信號。在這些小尺寸下，將各個電引線對準和接合到換能器元件的挑戰是耗時且容易出錯的挑戰。

考慮到這些問題，需要一種改進的創建具有連接到各個換能器元件的電引線的高頻超音波換能器的方法。

如下面將進一步詳細討論的，所公開的技術涉及具有用於將引線或跡線接合到各個換能器元件的改進機構的超音波換能器。於一實施例中，換能器包括固定到導電框架的換能器元件的陣列。框架填充有粉末填充的環氧樹脂，環氧樹脂形成將粉末均勻地懸浮在其中的基質，粉末填充的基質被模塑成所需的形狀。然後用鐳射加工固化的環氧樹脂，以產生從單獨的換能器元件延伸到框架上的待固定電路跡線的接觸點的一系列通道。每個通道轉移到在框架中環氧樹脂表面上方向上延伸的肋部。通道和肋部被電導體塗覆以產生從肋部到相應的換能器元件的導電路徑。柔性電路上的導電圖案然後與框架上的肋部對準，使得每個跡線電連接到相應的換能器元件。

在一個實施例中，框架上的配准特徵用於將柔性電路的跡線與向外延伸的肋部對準。柔性電路具有與配准特徵配合的一個或多個對準特徵，使得當柔性電路上的對準特徵放置在框架上的配准特徵上時，柔性電路上的導電跡線與框架上的肋部對準。

如上所述，與製造高頻超聲換能器相關的挑戰之一是執行將多個導電引線或跡線電連接到換能器陣列的各個換能器元件的步驟，而不會中斷陣列換能器元件的性能。以前導電跡線必須靠手動來對準換能器元件，之後應小心處理直到完成製造過程。若換能器元件意外碰撞或跡線未正確對準，則會導致部件不合格。隨著超音波換能器的工作頻率的增加以及換能器元件的小型化，此問題更加尖銳。本文所述的技術簡化了對準和連接所述導電跡線到換能器陣列的單個換能器元件的製造工藝步驟。

圖1A-1D和下文說明給出了根據公開的技術一些方面、製造高頻超音波換能器時多個需實施步驟的簡要概述。製造方法一些方面的其他具體內容可參見美國專利公開號US2013/0207519、US2013/0140955、US2014/0350407和US2015/0173625，以上所有均轉讓給本申請的受讓人Fujifilm SonoSite公司，並在此通過引用的方式整體併入本文。於一實施例中，將壓電材料50的矩形片安裝到平面製造圓盤上，使其下表面朝上，再用準分子雷射器等圖案化工具進行加工。再使用鐳射或其他圖案化工具來製造壓電材料片中的各換能器元件58的陣列，並製造圍繞換能器陣列周長而間隔開的多個導通孔60。如圖1B所示，陣列包括多個換能器元件58a、58b、58c等。於一實施例中，在各元件中心將各換能器元件58沿其長度進一步切分，從而避免在非指定的模式中振動。如圖所示的實施例中，圖中展示了界定陣列元件和進一步切分的切口槽，所述切口槽的長度小於壓電材料的寬度。但也可將切口延伸到所述壓電材料50的邊緣。

換能器元件之間以及進一步切分的切口槽中的間隙應用合適的聲學軟材料填充，例如使用真空壓力浸漬技術的軟環氧樹脂。切口填充好後，將表面重疊或研磨成剛好適合壓電材料的平面，再用金或鉻加金的導電金屬進行塗覆，從而在感測器的下表面形成接地導體。所述導通孔60用導電環氧樹脂進行覆蓋並通過孔填充鍍層。現通孔經過電鍍和填充，所述通孔60可形成到達換能器陣列前面導體的導電路徑。操作過程中，所述換能器前表面上的導體通常連接到電接地，而驅動信號通過導電引線（未示出）作用到所選換能器元件的頂部。當由信號激發時，換能器元件通過振動可產生聲學超音波信號。在接收週期內，聲能撞擊換能器元件並在通過信號處理電路（未示出）讀取的引線上產生信號。

