TWI768369B - 訊號感測模組及應用其之超音波探頭 - Google Patents

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訊號感測模組包括基板、感測電極、壓阻材料層及感測電路。基板具有表面。感測電極配置於基板上且從表面露出。壓阻材料層形成於表面且覆蓋感測電極。壓阻材料層具有阻值。感測電路配置於基板中且適於感測壓力波經過壓阻材料層時阻值的變化。

Description

訊號感測模組及應用其之超音波探頭
本發明是有關於一種感測模組及應用其之探頭，且特別是有關於一種訊號感測模組及應用其之超音波探頭。
習知超音波探頭的訊號感測模組通常採用壓電材料(如PZT(Lead Zirconate Titanate))感測超音波自待測物反射之反射訊號。然而，壓電式感測技術與積體電路製程結合的難度高，且製作成二維感測陣列的難度也高。因此，如何提出一種能改善前述習知問題的技術是本技術領域業者努力的目標之一。
本發明係有關於一種訊號感測模組及應用其之超音波探頭，可改善前述習知問題。
本發明一實施例提出一種訊號感測模組。訊號感測模組包括一基板、一感測電極、一第一壓阻材料層及一感測電路。基板具有一表面。感測電極配置於基板上且從表面露出。第一壓阻材料層形成於表面且覆蓋感測電極。第一壓阻材料層具有一阻 值。感測電路配置於基板中且適於感測一壓力波經過第一壓阻材料層時阻值的變化。
本發明另一實施例提出一種超音波探頭。超音波探頭包括一訊號發射模組及一訊號感測模組。訊號發射模組適於發出一超音波訊號。訊號感測模組適於感測超音波訊號自一待測物反射之一反射訊號。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：
10:待測物
100:超音波探頭
110:訊號發射模組
120,220,320,420:訊號感測模組
120A,220A,420A:感測單元
121:基板
121s:表面
122:感測電極
123,223,323:第一壓阻材料層
124:感測電路
1241:回授電路
1242:偵測電路
125,425:參考電極
126:類比數位轉換器
127:儲存器
130:控制器
228:第二壓阻材料層
328:導電層
4251:子參考電極
C1:電容
R1:第一電阻
R2:第二電阻
S1:超音波訊號
S2:反射訊號
T1:電晶體
t1,t2,t3:厚度
VCC:控制電壓節點
VOUT:輸出電壓節點
V1~V6:曲線
第1圖繪示本揭露一實施例之超音波探頭的示意圖。
第2A圖繪示第1圖之超音波探頭之訊號感測模組的示意圖。
第2B圖繪示第2A圖之訊號感測模組沿方向2B-2B’的剖面圖。
第3A圖繪示第2B圖之感測電路的其中一種實施例的電路方塊圖。
第3B圖繪示第3A圖之感測電路的輸出電壓節點的輸出電壓與時間的關係曲線圖。
第4A圖繪示依據本揭露另一實施例之感測電路的電路方塊圖。
第4B圖繪示第4A圖之感測電路的輸出電壓節點的輸出電壓與時間的關係曲線圖。
第5A圖繪示依據本揭露另一實施例之感測電路的電路方塊圖。
第5B圖繪示第5A圖之感測電路的輸出電壓節點的輸出電壓與時間的關係圖。
第6圖繪示依照本揭露另一實施例之訊號感測模組的剖面圖。
第7圖繪示依照本揭露另一實施例之訊號感測模組的剖面圖。
第8圖繪示依照本發明另一實施例之訊號感測模組的局部示意圖。
請參照第1及2A~2B圖，第1圖繪示本揭露一實施例之超音波探頭100的示意圖，第2A圖繪示第1圖之超音波探頭100之訊號感測模組120的示意圖，而第2B圖繪示第2A圖之訊號感測模組120沿方向2B-2B’的剖面圖。
