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公开(公告)号：CN106862045A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201710009233.1
申请日：2017-01-06
Applicant: 中北大学
IPC: B06B1/02
CPC classification number: B06B1/0292
Abstract: 本发明公开了一种收发性能平衡的微机电超声换能器面阵探头，包括硅衬底（1），所述硅衬底（1）的上表面为氧化层（2），所述氧化层（2）的上表面开设有若干空腔（3），所述氧化层（2）的上表面键合振动薄膜（4），所述振动薄膜（4）的上表面设隔离层（5），围绕隔离层（5）的四周边缘处及其内部开设有下沉的隔离槽（6），所述隔离槽（6）贯穿隔离层（5）和振动薄膜（4）后，其槽底开设于氧化层（2）上；所述隔离层（5）的上表面上正对每个空腔（3）的中心位置处设有上电极（7）。本发明超声探头结构新颖、体积小、频带宽、灵敏度高，噪声低，稳定性好，收发性能平衡。
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公开(公告)号：CN103528663A
公开(公告)日：2014-01-22
申请号：CN201310512073.4
申请日：2013-10-26
Applicant: 中北大学
IPC: G01H3/00
Abstract: 本发明为一种具有隔振功能的MEMS矢量水听器封装结构，该封装结构减小了工作环境对MEMS矢量水听器性能指标的影响。该装置包括内设放大电路板的外支柱、软支柱、支撑底盘和透声帽，支撑底盘上安装有软支座，软支座包括设有缓冲孔和缓冲凸块的支撑柱体，支撑柱体顶部设有底板和安装槽，安装槽内安装有MEMS矢量水听器。检测时，工作平台的振动噪声通过外支柱向MEMS水听器传播的路径上，外支柱可以阻隔掉噪声中高于软支撑结构固有频率的大部分噪声成分，软支座可以滤除掉部分未被软支撑隔掉的振动噪声。本发明开创性地利用封装材料的特性和结构设计来实现对水听器的隔振要求，设计结构简单，隔振效果明显。
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公开(公告)号：CN103234567A
公开(公告)日：2013-08-07
申请号：CN201310097312.4
申请日：2013-03-26
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种基于阳极键合技术的MEMS电容式超声传感器，解决了传统的电容式超声传感器结构设计不合理、灵敏度低、杂散电容大等问题。本发明包括通过阳极键合技术键合在一起的一体化下电极和图形化上电极，一体化下电极包括上表面开设有若干圆柱形盲孔腔的玻璃衬底，各圆柱形盲孔腔之间通过开设连接腔连通，圆柱形盲孔腔和连接腔的底部溅射有金属层和二氧化硅层；图形化上电极包括若干圆形SOI硅片，各圆形SOI硅片之间通过十字形SOI硅片连接。本发明传感器结构新颖、重量轻、体积小，具有可控性高、灵敏度大、杂散电容小等优点，并且该传感器的工艺流程步骤少、工艺周期短，适合于批量化生产。
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公开(公告)号：CN102620814A
公开(公告)日：2012-08-01
申请号：CN201210089010.8
申请日：2012-03-30
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种MEMS仿生矢量水听器的桔瓣式封装结构，该结构可进一步提高水听器的各性能指标。本发明包括支撑管，支撑管顶部设有缩颈细管，缩颈细管的顶部设有支撑盘，支撑盘边缘开设环形卡槽，环形卡槽内固接有透声帽，支撑管底部管口设有堵头和锁紧螺母，其中，透声帽内还设有固定在支撑盘上的支撑台、支撑台上螺纹连接有桔瓣式金属支架，支撑台和桔瓣式金属支架之间卡接有置放四梁-纤毛式敏感体的软支架，透声帽、桔瓣式金属支架、四梁-纤毛式敏感体、软支架、支撑台之间紧密结合且无缝隙。与现有封装结构的水听器相比，采用该封装结构的水听器的共振频率提高近3倍，灵敏度提高20dB，水听器的可靠性和抗冲击能力也得到了明显提高。
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公开(公告)号：CN102175305A
公开(公告)日：2011-09-07
申请号：CN201110024892.5
申请日：2011-01-24
