TWI644117B - 超音波感測器及使用該超音波感測器的電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種超音波感測器，包括一超音波收發器、一柔性電路板以及一壓板， 超音波收發器、柔性電路板設置於壓板同側，超音波收發器包括上下層疊設置的一超音波發射單元和一超音波接收單元，該柔性電路板同時與超音波發射單元和超音波接收單元電性相連。本發明還提供一種使用上述超音波感測器的電子裝置。

Description

超音波感測器及使用該超音波感測器的電子裝置
本發明涉及一種超音波感測器，特別是一種使用柔性電路板輸入和輸出信號的超音波感測器及使用該超音波感測器的電子裝置。
超音波傳感技術因其感測精度高，響應靈敏等優點被越來越多用於現代生活中。例如，用於手機、電腦等攜帶終端的指紋感測器以及用於檢測心率、脈搏、血流等生命體征的生醫檢測裝置，還例如用作手機，PDA，平板電腦等可擕式電子裝置的按鍵開關用於檢測手指的觸摸以喚醒該可擕式電子裝置。習知技術中的一種超音波感測器主要包括一用於發射超音波的超音波發射單元和一用於接收超音波的超音波接收單元，該超音波發射單元和該超音波接收單元藉由焊線與驅動IC電性連接以接收信號及傳遞信號。在該超音波感測器中，由於採用了焊線進行電連接導致其製造過程浪費人力，且焊線在長期使用過程中有受損斷裂的危險，容易導致超音波感測器故障，縮短使用壽命。
有鑑於此，有必要提供一種能節省製造人力、降低故障率且壽命較長的超音波感測器。
另，還有必要提供一種使用該超音波感測器的電子裝置。
本發明提供一種超音波感測器，包括一超音波收發器、一柔性電路板以及一壓板，超音波收發器、柔性電路板設置於壓板同側，該超音波收發 器包括上下層疊設置的一超音波發射單元和一超音波接收單元，柔性電路板分別與超音波發射單元和超音波接收單元電性相連。
進一步地，超音波發射單元與超音波接收單元之間藉由第一黏合層黏接。
進一步地，超音波發射單元包括一第一發射電極、一第二發射電極、以及設置於第一發射電極與第二發射電極之間的壓電發射層，第二發射電極設置於壓電發射層遠離超音波接收單元一側並與柔性電路板電性相連，第一發射電極設置於壓電發射層靠近超音波接收單元一側且彎折至壓電發射層設置有第二發射電極的表面上與柔性電路板電性相連。
進一步地，超音波發射單元包括一第一發射電極、一第二發射電極、以及設置於第一發射電極與第二發射電極之間的壓電發射層，第一發射電極設置於壓電發射層靠近超音波接收單元一側，第二發射電極設置於壓電發射層遠離超音波接收單元一側，第二發射電極與柔性電路板電性相連，第一發射電極與第二發射電極分別設置於壓電發射層兩側的不同表面上。
進一步地，超音波接收單元包括一第一接收電極和一第二接收電極、以及設置於第一接收電極與第二接收電極之間的壓電接收層；第二接收電極設置於壓電接收層遠離超音波發射單元一側且與柔性電路板電性相連，第一接收電極設置於壓電接收層靠近超音波發射單元一側且彎折至壓電接收層設置有第二接收電極的表面上與柔性電路板電性相連。
進一步地，第一黏合層具有導電性。
進一步地，超音波接收單元包括一第一接收電極和一第二接收電極、以及設置於第一接收電極與第二接收電極之間的壓電接收層，第一接收電極設置於壓電接收層靠近超音波發射單元一側，第二接收電極設置於壓電接收層 遠離超音波發射單元一側，第二接收電極與柔性電路板電性相連，第一接收電極與第二接收電極分別設置於壓電接收層兩側的不同表面上。
進一步地，第一發射電極和第二發射電極藉由第二黏合層與柔性電路板電性相連；第一接收電極和第二接收電極藉由第二黏合層與柔性電路板電性相連，第二黏合層導電。
進一步地，所述壓電發射層尺寸大於所述壓電接收層。進一步地，柔性電路板一端設置於超音波收發器與壓板之間，另一端沿超音波收發器繞設以使柔性電路板圍繞超音波收發器的至少相鄰三面。
本發明還提供一種電子裝置，所述電子裝置包括一超音波感測器，所述超音波感測器包括一超音波收發器、一柔性電路板以及一壓板，超音波收發器、柔性電路板設置於壓板同側，柔性電路板一端設置於超音波收發器與壓板之間，另一端沿超音波收發器繞設以使柔性電路板包圍超音波收發器的至少相鄰三面，超音波收發器包括上下層疊設置的一超音波發射單元和一超音波接收單元，柔性電路板分別與超音波發射單元和超音波接收單元電性相連。