超音波探頭100包括訊號發射模組110及至少一訊號感測模組120。訊號發射模組110適於發出超音波訊號S1，訊號感測模組120適於感測超音波訊號S1自待測物反射之反射訊號S2。訊號發射模組110及訊號感測模組120電性連接一控制器130。控制器130可以配置於超音波探頭100中而成為超音波探頭100的子元件，或配置於超音波探頭100外的機台(未繪示)中。控制器130可控制訊號發射模組110發出超音波訊號S1至待測物10，超音波訊號S1自待測物10反射後成為反射訊號S2。反射訊號S2反射至訊號感測模組120，由訊號感測模組120接收並感測。控制器130可依據反射訊號S2取得待測物10的至少一個維度的結構資訊。前述結構資訊例如是如待測物10的表面輪廓影像、淺層結構影像及/或深層結構影像。
例如，當訊號發射模組110發出短波長(高頻)之超音波訊號時，超音波探頭100可感測待測物10的表面輪廓或淺層結構；當訊號發射模組110發出長波長(低頻)之超音波訊號時，超音波探頭100可感測待測物10的深層結構。訊號發射模組110例如是PZT式陣列發射模組。
在本實施例中，如第1圖所示，訊號感測模組120的數量是二個，其分別位於訊號發射模組110的相對二側。在另一實施例中，訊號感測模組120的數量可以是一個，但訊號感測模組120的數量並不以所列舉者為限。相較於一個訊號感測模組120，包含二個訊號感測模組120的超音波探頭100的感測精度及感測解析度更高。在其它實施例中，訊號感測模組120的數量可以多個，其分離配置且環形地圍繞(如往第1圖之-Z軸向看去)訊號發射模組110，可獲得更高感測精度及感測解析度的結構資訊。
如第2A及2B圖所示，訊號感測模組120包括基板121、至少一感測電極122、第一壓阻材料層123、至少一感測電路124及至少一參考電極125。
基板121具有一表面121s。感測電極122配置於基板121上且從表面121s露出。第一壓阻材料層123形成於表面121s，覆蓋感測電極122且具有阻值。感測電路124配置於基板121中且適於感測反射訊號S2(壓力波)經過第一壓阻材料層123時阻值的變化。超音波探頭100依據阻值的變化可獲得待測物10的結構資訊。
如第2B圖所示，訊號感測模組120更包括至少一類比數位轉換器(Analog-to-digital converter,ADC)126及至少一儲存器127，其中類比數位轉換器126電性連接於感測電路124，以將類比型態的反射訊號S2轉換成數位型態。儲存器127電性連接於類比數位轉換器126，以儲存基於反射訊號S2的電壓值。
如第2B圖所示，訊號感測模組120包括數個感測單元120A，此些感測單元120A形成於基板121中。各感測單元120A包含一個感測電極122、一個參考電極125、一個感測電路124、一個類比數位轉換器126及一個儲存器127。在一實施例中，各感測單元120A可感測待測物10不同部位的結構資訊，控制器130可取得各感測單元120A之儲存器127所儲存的反射訊號S2的電壓值，並加以運算而獲得待測物10的至少一個維度的結構資訊。
基板121例如是晶圓。以製程來說，可採用例如是半導體製程將感測單元120A形成於基板121中。前述半導體製程例如是塗佈、電鍍、微影蝕刻等可形成積體電路的半導體製程。相較於習知壓電式感測模組難以與積體電路結合，由於本揭露實施例之訊號感測模組120可採用積體電路製程形成，因此可容易地將感測電極122、感測電路124、參考電極125、類比數位轉換器126、儲存器127或其它相關積體電路結構一同佈局於基板121中，且也可將第一壓阻材料層123整合於積體電路製程中形成。詳細來說，訊號感測模組120中的元件可於基板121表面以一維或二維陣列方式 排列。在一實施例中，第一壓阻材料層123的材料例如是含碳聚合物、含金屬微粒聚合物等，但不以此為限。