如圖1C和1D所示，換能器的前表面通過多個匹配層連接到透鏡材料54。於一實施例中，將兩個粉末填充的環氧樹脂匹配層62和64施加於壓電材料50的導體塗覆的表面61，各形成四層匹配層系統的一部分。施加完成後將所述匹配層62和64各自重疊，從而確保所述層具有適當的厚度。

透鏡材料54稍後粘合到匹配層64的外表面。於一實施例中，所述透鏡材料54由Rexolite™聚苯乙烯等聚合物製成。但可使用其它透鏡材料。於一實施例中，所述透鏡54塗有粘合劑層，例如能粘附到特殊透鏡材料的氰基丙烯酸酯（CA）膠68。所述CA膠68可粘合到透鏡表面，並可通過更常用於製造聲匹配層的其它粘合劑粘附於透鏡表面。將氰基丙烯酸酯膠68層研磨到一定厚度，可適於在陣列頻率下用作聲匹配層，例如四分之一波長的匹配層。於一實施例中，CA膠合覆蓋透鏡54用粉末填充的環氧粘合劑66粘合到匹配層64。粘合劑66形成四層體系的四分之三波長的匹配層，CA層68形成四層中的第四層。在將透鏡54粘附到匹配層64之前，在匹配層62和64中形成一系列切口67。如圖1D所示，切口67與換能器元件58之間的空間對準。

通過在壓電材料片50下周長的周圍放置多個間隔元件69來控制製造第三匹配層所需粘合劑66的厚度。將所述間隔元件69重疊成期望的厚度以形成具有選定高度的柱體，從而使粘合劑66形成四分之一波長匹配層。在間隔元件69就位的情況下，將粘合劑66置於已施加到壓電片表面的匹配層上，並將塗有CA的透鏡材料54壓抵在間隔器169上，從而在所期望的距離（從預先已施加到經電鍍的壓電材料50的最上部匹配層表面開始）上粘合透鏡。在真空下施加的粘合劑66填充形成在第一和第二匹配層62,64中的切口槽67。於一實施例中，匹配層62、64、66的組分在共同轉讓的美國專利號7,750,536和8,343,289中進行了說明，並在此通過引用的方式整體併入本文。

再將壓電材料片50、聲匹配層以及透鏡材料54（透鏡側向下）安裝到製造圓盤並重疊，從而使換能器元件具有期望的厚度。

用導電環氧樹脂將由鉬等金屬製成的導電金屬框架70粘合到換能器陣列的上表面。因此，所述導電框架通過由填充好的導通孔60製成的導電路徑電連接到換能器陣列前表面的導電材料。框架70具有開放的底表面，從而換能器元件的上表面可通過所述框架70底部的開口進入。框架70具有傾斜的側壁，從而共同在換能器陣列58上形成槽部。於所示的實施例中，框架是導電的，以通過通孔從換能器的遠側上的導電表面產生電路徑。 然而，也可以利用非導電框架並使用諸如金屬箔，導線或其它導體的單獨的導體來將換能器的遠側上的導電表面電連接到包含信號跡線柔性電路的接地/遮罩層。

框架70粘合到換能器陣列後，將封蓋放置在換能器元件上，並將粉末填充的環氧樹脂72材料添加到框架70的開口側。於一實施例中，添加到粘合材料中的粉末是粉末狀二氧化矽，鐳射加工後所述粉末狀二氧化矽可在環氧樹脂表面添加紋理。再將覆有脫模劑的模具80壓入環氧樹脂72中，此時其發生固化進而在框架中形成多個所期望的特徵形狀。於一實施例中，形狀可包括一對凹部76a、76b，位於超音波陣列長度外的位置處的框架的側壁上。可在所述框架（未示出）的相對側壁上形成附加凹部。

