本技術涉及超聲探測，特別涉及一種導電背襯結構的制備方法、導電背襯結構及超聲換能器。

背景技術：

1、超聲波由于其無輻射、實時動態(tài)成像等明顯的優(yōu)勢，在醫(yī)療影像診斷中得到了非常廣泛的應用。超聲換能器的更新換代是醫(yī)療超聲診斷系統(tǒng)發(fā)展的重要部分。

2、壓電超聲探頭在醫(yī)學診斷、治療及超聲探傷等多種場合被應用。隨著高效、精確診斷的需求，人們也對超聲影像設備的性能提出越來越高的要求。在壓電超聲探頭各項性能中，提升探頭性能是有效提高檢測圖像質量的方法之一，但隨著軟件和電子電路技術的發(fā)展，超聲探頭的性能也越來越成為提高超聲影像設備提高影像質量的瓶頸之一。

3、超聲換能器利用壓電元件的壓電效應將超聲系統(tǒng)的激勵電脈沖信號轉換為超聲波信號進入探查對象，再將探查對象反射的超聲回波信號轉換為電信號，從而實現對探查對象的探測。超聲換能器的組成包括壓電元件、匹配層、背襯層及電學通路。背襯層位于壓電元件背面，其作用是吸收壓電元件因震動而向內部傳播的聲能量，減弱振鈴效應，防止超聲波反射后再傳播到壓電元件上，并對壓電元件造成干擾；背襯層同時還起到導電作用，其將壓電元件的電學信號引線接入系統(tǒng)端。如此就需要背襯層具有特定的聲阻抗和聲衰減，同時還要為超聲換能器提供支撐和導電通路。

4、目前存在兩類可導電的背襯材料(背襯層)，其中一類導電背襯材料一般由環(huán)氧樹脂、固化劑與貴金屬導電顆粒(如銀粉、銀包金屬粉等)、溶劑、助劑等按照一定比例混合后形成高濃度多相分散體系漿料，并經澆注固化而成，從而制備出第一類具有導電性能的背襯材料。但是，導電顆粒價格昂貴，且受限于導電顆粒種類單一，聲阻抗可調范圍有限。

5、在制備另一類導電背襯材料，也就是第二類導電背襯材料時，為了兼顧超聲換能器設計對具有更大可調范圍聲阻抗的背襯材料的需求及對高衰減的背襯材料的需求，通常將第一類導電背襯材料中的銀粉更換為不導電的重填料(如鎢粉、三氧化鎢等)，并加入一定比例的輕質空心玻璃微珠來調整背襯材料的聲阻抗并增加聲衰減。由于以上材料不導電，無法將壓電元件的電學信號傳遞至導電線路，這就要求將該種材料加工到設計尺寸后，需要再通過蒸鍍或磁控濺射等方法在該種材料表面鍍上導電層，從而賦予材料表層的導電性。然而通過在本身無導電通路的材料上鍍導電層的方法獲取的第二類導電背襯材料，在超聲換能器制作過程中，經過粘接/切割等加工工序時，不可避免地會損傷導電背襯材料表面的鍍金層，從而對信號引出的可靠性造成極大不利影響。

技術實現思路

1、本技術為了解決上述問題，提供一種導電背襯結構的制備方法、導電背襯結構及超聲換能器，本技術相對于制備第一類具有導電性能的背襯材料的方法而言，本技術不再局限于只能添加貴金屬導電填料來確保背襯結構的導電性；本技術相對于制備第二類具有導電性能的背襯材料的方法而言，本技術使用導電材料在背襯結構中構造了立體的導電通路，使得超聲換能器電信號引出的可靠性大大增強。本技術與傳統(tǒng)的切割填充法相比，無純膠黏劑形成的縫隙層，確保了背襯結構聲學性能的一致性。本技術所采用的技術方案如下：

2、一種導電背襯結構的制備方法，包括以下步驟：

3、s100，將導電材料按預設排布方式置于模具的凹臺中；

4、s200，在所述凹臺中澆注背襯膠料，使所述背襯膠料沒過所述凹臺中的所述導電材料，并經固化、脫模后得到導電背襯結構的毛坯料；

5、s300，研磨所述毛坯料的上下表面，使上下表面均露出所述導電材料，并至設計尺寸。

6、本技術相對于制備第一類具有導電性能的背襯材料的方法而言，本技術不再局限于只能添加貴金屬導電填料來確保背襯結構的導電性；本技術相對于制備第二類具有導電性能的背襯材料的方法而言，本技術使用導電材料在背襯結構中構造了立體的導電通路，使得超聲換能器電信號引出的可靠性大大增強。本技術與傳統(tǒng)的切割填充法相比，無純膠黏劑形成的縫隙層，確保了背襯結構聲學性能的一致性。

7、在一些實施方式中，在s100步驟中，所述導電材料為導電漿液，所述導電漿液通過點膠機按所述預設排布方式置于所述模具的所述凹臺底面上。

8、利用點膠機按預設排布方式布設導電漿液(導電材料)，這相比于以將導電材料插設于預固定槽的方式布設導電材料而言，導電材料的布設效率高、布設形狀可任意設定。此外，因未設置預固定槽，可便于導電背襯結構的脫模。