相較于習知技術，本發明的超音波感測器藉由僅使用同一柔性電路板繞行連接超音波感測器的超音波發射單元和超音波接收單元，節省了超音波感測器的製造人力，有利於降低故障率，增長使用壽命。
附圖說明
圖1為本發明第一實施例的超音波感測器的剖視圖。
圖2為本發明第二實施例的超音波感測器的剖視圖。
圖3為本發明第三實施例的超音波感測器的剖視圖。
圖4為本發明第四實施例的超音波感測器的剖視圖。
圖5為應用本發明聲波式觸控裝置的較佳實施例的電子裝置示意圖。
本發明的超音波感測器既可單獨作為感測器使用，亦可整合至多種電子裝置中或與多種電子裝置相關聯使用，所述電子裝置例如(但不限於)：行動電話、具備多媒體網際網路功能的蜂巢式電話、移動電視接收器、無線裝置、智慧型電話、藍牙裝置、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持型或攜帶型電腦、迷你筆記型電腦、筆記型電腦、智慧本、平板電腦、印表機、影印機、掃描器、傳真機、全球定位系統(GPS)接收器/導航儀、攝影機、數位媒體播放機(例如，MP3播放機)、攝錄影機、遊戲控制台、腕表、鐘錶、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀裝置(例如，電子閱讀器)、移動健康裝置、電腦監視器、汽車顯示器(包含里程計顯示器及速度計顯示器等)、駕駛艙控制件及/或顯示器、攝影機景觀顯示器(例如，車輛中的後視攝影機的顯示器)、電子照片、電子看板或標識、投影儀、建築結構、微波裝置、冰箱、身歷聲系統、卡式答錄機或播放機、DVD播放機、CD播放機、VCR、收音機、攜帶型記憶體晶片、洗滌器、乾燥器、洗滌器/乾燥器、停車計時器、封裝(例如，在包含微機電系統(MEMS)應用的機電系統(EMS)應用以及非EMS應用中的封裝)、美觀結構(例如，關於一件珠寶或衣服的影像顯示)及多種EMS裝置。本文的教示亦可用於例如(但不限於)以下各者的應用中：電子開關裝置、射頻濾波器、感測器、加速度計、回轉儀、運動感測裝置、磁力計、用於消費型電子設備的慣性元件、消費型電子產品的零件、可變電抗器、液晶裝置、電泳裝置、驅動方案、製造過程及電子測試裝備。
請參照附圖1，本發明第一實施例所揭示的超音波感測器100包括一超音波收發器110、一柔性電路板120以及一壓板130。超音波收發器110、柔性電路板120設置於壓板130的同一側，柔性電路板120的一端設置於超音波收發器110與壓板130之間，另一端彎折包圍超音波收發器110的至少三邊。
超音波收發器110包括上下層疊設置的一超音波發射單元112和一超音波接收單元114。超音波發射單元112與超音波接收單元114之間藉由第一黏合層116黏接。超音波接收單元114位於超音波發射單元112遠離壓板130的一側。彎折包圍超音波收發器110的柔性電路板120分別與超音波發射單元112和超音波接收單元114電性相連。
超音波發射單元112包括一第一發射電極1122、一第二發射電極1124、以及設置於第一發射電極1122與第二發射電極1124之間的壓電發射層1126。第二發射電極1124設置於壓電發射層1126遠離超音波接收單元114一側，第二發射電極1124與柔性電路板120位於超音波收發器110與壓板130之間的部分電性相連。第一發射電極1122設置於壓電發射層1126靠近超音波接收單元114一側，且彎折延伸至壓電發射層1126形成有該第二發射電極1124的表面上與柔性電路板120電性相連。第一發射電極1122的此種結構亦常被稱作“反轉電極”。藉由分別與柔性電路板120電性相連，第一發射電極1122和第二發射電極1124分別施加電壓至壓電發射層1126，第一發射電極1122與第二發射電極1124之間的電壓差使壓電發射層1126振動併發出超音波。為了控制第一發射電極1122與第二發射電極1124之間的電壓差，可控制第一發射電極1122與第二發射電極1124的其中一個電壓為定電壓，該定電壓可為0，即第一發射電極1122與第二發射電極1124的其中一個藉由柔性電路板120接地。改變另外一個的電壓即可調整第一發射電極1122與第二發射電極1124之間的電壓差從而控制發出的超音波。在本實施例中，第一發射電極1122接地。在本發明其他實施例中，可為第二發射電極1124接地。