圖2所示為所述框架70和環氧樹脂72中所形成凹部76b的一角的近視圖。配准特徵78置於各凹部76中，並用於將柔性電路的電跡線對準換能器元件，下文將進行說明。於一實施例中，優選地，配准特徵78由粉末填充的模制環氧樹脂材料製成並且經過精確鐳射加工到特定公差，例如+/-5微米。可利用粘合劑將所述配准特徵78固定在凹部76內。一些實施例中，尺寸較小的凹部76可模制到環氧樹脂中並用鐳射或其它微加工工具調整尺寸，從而使凹部精確地定位到肋部位置（如下所述）。凹部經過精確定位和調整後，將配准特徵78膠合到凹部中，從而可在柔性電路上安裝相應的對準特徵。一些其它實施例中，可將一團過量環氧樹脂或其它膠合劑放置在框架上，並用雷射器等微加工成配准特徵。框架上的配准特徵和柔性電路上的相應對準特徵可使柔性電路的暴露跡線與框架上的導電肋部對齊。

再使用準分子雷射器加工換能器框架70中粉末填充的環氧樹脂，製成多個通道，所述通道連接到換能器陣列的各換能器元件。如上述專利申請中所討論的，雷射器用於產生從每個換能器元件的頂表面和換能器框架的側壁的一部分延伸的通道圖案。以往在將粉末填充的環氧樹脂添加到框架之前，需將柔性電路固定到框架，以便用環氧樹脂覆蓋暴露的電路跡線。再使用準分子雷射器等圖案化工具挖通環氧樹脂，進而使柔性電路上一部分電路跡線暴露。雖然這種方法很好，但在固定到框架之前，需手動將柔性電路上的跡線與換能器元件對準。此外，在將換能器封裝到用於將柔性電路和換能器元件組合在一起的材料中之前，組件十分易碎。

為改進這種組裝技術，應將連接各換能器元件到跡線的一個或多個通道設計成各通道在沿框架70側壁向上延伸時形成凸起的肋部。如圖3所示，在粉末填充的環氧樹脂72中切成多個通道100a、100b和100c等，其節距等於其他每個換能器元件，例如所有奇數編號換能器元件的節距，同時在框架的另一側建立交錯的通道，與所有偶數編號換能器元件對準。或可僅在與各換能器元件所對準框架70的一側上建立通道。於一實施例中，與各換能器元件對準的通道深度隨著通道從換能器元件向外延伸而減小。沿框架70側壁向上約一半處，通道深度減小一點，在該點上“通道”開始從環氧樹脂表面向外延伸以形成向外延伸的肋部102a、102b和102c等；於一實施例中，通過燒蝕限定肋部區域任一側上的粉末填充的環氧樹脂72來形成肋部102。于一實施例中，利用鐳射沿著各肋部102的頂表面形成多條刻痕線，以增加肋部102頂部的表面積，並確保壓制過程中金電極的堅固性，所述壓制過程是將柔性電路固定到凸起肋部的表面的一部分。

通道和肋部在環氧樹脂中經圖案化後，將換能器組件的頂表面被電鍍並加工處理，進而使通道100中和肋部102頂部鍍有導電層。於一實施例中，通過在包括頂表面、換能器元件和肋部的換能器陣列的表面上濺鍍塗覆金或金加鉻等金屬層來施加導電材料。接著將抗蝕劑層施加在換能器上並暴露在將用光刻技術去除導電材料的區域中。於一實施例中，將導電材料從換能器元件之間、導電路徑通道區域之間去除，並且應從肋部的各側去除。使用化學蝕刻材料將導電材料從不需要的地方去除。最後使用雷射器去除蝕刻工藝之後遺留的任何導電材料痕跡。

鐳射蝕刻鐳射（LEL）工藝之後，各換能器元件的頂表面與框架70上的相應肋部102之間存在導電路徑。再將具有多條暴露跡線的柔性電路固定到框架，使暴露的跡線與框架上相應的肋部對準並接合，從而使所述跡線和換能器元件之間產生電連接。該方法的優點之一是無需將柔性電路固定到換能器元件，同時換能器的頂表面塗有導電材料。因此，在換能器的處理過程中，柔性電路的連接不太可能會損壞。另外，可將更多的換能器元件安裝到濺鍍機室中，因為在施加塗層時未附接柔性電路。因此，可一次處理更多的換能器組件。