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开了单片集成三维矢量振动传感器，包括二维矢量传感器和双T形敏感体，所述二维矢量传感器包括四梁臂、固定于四梁臂四梁中心的微型柱状体。可用于地层、空气、机械和水声等多种领域的振动测试；且单片集成体积小，重量轻，工艺简单，便于安装测试，提高了检测的灵敏度；本发明结构简单，但极具新颖性，且以当前的MEMS加工工艺可以单片集成加工制造，加工成本低，易于制作，功效高，适合批量化生产；整个三维结构上设置的应变压敏电阻与基准电阻采用基于硅微压阻效应的压敏电阻，不但性能稳定，而且功耗低。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101738250A
公开(公告)日：2010-06-16
申请号：CN200910261830.9
申请日：2009-12-30
Applicant: 中北大学
IPC: G01H11/06
Abstract: 本发明涉及MEMS传感器领域中的矢量水听器，具体是一种矢量水听器的T形敏感体。解决了现有矢量水声传感器因加工工艺的原因无法在矢量探测和高灵敏上发挥最佳优势的问题，包括由长方体基座、长方体立柱构成的T形体，长方体基座上通过扩散工艺加工有三个阻值相等的基准电阻，长方体立柱上通过扩散工艺加工有位于长方体立柱根部的应变压敏电阻，应变压敏电阻R1的阻值与基准电阻的阻值相等，应变压敏电阻R1与基准电阻R2、R3、R4连接构成惠斯通电桥。结构简单、新颖，灵敏度高、体积小、功耗低、探测距离远、具有良好的“8”字形指向性，加工成本低，适合批量化生产，以其生产加工的矢量水听器应用范围广阔。
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公开(公告)号：CN114890375B
公开(公告)日：2025-04-22
申请号：CN202210525272.8
申请日：2022-05-15
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明提供了一种CMOS‑MEMS集成声换能器及其制备方法。该传感器既能作为麦克风传感器又能作为超声换能器，其由下而上依次为基底层、交替设置的介质层及金属层、钝化层，第n层介质层上刻蚀有空腔，空腔顶部形成振膜及上电极、底部形成下电极。制备时，使用COMS工艺的后端（BEOL）层作为MEMS器件的结构层，COMS电子层在MEMS器件层下方集成，各金属层间通过钨塞互连，最后通过干法刻蚀在介质层上形成空腔。本发明传感器具有可靠性好、体积小、频带宽、灵敏度高、易于批量生产等特点，可以应用于医学、军事、工业、农业等众多领域。
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公开(公告)号：CN119626196A
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202411681318.0
申请日：2024-11-22
Applicant: 中北大学
Abstract: 公开了一种声透镜封装模型，包括：一个超声换能器探头和多个不同聚焦深度的聚焦声透镜，每个所述聚焦声透镜连接有一个封装外壳，所述超声换能器探头被配置为能够装配到不同聚焦深度的所述聚焦声透镜所连接的所述封装外壳上，实现与不同聚焦深度的所述聚焦声透镜的耦合，所述超声换能器探头与所述聚焦声透镜之间填充有介质。本发明使用户可以根据不同的临床需求自主更换不同聚焦深度的聚焦声透镜。
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公开(公告)号：CN119573923A
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202411769378.8
申请日：2024-12-04
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明涉及压力（0~200kPa）检测领域，尤其涉及MEMS集成压力传感器件或用于宽量程压力测量的单片集成多频电容式微机械超声换能器（CMUTs）。所述单片集成多频CMUTs，在芯片上集成有第一CMUTs、第二CMUTs以及第三CMUTs；通过调整第一、第二、第三CMUT单元的振膜厚度、空腔高度、振膜半径以及第二CMUT单元空腔内的压力值，使第一、第二CMUT单元工作于小挠度变形的线性范围内，第三CMUT单元工作于大挠度变形的线性范围内，且第一、第二、第三CMUT单元的工作范围构成连续完整的测量区间，谐振频率互不重叠，实现了可用于0~200 kPa全压力范围测量的集成压力传感器件。
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