如第2A圖所示，訊號感測模組120例如是多維度感測模組。例如，數個感測單元120A呈二維配置。部分的數個感測單元120A沿X軸向排列成數排，而另一部份的數個感測單元120A沿Y軸向排列成數排。如此，前述的感測單元120A可感測到待測物10沿XY平面的二維影像訊號，而各感測單元120A所感測到的反射訊號S2的時間差表示待測物10沿Z軸向的維度訊號。如此，控制器130可依據各感測單元120A感測的反射訊號S2獲得待測物10的三維結構資訊。此外，本揭露實施例之訊號感測模組120可在不需掃描情況下，由前述之感測單元120A一次性感測自待測物10的反射訊號S2，因此即使待測物10呈動態變化(如孕婦肚中的胎兒)，仍可準確地且快速地獲得待測物10的瞬間結構資訊。
在另一實施例中，訊號感測模組120也可以是一維感測模組。例如，訊號感測模組120的所有感測單元120A可沿一軸向配置，如沿X軸向或Y軸向排列成單排。如此，前述之感測單元120A可感測到待測物10沿X軸向或Y軸向的一維影像訊號。在此實施例中，超音波探頭100可再沿另一軸向掃描待測物10，經整合處理後同樣可獲得待測物10沿XZ或YZ平面的二維影像訊號。
如第2B圖所示，感測電極122及參考電極125配置 於基板121上，其中參考電極125鄰近感測電極122配置。感測電極122例如是金屬電極，如銅電極。參考電極125例如是金屬電極，如銅電極。如第2A圖所示，參考電極125圍繞感測電極122的配置，可減少雜訊對感測電極122的干擾。詳言之，一個參考電極125的至少一部分位於相鄰之二感測電極122之間，因此能減少或甚至避免相鄰之二感測電極122的訊號彼此干擾。在本實施例中，參考電極125呈環形，如封閉環形，其環繞整個感測電極122，以對感測電極122產生全周式(360度)的干擾屏蔽效果。在另一實施例中，參考電極125也可以呈開放環形，即參考電極125包括複數個分離配置的子參考電極(未繪示)，其圍繞感測電極122而設置，同樣可減少或甚至避免數個感測電極122的訊號彼此干擾。
如第2B圖所示，訊號感測模組120包含單層之第一壓阻材料層123。第一壓阻材料層123的厚度t1與反射訊號S2於第一壓阻材料層123內的電流路徑分佈(如模擬所得的感測電極122與參考電極125之間的電流分布)相關，且可依據電流路徑分佈決定壓阻材料的種類。例如，當第一壓阻材料層123的厚度t1小於一厚度值(如0.3毫米)時，電流路徑分佈偏向橫向分佈(如沿XY平面)時，第一壓阻材料層123可選用對橫向阻值感測較為(或最為)靈敏的材料。反之，當第一壓阻材料層123的厚度t1大於該厚度值(如0.5毫米)時，電流路徑分佈偏向縱向分佈(如沿Z軸向)時，第一壓阻材料層123可選用對縱向阻值感測較為(或最為)靈敏的材料。
在另一實施例中，當第一壓阻材料層123的厚度t1小於該厚度值時，電流路徑分佈也可能偏向縱向分佈，對應地第一壓阻材料層123可選用對縱向阻值感測較為(或最為)靈敏的材料。當第一壓阻材料層123的厚度t1大於該厚度值時，電流路徑分佈也可能偏向橫向分佈，對應地第一壓阻材料層123可選用對橫向阻值感測較為(或最為)靈敏的材料。
綜上，本揭露實施例不限定第一壓阻材料層123的厚度及/或種類，只要第一壓阻材料層123的材質選用能匹配(或符合)第一壓阻材料層123對阻值感測較為(或最為)靈敏的方向即可。
請參照第3A及3B圖，第3A圖繪示第2B圖之感測電路124的其中一種實施例的電路方塊圖，而第3B圖繪示第3A圖之感測電路124的輸出電壓節點VOUT的輸出電壓與時間的關係曲線圖。
如第3A圖所示，感測電路124至少包含電晶體T1、回授電路1241(包含：電容C1與第一電阻R1)、第二電阻R2、控制電壓節點VCC及輸出電壓節點VOUT。在本實施例中，電晶體T1例如是雙極性電晶體(Bipolar Junction Transistor,BJT)，如NPN型或PNP型，或是場效電晶體(Field-Effect Transistor，FET)，如NMOS型或PMOS型。而感測電極122電性耦接於電晶體T1的射極。第一壓阻材料層123的阻值可透過輸出電壓節點VOUT測得。當訊號感測模組120接收反射訊號S2時，反射訊號S2會導致第一壓阻材料層123的阻值發生變化，此阻值變化可透過輸出電壓節點VOUT測得。 此外，控制電壓節點VCC例如可提供5伏特(V)電壓。
