Ensemble reseau a ultrasons piezocomposite et circuit integre presentant des caracteristiques d'expansion thermique et diaphoniques acoustiques ameliorees

Piezocomposite ultrasound array and integrated circuit assembly

Abstract

An integrated piezoelectric ultrasound array (11) structure configured to minimize the effects of differential thermal expansion between the array (11) and the integrated circuit (32) and to improve the mechanical and acoustical integrity of the array. The transducer array (11) may have an interposed thinned supporting substrate (40) and is matched to the integrated circuit substrate for thermal expansion so as to retain mechanical integrity of the array/IC bond within the working temperature range. Transducer elements (10) are laterally isolated acoustically and as to thermal expansion by air or other acoustically attenuating medium of lower elastic modulus material between the elements (10). Acoustical effects are vertically acoustically isolated with capacitive coupling and small area solder bumps (34) relative to wavelength, and further laterally acoustically isolated by thin supporting substrates relative to wavelength, including thinned semiconductor integrated circuit substrates.
L'invention concerne une structure de réseau à ultrasons piézoélectrique intégrée, configurée pour minimiser les effets de l'expansion thermique différentielle entre le réseau et le circuit intégré et pour améliorer l'intégrité mécanique et acoustique du réseau. Le réseau de transducteurs peut comprendre un substrat de support aminci interposé et est mis en correspondance avec le circuit intégré pour l'expansion thermique de manière à retenir l'intégrité mécanique du lien réseau/CI dans la plage de température de travail. Les éléments des transducteurs sont isolés acoustiquement de manière latérale et de l'expansion thermique par de l'air ou un autre moyen d'atténuation acoustique à module élastique inférieur entre les éléments. Les effets acoustiques sont isolés acoustiquement de manière verticale par couplage capacitif et avec des bossages de soudure sur une petite zone dépendant des longueurs d'onde, et isolés acoustiquement de manière latérale par de fins substrats de support en fonction des longueurs d'onde, y compris des substrats de circuits intégrés à semi-conducteurs amincis.

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Patent Citations (2)

    Publication numberPublication dateAssigneeTitle
    US-5381067-AJanuary 10, 1995Hewlett-Packard CompanyElectrical impedance normalization for an ultrasonic transducer array
    US-5957851-ASeptember 28, 1999Acuson CorporationExtended bandwidth ultrasonic transducer

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