圖3所示的實施例中，每個肋部102在換能器的框架壁上的終止於相同高度。於另一實施例中，肋部102可終止於框架的壁上的不同高度，以便交錯的跡線連接到所述肋部。例如，如要使到換能器元件的連接小於單個柔性電路上的跡線之間的距離，則兩個或更多格柔性電路上的跡線可以是錯開或交錯的。例如，一組跡線1、3、5等可置於柔性電路的一層中，跡線2、4、6等可置於柔性電路的不同層中，所述柔性電路可從第一層中的暴露跡線撤回。各層中跡線的暴露部分可粘合到肋部，所述肋部在換能器框架壁上延伸到不同高度。用於交錯跡線的類似技術在上文所引用的已發佈美國專利申請公開號US2013-0140955A1中公開，並在此通過引用的方式整體併入本文。

圖9展示了兩組肋部在不同水平面上的超音波換能器的一示例。如圖所示的示例中，框架包括在框架側壁上的第一高度的第一組肋部250，以及在框架上向上延伸的第二組肋部252。各層上的肋部是交錯的。具有暴露跡線的一個柔性電路（未示出）接合所述肋部252，而具有暴露跡線的另一柔性電路接合所述肋部250。應當瞭解的是，如需要可在環氧樹脂材料中形成兩層以上的肋部。

於一實施例中，用非導電粘合劑將柔性電路上的暴露跡線粘合到肋部102。因為填充的環氧基體的表面經鐳射加工後是粗糙的（基於微觀比例），所以當柔性電路和肋部粘合在一起時，肋部頂部上的基體填充材料塗覆顆粒可用作穿過粘合劑並接合柔性電路導體的導電釘。用導電環氧樹脂將柔性電路的一個或多個接地連接到換能器元件的金屬框架70。

雖然柔性電路製造商可以所期望的高精度節距形成跡線，但他們通常無法以相同公差控制柔性電路邊緣和跡線起點之間的距離。柔性電路邊緣和跡線起點之間的距離可能存在很大差異。因此，人們不可能簡單地將柔性電路邊緣與換能器框架上的特徵對準，同時期望跡線可與連接到換能器元件的導體對準。圖4為包括多個導電暴露跡線152a、152b、152c......152h的典型柔性電路150示意圖。通常跡線152之間的距離非常精確。然而，在不同柔性電路之間，邊緣154與最接近跡線152a之間或者邊緣156與最接近跡線152h之間的距離會明顯不同。為解決這個問題，應使用如圖2所示的配准特徵78。

如圖5所示，公開的技術的一個實施例將對準孔或對準特徵160a、160b設於柔性電路中。可利用鐳射在自參考點（例如最近的跡線）起的預定距離166、168處形成此類特徵。應當瞭解的是，可將對準孔160安裝在置於框架70上的對應配准特徵78上，從而當所述配准特徵78置於所述對準孔160中時，柔性電路上的跡線可與框架上的相應肋部對準。

根據公開的技術的另一方面，柔性電路150的一些實施例包括切割於電跡線152之間的孔或導通孔170。於一實施例中，所述孔170位於柔性電路上的各跡線之間。另一實施例中，所述孔170以不同間隔（或變化的間隔）位於柔性電路跡線之間。所述孔170可使用於將柔性電路固定到肋部102的粘合劑擠出，並形成有利於將柔性電路固定到換能器框架的鉚釘形帽部。圖6為固定到框架70上多個肋部102的柔性電路150的示例示意圖。用於將柔性電路固定到框架上肋部的一部分粘合劑壓過所述孔170形成鉚釘176，所述鉚釘176有利於保持肋部和跡線之間的接觸並可防止柔性電路從框架70脫離。