超音波接收單元114包括一第一接收電極1142和一第二接收電極1144、以及設置於第一接收電極1142與第二接收電極1144之間的壓電接收層1146。第二接收電極1144設置於壓電接收層1146遠離超音波發射單元112一側， 第二接收電極1144與柔性電路板120電性相連。第一接收電極1142設置於壓電接收層1146靠近超音波發射單元112一側，且彎折延伸至壓電接收層1146形成有該第二接收電極1144的表面上與柔性電路板120電性相連。壓電接收層1146接收由壓電發射層1126發射後被手指反射回來的超音波產生振動，壓電接收層1146的振動產生電信號，藉由與第一接收電極1142和第二接收電極1144電性相連，柔性電路板120將該電信號輸出至處理器(圖未示)。為了讀取並記錄第一接收電極1142和第二接收電極1144之間的電信號，可控制第一接收電極1142和第二接收電極1144的其中一個電壓為定電壓，該定電壓可為0，即第一接收電極1142和第二接收電極1144的其中一個藉由柔性電路板120接地。在本實施例中，第一接收電極1142接地。在本發明其他實施例中，可為第二接收電極1144接地。
該第一發射電極1122、第二發射電極1124、第一發射電極1122和第二發射電極1124可為整片式的導電結構亦可為圖案化的導電結構，可由例如但不限於，銀、鋁、銅、鎳、金等高導電率材料製成，還可由如透明導電材料(如氧化銦錫、氧化銦鋅)、銀、碳納米管或石墨烯等導電材料製成。
在本發明第一實施方式中，壓電發射層1126和壓電接收層1146的大小相等。在本發明的其他實施方式中，壓電發射層1126和壓電接收層1146的大小可不相等。該壓電發射層1126和壓電接收層1146由壓電材料製成，所述壓電材料包含鈦酸鋇(BaiO3)、鈦酸鉛(PbiO3)和鋯鈦酸鉛(Pb(Zri)O3,PZT)、鉭鈧酸鉛(PST)、石英、(Pb，Sm)iO3、PMN(Pb(MgNb)O3)-PT(PbiO3)、聚偏二氟乙烯(PVDF)及聚偏二氟乙烯-三氟乙烯(PVDF-TrFE)共聚物、鐵氟能及其它PTFE聚合物、聚二氯亞乙烯(PVDC)均聚物及共聚物、聚四氟乙烯(PTFE)均聚物及共聚物及溴化二異丙胺(DIPAB)等。
第一黏合層116可為導電，亦可不導電。當第一黏合層116導電時，第一發射電極1122與第一接收電極1142電性連接，其電壓相等。此時，第一黏 合層116可全部為導電膠，例如，可為異方向性導電膠，亦可是一部分是導電膠，另一部分為非導電膠。例如，第一黏合層116的中間部分是導電膠，導電膠的外側為不導電膠。
當第一黏合層116不導電時，第一發射電極1122與第一接收電極1142的電壓分別由柔性電路板120控制。此時，第一黏合層116全部為非導電膠。由於第一發射電極1122與第一接收電極1142的表面均為粗糙表面，第一黏合層116可填補第一發射電極1122與第一接收電極1142的表面粗糙處，從而減少超音波傳輸損耗。在本發明第一實施例中，第一黏合層116為非導電膠。
柔性電路板120具有一第一表面120a，或稱內表面，以及一第二表面120b，或稱外表面。其中，第一表面120a為與超音波收發器110電性相連的表面，第二表面120b為與第一表面22相背的表面。柔性電路板120包括至少三個部分：與超音波發射單元112電性相連的第一部分122、與超音波接收單元114電性相連的第二部分124以及連接第一部分122與第二部分124的第三部分126。柔性電路板120的第一部分122的第一表面120a和第二部分124的第一表面120a上還形成有多個接墊128，超音波發射單元112和超音波接收單元114分別藉由第二黏合層140與一接墊128黏合。第二黏合層140為導電膠。第二黏合層140可全部為導電膠，例如，異方向性導電膠，亦可是一部分是導電膠，另一部分為非導電膠。例如，第二黏合層140的中間部分是導電膠，導電膠的外側為不導電膠。由於第二發射電極1124與第二接收電極1144的表面均為粗糙表面，第二黏合層140可填補第二發射電極1124與第二接收電極1144的表面粗糙處，從而減少超音波傳輸損耗。