如第3A圖所示，感測電路124中的回授電路(或低通濾波電路)1241，其包含第一電阻R1及電容C1，其中第一電阻R1之一端電性耦接於電容C1與電晶體T1之基極，第一電阻R1之另一端電性耦接於電晶體T1之集極，且參考電極125電性耦接於接地電位。由於回授受第一電阻R1及電容C1的時間常數影響，因此只對低頻訊號回授平衡，而不影響感測電路124對高頻的反射訊號S2的感測。詳言之，當低頻訊號(如超音波探頭100受抵壓時第一壓阻材料層123的厚度變得不均勻所導致的訊號或第一壓阻材料層123本身的阻值分佈不均所導致的訊號)產生時，低頻訊號會沿回授電路1241疏導至接地電位，因此不影響輸出電壓節點VOUT的輸出值。換言之，低頻訊號不影響感測電路124對高頻的反射訊號S2的電壓輸出值。在一實施例中，第3A圖之第一電阻R1例如是500KΩ，而電容C1例如是0.2nF。
如第3A圖所示，感測電路124更包含一偵測電路1242，其包含第二電阻R2、電晶體T1及感測電極122。當反射訊號S2(高頻壓力波)作用於感測電路124時，反射訊號S2會經過偵測電路1242，可由輸出電壓節點VOUT的輸出值可取得第一壓阻材料層123的阻值。在一實施例中，第3A圖之第二電阻R2例如是33KΩ。
如第3B圖所示，橫軸表示時間，而縱軸表示輸出電壓節點VOUT的輸出電壓。曲線V1表示第一壓阻材料層123受1MHz的反射訊號S2且阻值為1.38±0.15KΩ時輸出電壓節點VOUT的輸出電 壓與時間的關係曲線，而曲線V2表示第一壓阻材料層123受1MHz的反射訊號S2且阻值為0.69±00.073KΩ時輸出電壓節點VOUT的輸出電壓與時間的關係曲線。由不同數個的阻值可模擬第一壓阻材料層123本身的阻值分佈不均或超音波探頭100受抵壓時第一壓阻材料層123的厚度變得不均勻的情況。如圖所示，曲線V1及V2所示之輸出電壓的趨勢呈現一致，而與第一壓阻材料層123的阻值分佈不均無關(或不影響)。足見，第3A圖之感測電路124可排除第一壓阻材料層123的阻值分布不均的影響，使所感測到的感測訊號(輸出電壓節點VOUT的輸出電壓)幾乎是高頻的反射訊號S2，進而增加偵測待測物10的結構資訊的準確性。
請參照第4A及4B圖，第4A圖繪示依據本揭露另一實施例之感測電路124’的電路方塊圖，而第4B圖繪示第4A圖之感測電路124’的輸出電壓節點VOUT的輸出電壓與時間的關係曲線圖。如第4A圖所示，感測電路124’至少包含電晶體T1、回授電路1241(包含電容C1與第一電阻R1)、第二電阻R2、控制電壓節點VCC及輸出電壓節點VOUT。感測電路124’具有與前述感測電路124相同或相似特徵，但要注意的是，感測電路124’之感測電極122電性連接於電晶體T1的集極，且參考電極125與控制電壓節點VCC共電位。在本實施例中，第4A圖之第一電阻R1例如是500KΩ，電容C1例如是0.2nF，而第二電阻R2例如是2KΩ。
如第4B圖所示，曲線V3表示第一壓阻材料層123受1MHz的反射訊號S2且阻值為14.07±1.42KΩ時輸出電壓節點VOUT的 輸出電壓與時間的關係曲線，而曲線V4表示第一壓阻材料層123受1MHz的反射訊號S2且阻值為27.58±2.56KΩ時輸出電壓節點VOUT的輸出電壓與時間的關係曲線。由不同數個的阻值可模擬第一壓阻材料層123本身的阻值分佈不均或超音波探頭100受抵壓時第一壓阻材料層123的厚度變得不均勻的情況。如圖所示，曲線V3及V4所示之輸出電壓的趨勢呈現一致，而與第一壓阻材料層123的阻值分佈不均無關。足見，第4A圖之感測電路124’可排除第一壓阻材料層123的阻值分布不均的影響，使所感測到的感測訊號(輸出電壓節點VOUT的輸出電壓)幾乎是高頻的反射訊號S2，進而增加偵測待測物10的結構資訊的準確性。