圖10示出了如何在其下側上具有暴露跡線（現在示出）的柔性電路260固定到多個導電肋部102以將柔性電路中的跡線電連接到換能器元件的另一示例。導電肋部面向上並與面向下的暴露跡線接合。柔性電路260用如上所述的粘合劑固定在框架上。

於一些實施例中，將連接到換能器陣列的元件的所有跡線放置在單個柔性電路上是不可能或期望的。一個這樣的示例是醫療裝置，例如包括512個換能器元件的線性陣列的前列腺探針。於一實施例中，為了減小將跡線攜帶到換能器元件的套筒的尺寸，跡線被分成堆疊在彼此之上的四個柔性電路。例如，一個柔性電路具有用於元件號0-127之間的偶數元件的跡線，另一個具有用於元件編號128-255之間的偶數元件的跡線，另一個具有用於元件編號256-383和另一個元件編號384-512之間的偶數元件的跡線。四個柔性電路的另一堆疊被用於連接到陣列另一側上的奇數編號的換能器元件。然後將四個柔性電路的兩個堆疊佈置在從探針位於探頭的換能器所位於的遠端延伸到探針近端處的連接器的套管（未示出）的位置處。

圖7示出了將多個柔性電路固定到換能器陣列的一種方法，使得柔性電路上的跡線與換能器框架上的肋部對準。在所示的示例中，多個柔性電路212a，212b，212c和212d被放置在夾具200中，夾具200包括形成在其中的多個凸片210a，210b ... 2101。在一個實施例中，柔性電路固定到放置在柔性電路下方的承載杆220上。在一個實施例中，承載杆220具有至少一個（並且優選地兩個）對準孔222a，222b，其尺寸適於配合在超音波框架上的對應的配准特徵上。柔性電路的側面被修整，使得鄰接的柔性電路上的相鄰跡線將保持相同的間距，並且在雷射器中在柔性電路212中產生孔或對準特徵，使得它們在放置在夾具中時配合在突片210上方，並且軌跡將精確對齊。當柔性電路上的孔放置在夾具200中的突片210上方時，柔性電路上的跡線相對於承載杆220上的孔222a，222b定位在已知位置處。一旦柔性電路212被定位在突片210上並固定到承載杆220上，可以去除突片210的區域中的多餘的柔性電路材料（例如，用雷射器），並且載體杆220可以放置在超聲換能器的框架上，使得對準孔222a，222b裝配在框架上的配准特徵78上。在所示的實施例中，從換能器陣列延伸的柔性電路的長度被堆疊，使得柔性電路中的跡線在離開陣列支撐件之後垂直重疊。然而，如果限制與換能器的連接的尺寸不是重要的設計問題，柔性電路也可以並排地延伸到連接器。

圖8示出可用於前列腺探針或其它醫療裝置的換能器240的一部分。在一個實施例中，換能器具有512（或更多）換能器元件。為了使探頭盡可能的窄，柔性電路242成角度，使得跡線與換能器陣列區域中的換能器元件成一直線，然後轉動77度（但可以以任何角度操作），然後沿與換能器陣列的長度對齊的方向運行。附加的柔性電路（未示出）固定到框架以承載來自其它換能器元件的信號。柔性電路的長度垂直堆疊而不是並排堆疊，因為它們在探頭的長度上延伸，使得探針直徑可以更小。

圖11示出了換能器元件的示例，其包括多個柔性電路，其具有與陣列中的各個換能器元件電連接的跡線。在所示的示例中，換能器元件電連接到柔性電路212a，212b，212c和212d中沿著陣列長度方向270並排定位的跡線。柔性電路中的跡線對準由對準孔222a，222b的被切入載體杆的位置所參照。通過載體杆上的孔222放置在換能器框架上的配准特徵78a，78b上，柔性電路中的跡線與換能器框架上的相應的肋部對準。在所示的實施例中，柔性電路並排設置以連接到換能器元件，但被佈置為彼此堆疊並且沿大致在換能器陣列的長軸方向270延伸。這使得與換能器的連接比柔性電路並排放置的要窄得多。對於內部成像探針，柔性電路的寬度減小可增加患者的舒適度。在所示的示例中，柔性電路212,212b，212c，212d將信號傳送到偶數（或奇數）編號的換能器元件，並且在換能器陣列的另一側上的一組匹配的堆疊柔性電路（未示出）用於將信號傳送到奇數（或偶數）的感測器元件。在一個實施例中，每個具有64個跡線的八個柔性電路用於將信號傳送到512元件換能器陣列和從512元件換能器陣列傳送信號。在一個實施例中，512元件側發射高頻換能器陣列在前列腺成像探針中是有用的。

