空气耦合式的电容式微加工超声换能器、制备方法及用途

摘要

一种空气耦合的电容式微加工超声换能器、制备方法及用途，包括：换能器阵列中包括16个阵元，每个阵元由多个敏感单元组成，其中单个敏感元件的结构由上到下依次由：上电极1、振膜2、空腔3、以及基底5组成，基底作为下电极使用。所设计的换能器工作频率为100kHz‑2MHz。换能器阵列基于SOI键合工艺制作，振动薄膜材料是单晶硅，上电极为金或铝，绝缘层4为二氧化硅或氮化硅，通过刻蚀低阻硅基底形成沟槽来分隔换能器的阵元，从而构成多阵元的阵列。空耦式超声换能器以空气耦合的方式激发金属板或复合材料板中的超声波，用于板内部缺陷的无损检测。换能器与相控阵系统配合，对各阵元的脉冲驱动信号进行延时控制，实现声束的相控偏转、聚焦等调整，增大检测自由度。