接墊128由導電材料形成，例如，焊錫、銅等金屬材料。在本實施例中接墊128為銅接墊。另外，在本實施例中，柔性電路板120的第二部分124的第一表面120a上還形成有用於連接驅動IC的端子部129。在本發明的其他實施例 中，用於連接驅動IC的端子部129設置於柔性電路板120的第一部分122的第一表面120a上。在本發明的其他實施例中，驅動IC還可直接結合在柔性電路板120上。
具體地，超音波發射單元112的第二發射電極1124藉由第二黏合層140與一接墊128相連進而與柔性電路板120相連。第一發射電極1122彎折延伸至壓電發射層1126設置有第二發射電極1124的表面上與另一接墊128相連進而與柔性電路板120相連。超音波接收單元114的第二接收電極1144藉由第二黏合層140與一接墊128相連進而與柔性電路板120相連。第一接收電極1142彎折延伸至壓電接收層1146設置有第二接收電極1144的表面上藉由第二黏合層140與一接墊128相連進而與柔性電路板120相連。
壓板130設置於柔性電路板120的第二表面120b對應於超音波收發器110的位置。壓板130與柔性電路板120之間藉由第三黏合層150黏合。在本實施例中，壓板130設置於柔性電路板120的第一部分122的第二表面120b。在本發明其他實施例中，壓板130可設置於柔性電路板120第二部分124的第二表面120b。
壓板130可為(但不限於)塑膠、陶瓷、藍寶石、複合材料、金屬及金屬合金、金屬填充式聚合物、聚碳酸酯及玻璃。在一些實施方案中，壓板130可為壓板，例如用於顯示器的防護玻璃罩或防護鏡片。在一些實施例中，壓板130可為例如鋁、鋁合金、鉻-鉬、不銹鋼的金屬或金屬填充式聚合物。在需要時可經由(例如)1mm或1mm以上的相對較厚的壓板執行檢測及成像。在一些實施例中，用於電子裝置的殼體或外殼可充當壓板。在一些實施例中，移動裝置罩殼的背部、側面或前面可充當壓板，這是由於本文中所描述的超音波感測器可直接經由罩殼壁成像指紋或採集生物計量資訊。在一些實施例中，例如聚氨脂薄層、丙烯酸、聚對二甲苯的塗層或類金剛石塗層(DLC)可充當壓板。
在本實施例中，第三黏合層150為非導電膠。在本發明其他實施例中，第三黏合層150亦可全部為導電膠或部分為導電膠。同理，第三黏合層150可填補柔性電路板120和壓板130表面不平整之處，從而減少超音波傳輸損耗。
請再參閱圖1，本發明的超音波感測器100的工作原理如下：當沒有手指觸碰壓板表面時，根據輸入的控制信號，柔性電路板120藉由第一部分122向第一發射電極1122和第二發射電極1124分別傳輸電信號，使第一發射電極1122和第二發射電極1124之間形成一電壓差。壓電發射層1126在該電壓差作用下發生振動並產生超音波，超音波相朝壓板130的方向行進，碰到壓板130時，一部分超音波穿透壓板130向外繼續行進，另一部分超音波被壓板130反射回來被壓電接收層1146接收並轉化成電信號，藉由第一接收電極1142和第二接收電極1144傳遞給柔性電路板120的第二部分124並輸出給控制器，並由控制器處理後作為參照信號。當有手指觸碰壓板表面時，根據輸入的控制信號，柔性電路板120藉由第一部分122向第一發射電極1122和第二發射電極1124分別傳輸電信號使第一發射電極1122和第二發射電極1124之間形成一電壓差，壓電發射層1126在該電壓差作用下發生震動並產生超音波，超音波朝壓板130的方向行進，碰到壓板130上的手指時，一部分超音波被手指吸收，另一部分超音波被壓板130反射回來被壓電接收層1146接收並轉化成電信號，藉由第一接收電極1142和第二接收電極1144傳遞給柔性電路板120的第二部分124並輸出給控制器，並由控制器處理後作為信號，將其與參考信號比較，判斷是否有觸控物體觸控該超音波感測器100，並進一步判斷是否對電子裝置進行喚醒。
上述第一實施例中的超音波感測器100僅使用同一柔性電路板120繞行連接超音波感測器的超音波發射單元112和超音波接收單元114，節省了超音波感測器的製造人力，有利於降低故障率，增長使用壽命。另外，第一實施 例中的超音波感測器100利用黏合層填補超音波感測器100內部元件表面不平整之處，可減少超音波傳輸損耗。