如上所述，應當瞭解到，為說明本發明，本文對公開的技術的具體實施例進行了說明，但在不偏離本發明範圍的前提下可進行各種修改。例如，無需將換能器框架和柔性電路上的配准特徵作為柱體和孔一起安裝。可採用其它形狀，例如鍵形和鍵槽形。或者可將柱體或其他形狀固定在柔性電路上的已知位置，並且可在框架上形成孔或其他形狀，從而使柔性電路與框架上的肋部對準。因此，除了應符合所附權利要求，本發明不受其他限制。

50‧‧‧壓電材料片
54‧‧‧透鏡材料
58‧‧‧換能器元件
60‧‧‧導通孔
62‧‧‧環氧樹脂匹配層
64‧‧‧環氧樹脂匹配層
66‧‧‧粘合劑
67‧‧‧切口
68‧‧‧CA層
69‧‧‧間隔元件
70‧‧‧框架
72‧‧‧環氧樹脂
76‧‧‧凹部
78‧‧‧配准特徵
80‧‧‧模具
100‧‧‧通道
102‧‧‧肋部
250‧‧‧肋部
150‧‧‧柔性電路
152‧‧‧電跡線
154‧‧‧邊緣
156‧‧‧邊緣
160‧‧‧對準孔
170‧‧‧導通孔

圖1A為根據公開的技術的一個實施例的超音波換能器元件的陣列和導電框架的圖示； 圖1B為根據公開的技術的一個實施例的壓電材料片中的換能器元件的陣列的圖示； 圖1C為根據公開的技術的一個實施例的換能器元件的陣列的等距橫截面視圖； 圖1D為根據公開的技術的一個實施例的換能器陣列的一部分的等距橫截面圖； 圖2所示為根據公開的技術的一個實施例的導電換能器框架和配准特徵的一角的近視圖； 圖3所示為根據公開的技術的一個實施例的框架上形成的多個向外延伸的肋部的近視圖，所述肋部設為與柔性電路上的電跡線接合； 圖4所示為包括多個暴露跡線的簡化柔性電路； 圖5所示為根據公開的技術的一個實施例的柔性電路，其包括一對可使跡線與連接到換能器元件的導體對準的對準特徵； 圖6所示為根據公開的技術的一個實施例的放置在多個向外延伸的肋部上的柔性電路； 圖7顯示了放置在具有對準特徵的夾具中的多個柔性電路； 圖8所示為根據公開的技術的一個實施例的連接到多個換能器元件的柔性電路的可選示例； 圖9示出了根據公開的技術的一個實施例的具有在兩個層面上交錯的肋框架的另一實施例; 圖10所示為根據公開的技術的一個實施例的柔性電路，所述柔性電路具有與換能器陣列的元件電性連接的跡線；以及 圖11示出了多個重疊的柔性電路，其具有電連接到換能器元件的跡線並且沿與通常與換能器陣列的長度成一直線的方向延伸。

無

Claims (17)