請參照第5A及5B圖，第5A圖繪示依據本揭露另一實施例之感測電路124”的電路方塊圖，而第5B圖繪示第5A圖之感測電路124”的輸出電壓節點VOUT的輸出電壓與時間的關係曲線圖。如第5A圖所示，感測電路124”至少包含電晶體T1、回授電路1241(包含電容C1與第一電阻R1)、第二電阻R2、控制電壓節點VCC及輸出電壓節點VOUT。感測電路124”具有與前述感測電路124相同或相似特徵，但要注意的是，感測電路124”之感測電極122電性連接於電晶體T1的基極，且參考電極125電性耦接於電容C1與第一電阻R1之間。在本實施例中，第5A圖之第一電阻R1例如是500KΩ，電容C1例如是0.2nF，而第二電阻R2例如是2KΩ。
如第5B圖所示，曲線V5表示第一壓阻材料層123受1MHz的反射訊號S2且阻值為11.97±0.92KΩ時輸出電壓節點VOUT 的輸出電壓與時間的關係曲線，而曲線V6表示第一壓阻材料層123受1MHz的反射訊號S2且阻值為23.95±1.83KΩ時輸出電壓節點VOUT的輸出電壓與時間的關係曲線。由不同數個的阻值可模擬第一壓阻材料層123本身的阻值分佈不均或超音波探頭100受抵壓時第一壓阻材料層123的厚度變得不均勻的情況。如圖所示，曲線V5及V6所示之輸出電壓的趨勢呈現一致，而與與第一壓阻材料層123的阻值分佈不均無關。足見，第5A圖之感測電路124”可排除低頻訊號的影響，使所感測到的感測訊號(輸出電壓節點VOUT的輸出電壓)幾乎是高頻的反射訊號S2，進而增加偵測待測物10的結構資訊的準確性。
在一實施例中，上述實施例所描述的感測電路124、124’與124”更可包含可調式增益放大器(Variable Gain Amplifier，VGA)、類比數位轉換器(Analog-to-digital converter,ADC)與記憶體。當訊號感測模組120收到壓力波時，訊號感測模組120會將壓力值轉為數位信號，變為數位信號後，才可以保存並避免隨時間而造成的電位變化。由於壓力波會隨反射超音波的位置或深度，會有非常大的強度變異。為了使不同深度反射回來的信號在同一水準進行運算，需要有可隨時間調整放大倍率的放大器，亦即VGA。ADC則是將VGA送出的類比信號轉換為數位訊號，由於類比信號不易保存，轉換為數位訊號後就可以將信號保存以供後續運算之用。而記憶體則是將ADC轉換後的訊號保存起來，以便在需要運算時，隨時方便取用。由於VGA、ADC、記憶體均可以積體電路製作，將此三者，連同感測電路做在同一積體電路的相鄰位置，提升訊號感測模組120的性能及降低整體的成本。
雖然前述實施例之電晶體T1係以雙極性電晶體為例說明，然另一實施例之電晶體T1也可以是金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)，如NMOS或PMOS。
請參照第6圖，其繪示依照本揭露另一實施例之訊號感測模組220的剖面圖。超音波探頭100之訊號感測模組120可由訊號感測模組220取代。訊號感測模組220包括基板121、至少一感測電極122、第一壓阻材料層223、至少一感測電路124、至少一參考電極125、類比數位轉換器126、至少一儲存器127及第二壓阻材料層228。本揭露實施例之訊號感測模組220具有與訊號感測模組120相同或相似的特徵，但要注意的是，訊號感測模組220包含多層壓阻材料層，如第一壓阻材料層223及第二壓阻材料層228。第一壓阻材料層223的材料可與第二壓阻材料層228相同或相異。
如第6圖所示，第一壓阻材料層223形成於第二壓阻材料層228與基板121之間。在一實施例中，第二壓阻材料層228可直接接觸第一壓阻材料層223。第一壓阻材料層223之厚度t2與第二壓阻材料層228之厚度t3相異，例如第二壓阻材料層228之厚度t3小於第一壓阻材料層223之厚度t2。在一實施例中，第二壓阻材料層228之厚度t3與第一壓阻材料層223之厚度t2的比值例如是介於0.95~0.05之間的任意數值(包含端點值)，如0.5等。然於另一實施例中，第二壓阻材料層228之厚度t3與 第一壓阻材料層223之厚度t2亦可大致相同。