請一併參閱圖2，圖2為第二實施例中的超音波感測器200，其與第一實施例中的超音波感測器100的結構大致相同，對於相同之處此處不再贅述，不同點在於：超音波發射單元212位於超音波接收單元214遠離壓板230的一側，壓板230設置於柔性電路板220的第二部分224的第二表面220b對應於超音波接收單元214的位置，且，用於連接驅動的端子部229設置於柔性電路板220的第一部分222的第一表面220a上。本發明第二實施例的超音波感測器200和第一實施例的超音波感測器100的工作原理相同，因此亦不贅述。
請參閱圖3，圖3為本發明第三實施例的超音波感測器300，其與本發明第一實施例中的超音波感測器100的結構大致相同，對於相同之處此處不再贅述，不同點在於：壓電發射層3126和壓電接收層3146的大小不等，壓電發射層3126的尺寸較壓電接收層3146大，由於超音波發射單元312發出的超音波波到達壓板330後一部分被手指吸收，反射回來被超音波接收單元314接收到的超音波的能量小。因此設置超音波發射單元312的壓電發射層3126尺寸大於超音波接收單元314的壓電接收層3146以提供更大的振動能量，增強超音波接收單元314接收到的信號強度，提高的超音波感測器300的靈敏度。本發明第一實施例的超音波感測器300和第一實施例的超音波感測器100的工作原理相同，因此亦不贅述。
請一併參閱圖4，圖4為本發明第四實施例的超音波感測器400，其與本發明第三實施例中的超音波感測器400的結構大致相同，對於相同之處此處不再贅述，不同點在於：本發明第三實施例中，第一黏合層416導電，第一接收電極4142藉由導電的第一黏合層416與第一發射電極4122電性連接，由於第一發射電極4122與柔性電路板420電性連接，第一接收電極4142與第一發射電極4122 電壓相等。從而，第一接收電極4142與第二接收電極4144可設置於壓電接收層4146兩側的不同表面上，而不需要彎折延伸至與第二接收電極4144相同的表面上。相較於第一實施例至第三實施例，第一接收電極4142不需要彎折延伸至與第二接收電極4144相同的表面上，因此，可降低極化成本。本發明第四實施例的超音波感測器400和第一實施例的超音波感測器100的工作原理相同，因此亦不贅述。可以理解，在本發明的其他實施例中，可為第一接收電極藉由導電的第一黏合層與第一發射電極電性連接，第一發射電極與柔性電路板電性相連。從而，第一發射電極與第二發射電極設置於壓電發射層兩側的不同表面上，而不需要第一發射電極彎折延伸至與第二發射電極相同的表面上。同樣，亦可降低極化成本。
請參閱圖5，本發明還提供一種使用本發明第一實施例的超音波感測器100的電子裝置500。如圖5僅以電子裝置500為一手機為例，在其它實施例中，該電子裝置10亦可為個人電腦、智慧家電、工業控制器等。當電子裝置500為手機時，其包括一顯示區域510。以具有顯示區域510的表面為正面500a，與正面500a相背的表面為背面500b，超音波感測器100設置於電子裝置500的正面500a，位於顯示區域510下方，此時該超音波感測器100可作為手機的home鍵，即主屏鍵。在本發明其他實施例中，超音波感測器100還可設置於電子裝置500的背面500b，甚至側面。超音波感測器100可用作按鍵開關檢測手指等觸摸體的觸摸，以判斷是否喚醒該按鍵開關檢測手指的觸摸，以喚醒該可擕式電子裝置。雖然，在本實施例的電子裝置500中採用了本發明第一實施例的超音波感測器100。可以理解，本發明第一實施例至第四實施例的任一均可被用於電子裝置500中。
100、200、300、400‧‧‧超音波感測器
110、210‧‧‧超音波收發器
112、212、312‧‧‧超音波發射單元
114、214、314‧‧‧超音波接收單元
116、416‧‧‧第一黏合層
1122、2122、4122‧‧‧第一發射電極
1124‧‧‧第二發射電極
1126、3126‧‧‧壓電發射層
1142‧‧‧第一接收電極
1144、4144‧‧‧第二接收電極
1146、3146、4146‧‧‧壓電接收層
120、220、320、420‧‧‧柔性電路板
120a、220a、320a‧‧‧第一表面
120b、220b、320b‧‧‧第二表面
122、322‧‧‧第一部分
124、224、324‧‧‧第二部分
126‧‧‧第三部分
128‧‧‧接墊
129‧‧‧端子部
130、230、330‧‧‧壓板