1. 一種超音波換能器，包括： 框架； 固定至所述框架的換能器元件的陣列； 多個導電路徑，其連接到所述陣列中的所述換能器元件，其中所述導電路徑包括從所述框架的表面向外延伸的肋部並被配置為接合電導體；以及     一個或多個配准特徵，其被定位在所述框架上並且被配置為與柔性電路上的對準特徵配合，以便將柔性電路中的暴露跡線與所述導電路徑的肋部對準。
2. 如申請專利範圍第1項所述的超音波換能器，其中每個肋部由置於所述框架中的環氧樹脂材料形成。
3. 如申請專利範圍第2項所述的超音波換能器，其中所述環氧樹脂包括填充材料。
4. 如申請專利範圍第3項所述的超音波換能器，其中所述填充材料是二氧化矽。
5. 如申請專利範圍第2項所述的超音波換能器，其中每個肋部與在換能器元件相鄰區域中形成的通道部分對準，其中每個通道的深度減小到一個點，在所述點處所述導電路徑升高到框架中環氧樹脂材料的表面的上方以形成肋部。
6. 如申請專利範圍第1項所述的超音波換能器，其中每個肋部包括其上所形成的多條劃痕線，所述多條劃痕線增加所述肋部的頂部的表面積。
7. 如申請專利範圍第1項所述的超音波換能器，其中每個肋部在所述超音波換能器的框架上終止於同一高度。
8. 如申請專利範圍第1項所述的超音波換能器，其中所述超音波換能器的肋部在所述超音波換能器的框架上終止於不同高度。
9. 一種超音波換能器，包括： 導電框架； 具有底面和頂面的感測器元件的陣列，其形成於連接到所述框架的壓電材料片中，以及透鏡材料，其結合到所述壓電材料的底表面; 和 多個導電路徑，其將所述換能器元件的所述頂表面連接到電路跡線，其中所述導電路徑包括向外延伸的肋部，所述肋部通過間隙與相鄰肋部間隔開並被配置為接合暴露電路跡線以承載來自和發至相應的換能器元件的信號。
10. 如申請專利範圍第9項所述的超音波換能器，還包括其內具有多條暴露跡線的柔性電路，其中所述柔性電路的所述暴露跡線接合所述肋部，從而使所述跡線通過肋部的頂部上的導電表面電連接到所述陣列中的換能器元件。
11. 如申請專利範圍第10項所述的超音波換能器，還包括一個或多個配准特徵，所述配准特徵被配置為接合柔性電路上的相應對準特徵。
12. 如申請專利範圍第10項所述的超音波換能器，其中所述柔性電路包括設於所述暴露跡線與所述肋部接合的區域中的所述跡線之間的多個孔，其中所述孔被配置為當所述柔性電路被粘合到所述肋部並形成多個鉚釘頭時允許粘合劑穿過所述多個孔。
13. 如申請專利範圍第12項所述的超音波換能器，還包括設置在所述壓電材料的所述底表面和所述透鏡之間的多個匹配層，其中所述匹配層包括切割成所述匹配層並且填充有粘合劑的多個切口槽。
14. 一種超音波換能器，包括： 框架; 形成在連接到所述框架的壓電材料片中的切割換能器元件的陣列; 以及 連接到所述換能器元件的多個導電路徑，其中所述導電路徑包括由所述框架支撐的向外延伸的肋部，所述肋部具有導電表面，所述導電表面被配置為接合柔性電路的暴露跡線；以及和 框架上的一個或多個配准特徵，其被配置為接合所述柔性電路上的對準特徵以將所述柔性電路上的暴露跡線與所述框架上的所述肋部對準。
15. 一種超音波換能器，包括： 框架; 固定至所述框架的感測器元件的陣列; 多個從所述換能器元件延伸的導電路徑，其中所述導電路徑包括凸起的肋，其通過間隙與相鄰的肋部間隔開; 以及 一個或多個具有暴露導電跡線的區域的柔性電路，其中所述柔性電路上的所述暴露跡線與相應的凸起的肋部對準並電連接到相應的凸起的肋部，以將跡線電連接到所述陣列中的換能器元件。
16. 如申請專利範圍第15項所述的超音波換能器，其中所述換能器包括多個柔性電路，所述柔性電路具有沿所述換能器元件的陣列的長度並排排列的暴露跡線。
17. 如申請專利範圍第16項所述的超音波換能器，其中所述多個柔性電路在遠離所述換能器元件的位置彼此堆疊。