此外，第二壓阻材料層228之阻值小於第一壓阻材料層223之阻值，使第一壓阻材料層223內的電流路徑(如模擬所得的感測電極122與參考電極125之間的電流分布)會往阻值較小的第二壓阻材料層228延伸，而改變第一壓阻材料層223內的電流路徑分佈。詳言之，透過多層壓阻材料層(如第一壓阻材料層223與第二壓阻材料層228)的配置，可改變壓阻材料層內的電流路徑分佈，使壓阻材料層內的電流路徑分佈匹配(或符合)第一壓阻材料層223對阻值感測較為(或最為)靈敏的方向。
在一實施例中，訊號感測模組220之第一壓阻材料層223的材料種類可與訊號感測模組120之第一壓阻材料層123的材料種類相同，且訊號感測模組220之第一壓阻材料層223之厚度t2與第二壓阻材料層228之厚度t3之和大致等於訊號感測模組120之第一壓阻材料層123之厚度t1，然訊號感測模組220之第一壓阻材料層223內的電流路徑分佈與訊號感測模組120之第一壓阻材料層123內的電流路徑分佈不同。詳言之，在相同的壓阻材料層厚度(如厚度t1等於厚度t2與t3之和)下，可透過多層壓阻材料層的配置來改變第一壓阻材料層223內的電流路徑分佈，使電流路徑分佈能匹配(或符合)第一壓阻材料層223對阻值感測較為(或最為)靈敏的方向。此外，本揭露實施例不限定訊號感測模組之壓阻材料層的層數，其可包含三層或更多層之壓阻材料層。
請參照第7圖，其繪示依照本揭露另一實施例之訊號感測模組320的剖面圖。訊號感測模組320包括基板121、至少一感測電極122、第一壓阻材料層323、至少一感測電路124、至少一參考電極125、類比數位轉換器126、至少一儲存器127及導電層328。本揭露實施例之訊號感測模組320具有與訊號感測模組120相同或相似的特徵，但要注意的是，訊號感測模組320更包含導電層328。
第一壓阻材料層323的材料可與第一壓阻材料層123相同，容此不再贅述。如第7圖所示，第一壓阻材料層323形成於導電層328與基板121之間。在實施例中，導電層328可直接接觸第一壓阻材料層323。導電層328之阻值小於第一壓阻材料層323之阻值，使第一壓阻材料層323內的電流路徑(如模擬所得的感測電極122與參考電極125之間的電流分布)會往阻值較小的導電層328延伸，而改變第一壓阻材料層323內的電流路徑分佈。詳言之，透過導電層328的配置，可改變第一壓阻材料層323內的電流路徑分佈，使第一壓阻材料層323內的電流路徑分佈匹配(或符合)第一壓阻材料層323對阻值感測較為(或最為)靈敏的方向。以材質來說，導電層328例如是金屬層，如銅層。導電層328可以是採用半導體製程(如電鍍、印刷、塗佈或微影蝕刻等技術)所形成的層結構，或者，導電層328也可以是鈑材，其可另外製作完成後再採用例如是黏合等方式配置於第一壓阻材料層323上。
請參照第8圖，其繪示依照本發明另一實施例之訊號感測模組420的局部示意圖。訊號感測模組420包括基板121(未繪示)、至少一感測電極122、第一壓阻材料層123、至少一感測電路124(未繪示)、至少一參考電極425、類比數位轉換器126(未繪示)及至少一儲存器127(未繪示)。
本揭露實施例之訊號感測模組420具有與訊號感測模組120相同或相似的特徵，要注意的是，訊號感測模組420之參考電極425包含數個分離配置之子參考電極4251，所述子參考電極4251圍繞感測電極122。