500‧‧‧電子裝置
510a‧‧‧正面
500b‧‧‧背面
510‧‧‧顯示區域

Claims (10)

  1. 一種超音波感測器，包括一超音波收發器、一柔性電路板以及一壓板，所述超音波收發器、所述柔性電路板設置於所述壓板同側，其改良在於，所述超音波收發器包括上下層疊設置的一超音波發射單元和一超音波接收單元，所述柔性電路板與所述超音波發射單元和所述超音波接收單元電性相連，所述柔性電路板一端設置於所述超音波收發器與所述壓板之間，另一端沿所述超音波收發器繞設以使所述柔性電路板圍繞所述超音波收發器的至少相鄰三面。
  2. 如請求項1所述的超音波感測器，其中，所述超音波發射單元與所述超音波接收單元之間藉由第一黏合層黏接。
  3. 如請求項2所述的超音波感測器，其中，所述超音波發射單元包括一第一發射電極、一第二發射電極、以及設置於所述第一發射電極與所述第二發射電極之間的壓電發射層，所述第二發射電極設置於所述壓電發射層遠離所述超音波接收單元一側並與所述柔性電路板電性相連，所述第一發射電極設置於壓電發射層靠近超音波接收單元一側且彎折至所述壓電發射層設置有所述第二發射電極的表面上與所述柔性電路板電性相連。
  4. 如請求項2所述的超音波感測器，其中，所述超音波發射單元包括一第一發射電極、一第二發射電極、以及設置於所述第一發射電極與所述第二發射電極之間的壓電發射層，所述第一發射電極設置於所述壓電發射層靠近所述超音波接收單元一側，所述第二發射電極設置於所述壓電發射層遠離所述超音波接收單元一側，所述第二發射電極與所述柔性電路板電性相連，所述第一發射電極與所述第二發射電極分別設置於所述壓電發射層兩側的不同表面上。
  5. 如請求項3或4所述的超音波感測器，其中，所述超音波接收單元包括一第一接收電極和一第二接收電極、以及設置於所述第一接收電極與所述第二接收電極之間的壓電接收層；所述第二接收電極設置於所述壓電接收層遠離所述超音波發射單元一側且與所述柔性電路板電性相連，所述第一接收電極設置於壓電接收層靠近超音波發射單元一側且彎折至所述壓電接收電極設置有所述第二接收電極的表面上與所述柔性電路板電性相連。
  6. 如請求項5所述的超音波感測器，其中，所述第一黏合層具有導電性。
  7. 如請求項3所述的超音波感測器，其中，超音波接收單元包括一第一接收電極和一第二接收電極、以及設置於所述第一接收電極與所述第二接收電極之間的壓電接收層，所述第一接收電極設置於所述壓電接收層靠近所述超音波發射單元一側，所述第二接收電極設置於所述壓電接收層遠離所述超音波發射單元一側，所述第二接收電極與所述柔性電路板電性相連，所述第一接收電極與所述第二接收電極分別設置於所述壓電接收層兩側的不同表面上。
  8. 如請求項5或7所述的超音波感測器，其中，所述第一發射電極和所述第二發射電極藉由第二黏合層與所述柔性電路板電性相連；所述第一接收電極和所述第二接收電極藉由第二黏合層與所述柔性電路板電性相連，所述第二黏合層導電。
  9. 如請求項5或7所述的超音波感測器，其中，所述壓電發射層尺寸大於所述壓電接收層。
  10. 一種電子裝置，包括如請求項1-9任意一項所述的超音波感測器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI733208B (zh) * 2019-10-03 2021-07-11 佳世達科技股份有限公司 超音波探頭及其之製造方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109472182B (zh) * 2017-09-08 2020-09-22 茂丞科技(深圳)有限公司 晶圆级超声波芯片规模制造及封装方法
CN109492500B (zh) * 2017-09-12 2023-01-17 江西欧迈斯微电子有限公司 超声波生物识别装置及其制备方法和电子设备
CN109753110A (zh) * 2017-11-02 2019-05-14 南昌欧菲生物识别技术有限公司 壳体组件和电子装置
CN108228007B (zh) * 2018-01-23 2021-05-04 业成科技（成都）有限公司 声波式触控装置及应用该声波式触控装置的电子装置
