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公开(公告)号:CN115055357A
公开(公告)日:2022-09-16
申请号:CN202210726793.X
申请日:2022-06-23
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于微机械技术领域,具体是一种柔性透明电容式微机械超声换能器及其制备方法。本发明是基于导电颗粒掺杂SU‑8光刻胶等柔性透明材料的,其单元结构包括自下而上设置的:PET衬底层、ITO电极层、空腔、SU‑8支撑层、SU‑8绝缘层、导电颗粒掺杂的SU‑8电极层和聚合物材料涂层。本发明采用PET‑ITO薄膜作为衬底和底电极,采用SU‑8光刻胶作为支撑、振动和顶电极层,最后用柔性聚合物材料作为密封和保护层。本发明实现的电容式微机械超声换能器同时具有柔性和透明性,可以与电子显示屏、可穿戴电子设备等集成在一起。本发明制备使用SU‑8灰度光刻工艺,既节省光刻掩模板,也不需要额外的牺牲层,简化了传统工艺流程。
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公开(公告)号:CN115055357B
公开(公告)日:2024-07-12
申请号:CN202210726793.X
申请日:2022-06-23
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于微机械技术领域,具体是一种柔性透明电容式微机械超声换能器及其制备方法。本发明是基于导电颗粒掺杂SU‑8光刻胶等柔性透明材料的,其单元结构包括自下而上设置的:PET衬底层、ITO电极层、空腔、SU‑8支撑层、SU‑8绝缘层、导电颗粒掺杂的SU‑8电极层和聚合物材料涂层。本发明采用PET‑ITO薄膜作为衬底和底电极,采用SU‑8光刻胶作为支撑、振动和顶电极层,最后用柔性聚合物材料作为密封和保护层。本发明实现的电容式微机械超声换能器同时具有柔性和透明性,可以与电子显示屏、可穿戴电子设备等集成在一起。本发明制备使用SU‑8灰度光刻工艺,既节省光刻掩模板,也不需要额外的牺牲层,简化了传统工艺流程。
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公开(公告)号:CN115156017B
公开(公告)日:2023-09-08
申请号:CN202210773141.1
申请日:2022-07-01
Applicant: 复旦大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 本发明公开了一种半固定的微机械超声换能器。换能器单元包括压电叠层、中性层、空腔和衬底;压电叠层包含上电极层、压电层与底电极层;中性层为压电叠层提供支撑作用,其具有镂空,即呈长方形的主体支撑结构是半固定的,一对侧边是自由的;空腔是中性层下方的中空结构,为薄膜提供振动的空间;中性层通过空腔外的侧墙与衬底结合。本发明的振动薄膜是半固定的,具有多种半固定的、处于不同频段谐振模态,可以分别实现高品质因数、超窄带的谐振,及低品质因数、宽带的谐振。本发明通过对压电叠层进行交流信号激励或使用模拟前端电路进行电信号感知,可以实现高性能的超声波信号收发。
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公开(公告)号:CN115156017A
公开(公告)日:2022-10-11
申请号:CN202210773141.1
申请日:2022-07-01
Applicant: 复旦大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 本发明公开了一种半固定的微机械超声换能器。换能器单元包括压电叠层、中性层、空腔和衬底;压电叠层包含上电极层、压电层与底电极层;中性层为压电叠层提供支撑作用,其具有镂空,即呈长方形的主体支撑结构是半固定的,一对侧边是自由的;空腔是中性层下方的中空结构,为薄膜提供振动的空间;中性层通过空腔外的侧墙与衬底结合。本发明的振动薄膜是半固定的,具有多种半固定的、处于不同频段谐振模态,可以分别实现高品质因数、超窄带的谐振,及低品质因数、宽带的谐振。本发明通过对压电叠层进行交流信号激励或使用模拟前端电路进行电信号感知,可以实现高性能的超声波信号收发。
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公开(公告)号:CN115025959A
公开(公告)日:2022-09-09
申请号:CN202210732005.8
申请日:2022-06-26
Applicant: 复旦大学
IPC: B06B1/06
Abstract: 本发明属于微机电技术领域,具体为一种中心支撑的压电式微机械超声换能器。本发明超声换能器是由微机械超声换能器单元延拓形成的二维阵列组成;换能器单元结构包括:衬底、支撑柱、空腔、中性层和振动层;支撑柱和空腔位于同一高度,且支撑柱位于空腔中心;振动层包含弹性层、底电极层、压电层和顶电极层;弹性层通过支撑柱与衬底连接,其外沿不与支撑层或衬底硬接触或相连,可做大幅度振动。本发明在加载负载介质后,其振动特征为以中心支撑柱为支点,振动膜外沿具有较大振动自由度。本发明的振动模态具有更大的薄膜平均振幅和更高的机电耦合系数,进而实现高性能的超声波信号收发。通过设计不同支撑柱半径,改变换能器的谐振频率等特性。
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