9、在一些實施方式中，在s100步驟中，所述導電漿液的所述預設排布方式為點陣列狀、線陣列狀或環(huán)形陣列狀中的其中一種。

10、通過將導電漿液按點陣列狀、線陣列狀或環(huán)形陣列狀的預設排布方式布設，可使通過該制備方法制備出的三種導電背襯結構的導電通路分別與二維矩形陣列探頭中的壓電晶片、一維線形陣列探頭中的壓電晶片及一維環(huán)形陣列探頭中的壓電晶片位置對應。

11、在一些實施方式中，在s100步驟中，所述導電材料為條形片狀，所述凹臺的底部設有呈線陣列狀分布的預固定槽，所述導電材料通過插設于所述預固定槽中以得到固定。

12、在一些實施方式中，在s100步驟中，所述導電材料為固體，其底部為整片狀，其頂部設有預設形狀的凹槽。

13、通過采用底部為整片狀，頂部設有預設形狀凹槽的導電材料，該導電材料可直接擱置在凹臺的底面上，這相比于以將導電材料插設于預固定槽的方式布設導電材料而言，無需設置預固定槽，可便于導電背襯結構的脫模。此外，該方法中導電材料的布設效率高、布設形狀(通過控制凹槽的形狀實現)可任意設定。

14、在一些實施方式中，在s100步驟中，所述導電材料頂部的所述凹槽通過銑削制得。

15、通過銑削方式制得凹槽，相比于通過蝕刻工藝或沉積工藝加工出凹槽而言，銑削方式的加工工藝簡單，所需成本較低。

16、在一些實施方式中，在s100步驟中，所述導電材料為石墨鉛筆芯，所述凹臺的底部設有呈線陣列狀分布的預固定槽，所述石墨鉛筆芯沿平行于所述預固定槽的長度方向擱置于所述預固定槽的槽口之上。

17、采用石墨鉛筆芯作為導電材料，這相比于金屬作為導電材料而言，石墨鉛筆芯可直接在市場上采購獲取，省去了加工導電材料的工序，并且石墨鉛筆芯價格便宜，可降低導電材料的獲取成本。

18、在一些實施方式中，所述模具為硅膠材料。

19、通過采用硅膠材料制作的模具，硅膠材料具有彈性且變形恢復性能較好，能確保導電背襯結構毛坯料脫模的便利性，此外，硅膠材料制作的模具能夠重復使用，降低了生產成本。

20、另一方面，本技術提供一種導電背襯結構，其由前述的制備方法制得。

21、另一方面，本技術還提供一種超聲換能器，包括壓電層和前述的導電背襯結構，所述導電背襯結構設于所述壓電層的背面。

22、本技術提供的一種導電背襯結構的制備方法、導電背襯結構及超聲換能器，具有以下有益效果的至少一種：

23、1、本技術提供的一種導電背襯結構的制備方法，本技術相對于制備第一類具有導電性能的背襯材料的方法而言，本技術不再局限于只能添加貴金屬導電填料來確保背襯結構的導電性；本技術相對于制備第二類具有導電性能的背襯材料的方法而言，本技術使用導電材料在背襯結構中構造了立體的導電通路，使得超聲換能器電信號引出的可靠性大大增強。本技術與傳統(tǒng)的切割填充法相比，無純膠黏劑形成的縫隙層，確保了背襯結構聲學性能的一致性。

24、2、本技術提供的一種導電背襯結構的制備方法，利用點膠機按預設排布方式布設導電漿液(導電材料)，這相比于以將導電材料插設于預固定槽的方式布設導電材料而言，導電材料的布設效率高、布設形狀可任意設定。此外，因未設置預固定槽，可便于導電背襯結構的脫模。

25、3、本技術提供的一種導電背襯結構的制備方法，通過將導電漿液按點陣列狀、線陣列狀或環(huán)形陣列狀的預設排布方式布設，可使通過該制備方法制備出的三種導電背襯結構的導電通路分別與二維矩形陣列探頭中的壓電晶片、一維線形陣列探頭中的壓電晶片及一維環(huán)形陣列探頭中的壓電晶片位置對應。

26、4、本技術提供的一種導電背襯結構的制備方法，通過采用底部為整片狀，頂部設有預設形狀凹槽的導電材料，該導電材料可直接擱置在凹臺的底面上，這相比于以將導電材料插設于預固定槽的方式布設導電材料而言，無需設置預固定槽，可便于導電背襯結構的脫模。此外，該方法中導電材料的布設效率高、布設形狀(通過控制凹槽的形狀實現)可任意設定。

27、5、本技術提供的一種導電背襯結構的制備方法，通過銑削方式制得凹槽，相比于通過蝕刻工藝或沉積工藝加工出凹槽而言，銑削方式的加工工藝簡單，所需成本較低。

28、6、本技術提供的一種導電背襯結構的制備方法，采用石墨鉛筆芯作為導電材料，這相比于金屬作為導電材料而言，石墨鉛筆芯可直接在市場上采購獲取，省去了加工導電材料的工序，并且石墨鉛筆芯價格便宜，可降低導電材料的獲取成本。

29、7、本技術提供的一種導電背襯結構的制備方法，通過采用硅膠材料制作的模具，硅膠材料具有彈性且變形恢復性能較好，能確保導電背襯結構毛坯料脫模的便利性，此外，硅膠材料制作的模具能夠重復使用，降低了生產成本。