CN108960218A (zh) * 2018-09-25 2018-12-07 东莞新科技术研究开发有限公司深圳分公司 一种超声波指纹传感器及指纹识别模组
CN110276325B (zh) * 2019-06-27 2021-09-03 京东方科技集团股份有限公司 超声波指纹识别组件、超声波指纹识别器件和显示装置
CN110278305B (zh) * 2019-06-29 2021-05-04 Oppo广东移动通信有限公司 模式识别方法及相关产品

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01270500A (ja) * 1988-04-22 1989-10-27 Hitachi Metals Ltd 超音波素子
US20020103433A1 (en) * 2000-08-24 2002-08-01 Hiroyuki Muramatsu Ultrasonic sensor, method of fabricating same, and ultrasonic diagnostic device using an ultrasonic sensor
US20060186762A1 (en) * 2005-02-21 2006-08-24 Denso Corporation Ultrasonic element
TW201510555A (zh) * 2013-06-03 2015-03-16 Qualcomm Mems Technologies Inc 具有接合壓電層之超音波感測器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5617865A (en) * 1995-03-31 1997-04-08 Siemens Medical Systems, Inc. Multi-dimensional ultrasonic array interconnect
CN201607702U (zh) * 2010-03-11 2010-10-13 英华达（上海）科技有限公司 无线输入装置
CN203787472U (zh) * 2014-04-03 2014-08-20 苏州百丰电子有限公司 一种压电陶瓷片反转电极结构
CN104751125A (zh) * 2015-03-06 2015-07-01 南昌欧菲生物识别技术有限公司 指纹识别装置、触摸屏及电子设备
CN105843446B (zh) * 2016-03-18 2019-10-25 京东方科技集团股份有限公司 检测组件、触控显示装置、触摸定位方法及压力检测方法
CN105997146A (zh) * 2016-06-27 2016-10-12 麦克思商务咨询(深圳)有限公司 超声波传感器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01270500A (ja) * 1988-04-22 1989-10-27 Hitachi Metals Ltd 超音波素子
US20020103433A1 (en) * 2000-08-24 2002-08-01 Hiroyuki Muramatsu Ultrasonic sensor, method of fabricating same, and ultrasonic diagnostic device using an ultrasonic sensor
US20060186762A1 (en) * 2005-02-21 2006-08-24 Denso Corporation Ultrasonic element
TW201510555A (zh) * 2013-06-03 2015-03-16 Qualcomm Mems Technologies Inc 具有接合壓電層之超音波感測器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI733208B (zh) * 2019-10-03 2021-07-11 佳世達科技股份有限公司 超音波探頭及其之製造方法

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