技术特征：
1.一种微加工超声换能器(mut)，包括：a)隔膜，所述隔膜具有基本上自由的边缘；b)一个或多个电极；以及c)一个或多个锚，所述一个或多个锚将所述隔膜在隔膜周边内和/或沿着所述隔膜周边的位置夹紧到衬底。2.根据权利要求1所述的mut，其中所述边缘是自由的，并且所述锚完全位于所述隔膜内。3.根据权利要求2所述的mut，其中所述mut是包括压电薄膜的pmut。4.根据权利要求3所述的mut，其中所述一个或多个电极电耦合到所述压电薄膜。5.根据权利要求3所述的mut，其中所述压电薄膜位于所述一个或多个锚的对面。6.根据权利要求3所述的mut，其中所述压电薄膜与所述一个或多个锚位于同一侧。7.根据权利要求3所述的mut，其中所述压电薄膜位于所述一个或多个锚和所述隔膜之间。8.根据权利要求4至7中任一项所述的mut，其中所述隔膜包括凹槽。9.根据权利要求4到7中任一项所述的mut，其包括多个锚，其中所述多个锚的子集附接到一个或多个竖直悬臂外壳。10.根据权利要求4到7中任一项所述的mut，其包括多个锚，其中所述多个锚的子集附接到一个或多个竖直悬臂外壳，并且其中所述隔膜包括凹槽。11.根据权利要求2所述的mut，其中所述mut是cmut。12.根据权利要求11所述的mut，其中所述一个或多个电极在间隙之间电耦合到所述隔膜。13.根据权利要求11所述的mut，其中所述隔膜包括凹槽。14.根据权利要求11所述的mut，其包括多个锚，其中所述多个锚的子集附接到一个或多个竖直悬臂外壳。15.根据权利要求11所述的mut，其包括多个锚，其中所述多个锚的子集附接到一个或多个竖直悬臂外壳，并且其中所述隔膜包括凹槽。16.一种微加工超声换能器(mut)，其包括夹紧的隔膜，所述夹紧的隔膜包括竖直悬臂外壳，所述竖直悬臂外壳附接到所述隔膜的边缘。17.根据权利要求16所述的mut，其中所述竖直悬臂外壳形成虚拟枢轴，所述虚拟枢轴基本上防止平面外运动，但是允许所述隔膜边缘旋转，同时施加反扭矩。18.根据权利要求17所述的mut，其中所述竖直悬臂外壳的厚度在0.1μm和50μm之间，并且其中所述竖直悬臂外壳具有比其厚度大1倍至100倍的高度。19.根据权利要求18所述的mut，其中所述竖直悬臂外壳在所述隔膜边缘周围不是连续的，而是具有没有虚拟枢轴的区域。20.根据权利要求19所述的mut，其中所述mut是多模态的。21.一种mut阵列，其被配置为用于超声成像，所述阵列包括多个权利要求20所述的mut。22.根据权利要求21所述的mut阵列，其中所述多个mut中的每个mut是pmut。23.根据权利要求21所述的mut阵列，其中所述多个mut中的每个mut是cmut。
24.根据权利要求23所述的mut阵列，其中每个mut包括由多个蚀刻形成的竖直悬臂外壳。25.一种微加工超声换能器(mut)，其包括夹紧的隔膜，所述夹紧的隔膜包括凹槽。26.根据权利要求25所述的mut，其中所述mut是pmut。27.根据权利要求26所述的mut，其中所述凹槽在隔膜边界的20个隔膜厚度内，并且其中所述凹槽具有不大于10个隔膜厚度的宽度，并且其中所述凹槽具有在所述隔膜厚度的1％到100％之间的深度。28.根据权利要求27所述的mut，其中所述凹槽具有恒定的宽度。29.根据权利要求27所述的mut，其中所述凹槽具有可变宽度。30.根据权利要求27所述的mut，其中所述凹槽在一个或多个位置处被中断，以允许电布线。31.根据权利要求30所述的mut，其中所述mut是多模态的。32.一种mut阵列，其被配置为用于超声成像，所述阵列包括多个权利要求31所述的mut。33.根据权利要求25所述的mut，其中所述mut是cmut。34.根据权利要求33所述的mut，其中所述凹槽在隔膜边界的20个隔膜厚度内，并且其中所述凹槽具有不大于10个隔膜厚度的宽度，并且其中所述凹槽具有在所述隔膜厚度的1％到100％之间的深度。35.根据权利要求34所述的mut，其中所述凹槽具有恒定的宽度。36.根据权利要求34所述的mut，其中所述凹槽具有可变宽度。37.根据权利要求34所述的mut，其中所述凹槽在一个或多个位置处被中断，以允许电布线。38.根据权利要求37所述的mut，其中所述mut是多模态的。39.一种mut阵列，其被配置为用于超声成像，所述阵列包括多个权利要求38所述的mut。40.一种微加工超声换能器(mut)，包括：a)压电叠堆，所述压电叠堆包括衬底、绝缘层、顶部电极、压电层和底部电极，其中所述压电叠堆具有边缘部分和中心部分，其中所述压电叠堆具有一个或多个凹槽，所述凹槽延伸穿过至少所述顶部电极、压电层、底部电极和绝缘层，并且延伸到所述衬底的至少一部分中，并且其中所述一个或多个凹槽设置在所述压电叠堆的所述边缘部分和所述中心部分之间；a)基部；b)一个或多个锚，所述一个或多个锚将所述压电叠堆的所述中心部分耦合到所述基部，留下所述压电叠堆的所述边缘部分自由，并且所述压电叠堆的所述中心部分被夹紧到所述基部，所述一个或多个锚在所述基部和所述压电叠堆之间提供电耦合；以及c)多个导体，所述多个导体包括(i)第一导体，所述第一导体通过穿过所述压电叠堆的所述厚度的第一通孔将所述压电叠堆的所述顶部电极电耦合到所述基部，以及(ii)第二导体，所述第二导体通过穿过所述压电叠堆的所述厚度的第二通孔将所述压电叠堆的所述底部电极电耦合到所述基部，
其中所述第一通孔和所述第二通孔设置在所述压电叠堆的所述边缘部分和所述中心部分之间。
技术总结
提出了一种用于改善微加工超声换能器(或MUT)的机电耦合系数和带宽的方法，以及通过所述提出的方法改善的所述MUT的制造方法。述提出的方法改善的所述MUT的制造方法。述提出的方法改善的所述MUT的制造方法。
技术研发人员：布莱恩
受保护的技术使用者：艾科索成像公司
技术研发日：2020.09.11
技术公布日：2022/7/10