如第8圖所示，訊號感測模組420包括數個感測單元420A，此些感測單元420A形成於基板121(未繪示)中。各感測單元420A包含一個感測電極122、一個參考電極425、一個感測電路124(未繪示)、一個類比數位轉換器126(未繪示)及一個儲存器127(未繪示)。各感測單元420A中，參考電極425之數個子參考電極4251分離配置，且圍繞感測電極122，以減少或甚至避免相鄰二感測電極122的訊號彼此干擾。要注意的是，在本實施例中，相鄰的二感測單元420A係共用一子參考電極4251，所述共用的子參考電極4251與參考電極425可共同連接至一參考電壓，參考電壓可為接地或控制電壓節點Vcc等，於此不再贅述。如第8圖所示，所述共用的子參考電極4251位於相鄰的二感測單元420A的二感測電極122之間。此外，本揭露實施例不限定共用的子參考電極4251的數量，只要可減少雜訊對感測電極122 的干擾即可，共用的子參考電極4251的數量可以是一個或多個。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
120:訊號感測模組
120A:感測單元
121:基板
121s:表面
122:感測電極
123:第一壓阻材料層
124:感測電路
125:參考電極
126:類比數位轉換器
127:儲存器
t1:厚度

Claims (13)

  1. 一種訊號感測模組，包括：一基板，具有一表面；一感測電極，配置於該基板上且從該表面露出；一第一壓阻材料層，形成於該表面且覆蓋該感測電極，該第一壓阻材料層具有一阻值；一感測電路，配置於該基板中且適於感測一壓力波經過該第一壓阻材料層時該阻值的變化；以及一參考電極，配置於該基板上且鄰近該感測電極配置。
  2. 如請求項1所述之訊號感測模組，其中該參考電極係呈環形，該參考電極圍繞該感測電極。
  3. 如請求項1所述之訊號感測模組，包括複數個分離配置之該參考電極，該些參考電極圍繞該感測電極。
  4. 如請求項1所述之訊號感測模組，更包括：一第二壓阻材料層；其中，該第一壓阻材料層形成於該第二壓阻材料層與該基板之間，且該第一壓阻材料層之厚度與該第二壓阻材料層之厚度相異。
  5. 如請求項4所述之訊號感測模組，其中該第二壓阻材料層之該厚度小於該第一壓阻材料層之該厚度。
  6. 如請求項1所述之訊號感測模組，更包括：一第二壓阻材料層； 其中，該第一壓阻材料層形成於該第二壓阻材料層與該基板之間，且該第二壓阻材料層之阻值小於該第一壓阻材料層之該阻值。
  7. 如請求項1所述之訊號感測模組，更包括：一導電層；其中，該第一壓阻材料層形成於該導電層與該基板之間，且該導電層之阻值小於該第一壓阻材料層之該阻值。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之訊號感測模組，其中該感測電路包括一電晶體與一回授電路，該回授電路包括一電容及一電阻，該電阻之一端耦接於該電容與該電晶體之基極，該電阻之另一端電性連接於該電晶體之集極。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之訊號感測模組，其中該感測電極電性耦接於該電晶體的射極。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之訊號感測模組，其中該感測電極電性耦接於該電晶體的集極。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之訊號感測模組，其中該感測電極電性耦接於該電晶體的基極。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之訊號感測模組，其中該訊號感測模組係採用積體電路製程形成，該訊號感測模組中的元件可於該基板的該表面以一維或二維陣列方式排列。
  13. 一種超音波探頭，包括：一訊號發射模組，適於發出一超音波訊號；以及 一如請求項1~12之任一項所述之訊號感測模組，適於感測該超音波訊號自一待測物反射之一反射訊號。
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